Нормы нагрева и методы измерения температуры

Согласно требованиям ГОСТ 11677—65 установлены следующие нормы допустимых перегревов для отдельных частей силовых масляных трансформаторов, которые приведены в табл. 10.1.

Таблица 10.1

Указанная в табл. 10.1 для обмоток норма перегрева установлена •исходя из наибольшей допустимой температуры 105—110° С, определенной классом изоляции материала и подтвержденной многолетними условиями эксплуатации и исследованиями (65+40= 105° С).

Рис. 10.1 Распределение температуры перегрева по высоте трансформатора и его частей:

1 — магнитопровод; 2 — обмотка.

Средняя же температура обмотки в течение общего срока службы трансформатора, учитывая колебания температуры окружающего воздуха и изменение нагрузки, будет значительно ниже 105° С. Согласно ГОСТ 11677—65 за расчетную (условную) температуру обмоток, к которой должны быть приведены (по методике ГОСТ 3484—65) потери и напряжение короткого замыкания масляных трансформаторов, принимают +75° С. При этих условиях срок службы изоляции трансформаторов определяется в течение примерно 15—20 лет.

Ввиду того что непосредственное измерение температуры обмотки невозможно, так как она недоступна и находится под напряжением, для определения ее температуры пользуются известным физическим свойством металлических проводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры. Зависимость между сопротивлением обмотки и ее температурой выражается следующей эмпирической формулой (в диапазоне температур до 150° С)

где R₁ и R₂ — сопротивления обмотки (из медного или алюминиевого провода), измеренные при температурах θ₁ и θ₂ соответственно, ом.

По методу изменения сопротивления обмотки может быть измерено только среднее значение ее температуры, которая по высоте обмотки распределяется неравномерно (рис. 10.1). Наиболее нагретая часть обмотки находится на уровне от 2/3 до 3/4 ее высоты и ее температура превышает среднюю температуру обмотки на 10 — 15° С.

Измерение температуры масла производится непосредственно в его верхних слоях: у трансформаторов малой и средней мощности при помощи термометра, а у крупных трансформаторов — термометрического сигнализатора (рис. 14.12).

Измерение температуры магнитопровода производится термометром или термопарой и притом обычно только при типовых испытаниях трансформаторов или на их опытных образцах.

Для определения перегрева обмотки или масла над воздухом нужно из их температуры, измеренной указанным выше способом, вычесть

температуру окружающего воздуха. Температура воздуха измеряется термометром на расстоянии 1,5—2 м от трансформатора. Термометр помещают в сосуд с маслом, чтобы избежать ошибок в показаниях термометра из-за движения воздуха вблизи трансформатора.