De temperatuurstijging van droogtype- en oliegevulde transformatoren, evenals hun temperatuurstijgingsbereik

Er zijn talloze factoren die de levensduur beïnvloeden van droge transformatoren en oliegedrenkte transformatoren Daaronder is temperatuur de meest cruciale factor die leidt tot isolatieveroudering en daardoor de levensduur van de transformatoren beïnvloedt. Vanwege de ongelijkmatige warmteverdeling binnen de transformatoren bestaan er aanzienlijke temperatuurverschillen in verschillende delen. Daarom is voor elk deel onder nominale belasting een toegestane temperatuurstijging gespecificeerd om veilige werking te garanderen.

---

I. Basisprincipes en berekeningen van temperatuurstijging

Isolatieklasse en maximale toegestane temperatuur

Algemene oliegeïmmersiveerde transformatoren gebruiken klasse A-isolatie, met een maximale toegestane temperatuur van 105 ℃.

- Berekening van toegestane temperatuurstijging (bijvoorbeeld voor de wikkeling)

Toegestane temperatuurstijging = Maximale toegestane temperatuur – omgevingstemperatuur (met 40 ℃ als referentiepunt)

Dat is: 105℃ – 40℃ = 65℃ (toegestane temperatuurstijging van de wikkeling)

– Het verband tussen olie-temperatuur en wikkelingstemperatuur

De temperatuur van de transformatorolie ligt meestal ongeveer 10℃ lager dan die van de wikkelingen. Daarom geldt:

– De toegestane temperatuurstijging van de olie is: 65℃ – 10℃ = 55℃

– Om oudering van de olie te voorkomen, mag de temperatuurstijging van het bovenste olieoppervlak 45℃ niet overschrijden

Het werkelijke bedrijfstemperatuurbereik

Als de olie-temperatuur aan de bovenzijde tussen 80℃ en 90℃ ligt, bedraagt de wikkelingstemperatuur ongeveer 95℃ tot 105℃. Langdurig verblijf in dit bereik versnelt de oudering van de isolatie.

---

II. Risico’s van bedrijf bij hoge temperatuur voor Droogtype- en oliegevulde transformatoren

Achteruitgang van het isolatiemateriaal

Langdurige blootstelling aan hoge temperaturen zal ervoor zorgen dat het isolatiekarton broos wordt en gevoelig is voor scheuren, waardoor het zijn isolerende eigenschappen verliest en het risico op uitval toeneemt.

- Veroudering van isolatieolie

Ernstige veroudering van de wikkelingsisolatie versnelt de verslechtering van de isolatieolie en verkort daardoor verder de totale levensduur van de transformator.

- Conclusie

Het is raadzaam om de transformator niet bij hoge temperaturen te laten werken, met name bij langdurige bedrijf bij hoge temperatuur.

---

III. Classificatie van transformatorisolatieklassen

De isolatieklasse geeft de hittebestendigheid van het isolatiemateriaal aan; verschillende klassen corresponderen met verschillende maximaal toegestane temperaturen.

Oliegevulde transformatoren (met 7 klassen)

A, E, B, F, H, N, C

- Droogtype transformatoren (3 verschillende klassen)

B, F, H

Neem klasse A als voorbeeld. Dit betekent: de som van de bedrijfstemperatuur van de transformator en de omgevingstemperatuur mag 105 ℃ niet overschrijden; voor andere klassen geldt hetzelfde principe.

---

IV. Diagram met temperatuurstijgingslimieten (uitleg)

• De temperatuurstijgingslimiet voor oliegevulde transformatoren is in het diagram weergegeven.

• De temperatuurstijgingslimiet voor droogtype-transformatoren is in het diagram weergegeven.

Opmerking: de grootte van de temperatuurstijgingslimiet weerspiegelt direct de hittebestendigheid van het isolatiemateriaal en vormt een belangrijke basis voor selectie en bedrijfsmonitoring.

---

V. Kernveiligheidsprincipes

Zolang de temperatuurstijging de toegestane limiet niet overschrijdt, kan de transformator veilig werken binnen de gespecificeerde levensduur, ongeacht hoe de omgevingstemperatuur verandert.