Nárast teploty suchých a olejom chladených transformátorov, ako aj rozsah ich nárastu teploty

Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú životnosť suché transformátory a transformátory namočené do oleja Medzi nimi je teplota najdôležitejším faktorom, ktorý spôsobuje starnutie izolácie a následne ovplyvňuje životnosť transformátorov. V dôsledku nerovnomerného rozloženia tepla v transformátoroch sa v jednotlivých častiach vyskytujú významné rozdiely teplôt. Preto je pre každú časť pri menovitom zaťažení stanovené povolené zvýšenie teploty, aby sa zabezpečil bezpečný prevádzkový režim.

---

I. Základné princípy a výpočty zvýšenia teploty

Trieda izolácie a maximálna povolená teplota

Bežné olejovo chladené transformátory používajú izoláciu triedy A, ktorej maximálna povolená teplota je 105 ℃.

– Výpočet povoleného zvýšenia teploty (na príklade vinutia)

Povolené zvýšenie teploty = Maximálna povolená teplota – Teplota okolia (referenčný bod 40 ℃)

Teda: 105 ℃ – 40 ℃ = 65 ℃ (povolené zvýšenie teploty vinutia)

– Vzťah medzi teplotou oleja a teplotou vinutia

Teplota oleja v transformátoroch je zvyčajne približne o 10 ℃ nižšia ako teplota vinutí. Preto:

- Prípustné zvýšenie teploty oleja je: 65 ℃ - 10 ℃ = 55 ℃

- Aby sa zabránilo starnutiu oleja, zvýšenie teploty horného povrchu oleja nesmie prekročiť 45 ℃

Skutočný prevádzkový teplotný rozsah

Ak je teplota horného povrchu oleja v rozmedzí od 80 ℃ do 90 ℃, potom teplota vinutí bude približne 95 ℃ až 105 ℃. Dlhodobý pobyt v tomto rozmedzí urýchli starnutie izolácie.

---

II. Nebezpečenstvá prevádzky za vysokých teplôt pre Suché a olejom chladené transformátory

Zhoršenie izolačného materiálu

Dlhodobé vystavovanie vysokým teplotám spôsobí, že izolačný papierový kartón stráca pružnosť, stáva sa krehkým a náchylným na praskanie, čím stráca svoje izolačné vlastnosti a zvyšuje sa riziko prieniku.

- Starnutie izolačného oleja

Závažné starnutie izolácie vinutia urýchli degradáciu izolačného oleja a ďalšie skráti celkovú životnosť transformátora.

– Záver

Odporúča sa vyhnúť sa prevádzke transformátora pri vysokých teplotách, najmä pri dlhodobej prevádzke pri vysokých teplotách.

---

III. Klasifikácia izolačných tried transformátorov

Izolačná trieda udáva tepelnú odolnosť izolačného materiálu a jednotlivé triedy zodpovedajú rôznym maximálnym povoleným teplotám.

Olejom chladené transformátory (7 tried)

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

– Suché transformátory (3 rôzne triedy)

B, F, H

Vezmime si ako príklad triedu A. Jej význam je nasledovný: Súčet prevádzkovej teploty transformátora a okolitej teploty nesmie prekročiť 105 ℃; pre ostatné triedy platí rovnaký princíp.

---

IV. Diagrama limitov zvýšenia teploty (vysvetlenie)

• Limit zvýšenia teploty pre olejom chladené transformátory je znázornený na diagrame.

• Limit zvýšenia teploty pre suché transformátory je znázornený na diagrame.

Poznámka: Veľkosť limitu zvýšenia teploty priamo odráža tepelnú odolnosť izolačného materiálu a je dôležitým kritériom pre výber a monitorovanie prevádzky.

---

V. Zásady bezpečnosti jadra

Ak zvýšenie teploty nepresahuje povolený limit, transformátor môže bezpečne prevádzkovať po celú špecifikovanú životnosť, bez ohľadu na zmeny okolitej teploty.