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变压器优化设计分析
设计变压器是变压器行业制造生产变压器的首要工作,目前国内外变压器制造行业均引进电子计算机科学技术对变压器设计环节进行精密计算和研究。变压器的设计环节较为复杂,包括了对变压器机械材料,空载损耗和负载损耗数值的确定以及电路绕组等各种材料及数值的设计。变压器进行优化设计是指在变压器原有数据及型号的基础上满足 标准规定的要求,对变压器制造环节进行高质量设计,以降低变压器制造的投入成本和提高变压器的安全性和可靠性来更好的满足客户的不同需求。对变压器进行优化设计不仅可以保证变压器的安全性和可靠性,而且可以降低对制造变压器原材料消耗的减少以及提高变压器在实际工作中的工作效率。
变压器优化设计分析过程是一个变量较多,优化过程中需要满足的约束条件也较多的非常规性工程优化问题。一般的变压器设计过程采用手工计算设计方法,但随着计算机科学技术的发展和引进,变压器设计开始进入计算机设计研发阶段,利用计算机的计算分析能找出所有变量变动范围内的可行设计方案。但随着计算机科学技术的发展以及对变压器要求的越来越高,变压器设计行业所需考虑的设计工艺和制造生产相关因素也更多。除了机械材料和相关数值的确定外,还应考虑变压器的综合制造加工成本、电磁设计以及安全可靠性的提高等问题。因此,应寻找合适的方法对变压器进行优化设计来满足变压器制造行业的不断发展提出的更高要求。
变压器过负荷能力
变压器正常运行时,日负荷曲线的负荷率大多小于1。根据等值老化原则,只要使变压器在过负荷期间多损耗的寿命和在欠负荷期间少损耗的寿命能相互补偿,则仍可获得规定的使用年限。变压器的正常过负荷能力就是以不牺牲正常寿命为原则而制定的。即在整个时间间隔内,只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可,且满足以下条件:
(1)过负荷期间,绕组最热点的温度不得超过140℃,上层油温不得超过95℃;
(2)变压器的 过负荷不得超过额定负荷的50%
变压器允许温度和温升
变压器的允许温度取决于绝缘材料。油浸式变压器采用纸和油绝缘。
变压器绕组在温度 点为98℃时,可使用年限为20-30年。实际运行时,绕组温度 点温度一般都小于98℃,变压器的使用寿命均可超过30年。
变压器运行时,重点监视绕组温度和顶层油温。
变压器超温保护配置,超过低温定值时发报警信号,当温度超过高温定值时跳闸。
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