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| 牽引變壓器的負(fù)載特點(diǎn)及對(duì)壽命的影響 |
| 發(fā)布日期：2014-11-22 09:46:18 查看： |
| 我國電氣化鐵路的發(fā)展正步入快車道，由于我國各地區(qū)發(fā)展水平不同，因此電氣化鐵路的地區(qū)差異和運(yùn)行方式有顯著不同。反映在牽引變壓器上，就是它的供電方式和接線方式，特別是其承載的負(fù)荷有較大區(qū)別，隨著鐵路負(fù)荷的增加，變壓器的可靠性及其壽命日益為用戶所關(guān)注。 所謂變壓器的壽命，是指變壓器在額定負(fù)載下長期運(yùn)行的時(shí)間，體現(xiàn)了產(chǎn)品的可靠性特征。影響變壓器實(shí)際壽命的原因很多，GB/T 15164-94中指出以下各因素對(duì)變壓器的壽命起決定性作用： (1)事故（指過電壓、系統(tǒng)中短路）嚴(yán)重性； (2)變壓器設(shè)計(jì)及質(zhì)量； (3)變壓器各部分的溫度； (4)固體絕緣介質(zhì)和油中的含水量； (5)固體絕緣介質(zhì)和油中氧氣及其他氣體的含量； (6)雜質(zhì)的數(shù)量、大小和類型。 通常變壓器正常預(yù)期壽命以正常環(huán)境溫度和 額定條件下連續(xù)運(yùn)行為基礎(chǔ)，隨著系統(tǒng)穩(wěn)定性的提高和現(xiàn)代電力變壓器制造工藝的發(fā)展，影響變壓器的壽命的因素將集中體現(xiàn)在變壓器各部分的溫度，因此，GB/T 15164-94對(duì)變壓器超銘牌負(fù)載運(yùn)行在負(fù)載電流和溫度作出了一定的限制，對(duì)于牽引變壓器而言，其負(fù)荷狀況和電力變壓器有顯著不同，其主要特點(diǎn)是: 單相負(fù)載：我國電氣化鐵路采用單相交流制方式供電，它的負(fù)荷為電力機(jī)車的牽引負(fù)荷。如果變電站采用單相牽引變壓器，則其負(fù)荷為交流單相負(fù)荷；如果采用三相牽引變壓器，則其負(fù)荷為交流兩相負(fù)荷。 負(fù)載變化率大：牽引饋電網(wǎng)上經(jīng)常有2-4對(duì)列車運(yùn)行，遇到機(jī)車上坡或啟動(dòng)，特別是幾列機(jī)車同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，負(fù)荷變化幅值大且陡度很陡，因此，變壓器常遭遇2-3倍過負(fù)荷沖擊電流。 規(guī)律性明顯：雖然電力機(jī)車的啟動(dòng)、運(yùn)行有一定的隨意性，但由于線路狀況、?？空九_(tái)數(shù)量、運(yùn)行時(shí)段都有規(guī)律，因此負(fù)荷的變化是有規(guī)律的。 平均負(fù)載率低：除了一定時(shí)間的過負(fù)載運(yùn)行，牽引變壓器在較長時(shí)間是輕載或無載運(yùn)行的，據(jù)統(tǒng)計(jì)單線電氣化鐵路牽引無載率占40%--50%，故牽引負(fù)載屬于脈沖式變動(dòng)較大的負(fù)載。 由于牽引變壓器的負(fù)載情況已超出了GB/T 15164-94中的規(guī)定，因此對(duì)牽引變壓器的負(fù)載、變壓器運(yùn)行時(shí)各部分的溫度等影響壽命的因素進(jìn)行研究，分析其對(duì)絕緣壽命老化的影響并提出相應(yīng)的措施是很有積極意義的。 （1） 牽引變壓器壽命取決于多方面的原因，包括設(shè)計(jì)、制造和使用諸多方面，在產(chǎn)品正常運(yùn)行的情況下，其過負(fù)載能力的大小對(duì)于牽引變壓器壽命有決定性影響。 （2 ）在無意外事故情況下，變壓器壽命決定于變壓器絕緣的壽命，可根據(jù)變壓器固體絕緣紙板在水、熱和化學(xué)反應(yīng)等條件下產(chǎn)生的糠醛、CO、CO2，油紙絕緣的聚合度、抗張強(qiáng)度等參數(shù)的變化預(yù)測變壓器的壽命。 （3）目前IEC、IEEE計(jì)算變壓器壽命的公式是在忽略許多條件的情況下做出的理論推導(dǎo)，與實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)，僅作為參考； （4） 根據(jù)牽引變壓器使用絕緣材料耐熱等級(jí)的不同合理確定線圈最熱點(diǎn)溫升限值，保證變壓器合理的絕緣壽命。 （5）由于牽引變壓器的負(fù)載實(shí)際情況差別很大，因此產(chǎn)品制造時(shí)應(yīng)根據(jù)用戶提供的過負(fù)荷曲線對(duì)變壓器進(jìn)行過負(fù)荷能力計(jì)算并確定最熱點(diǎn)溫度區(qū)域，在結(jié)構(gòu)上可采用混合絕緣系統(tǒng)防止絕緣老化，消除過熱區(qū)域；在工藝上采取真空注油等措施保持絕緣材料的純潔，以最大限度地延長牽引變壓器的使用壽命。本文來自蕪湖市宏業(yè)變壓器有限公司 |
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