Установившийся тепловой режим трансформатора. При неизменной нагрузке и температуре окружающего воздуха установившийся тепловой режим трансформатора характеризуется постоянством его температуры и отдельных его частей. Практически он наступает через 7... 18 ч после включения трансформатора под нагрузку.
Ê ýòîìó âðåìåíè íàñòóïàåò ðàâíîâåñíîå ñîñòîÿíèå: ýíåðãèÿ, âûäåëèâøàÿñÿ â òðàíñôîðìàòîðå çà âðåìÿ t, ïîëíîñòüþ îòäàåòñÿ åãî ïîâåðõíîñòüþ îêðóæàþùåìó âîçäóõó.
Ïîëíûå ïîòåðè ìîùíîñòè â òðàíñôîðìàòîðå ñêëàäûâàþòñÿ èç ïîòåðü êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ (ÊÇ), âîçðàñòàþùèõ ïðîïîðöèîíàëüíî êâàäðàòó ñèëû òîêà íàãðóçêè, è ïîòåðü õîëîñòîãî õîäà Ðî ïðèìåðíî ïðîïîðöèîíàëüíî êâàäðàòó ìàãíèòíîé èíäóêöèè â ñòàëè.
Íåóñòàíîâèâøèéñÿ òåïëîâîé ðåæèì òðàíñôîðìàòîðîâ è òóðáîãåíåðàòîðîâ. Ïðè ýêñïëóàòàöèè òðàíñôîðìàòîðîâ íàãðóçêà èõ èçìåíÿåòñÿ. Ïðè ýòîì èçìåíÿåòñÿ âåëè÷èíà ïîòåðü Ð è ïðåâûøåíèå òåìïåðàòóðû, ïåðåãðóçêà òðàíñôîðìàòîðà äîïóñêàåòñÿ â òå÷åíèå âðåìåíè, çà êîòîðîå ïðåâûøåíèå òåìïåðàòóðû âîçðàñòàåò ñî çíà÷åíèÿ íà÷àëüíîé òåìïåðàòóðû äî ïðåäåëüíî äîïóñòèìîãî çíà÷åíèÿ â íîìèíàëüíîì ðåæèìå, êîãäà òåìïåðàòóðà óæå óñòàíîâèëàñü.
Èçìåíåíèå òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà àêòèâíûõ ÷àñòåé òóðáîãåíåðàòîðà ìîæåò ïðîèçîéòè âñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ óñëîâèé òåïëîâûäåëåíèÿ èëè óñëîâèé îòâîäà òåïëà. Ïîòåðè ýíåðãèè â òóðáîãåíåðàòîðàõ ñêëàäûâàþòñÿ èç ýëåêòðîìàãíèòíûõ è ìåõàíè÷åñêèõ ïîòåðü. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ïîòåðè ñîñòîÿò èç ïîòåðü â ñòàëè ñòàòîðà è ðîòîðà. Âåëè÷èíà ýòèõ ïîòåðü çàâèñèò îò àêòèâíîé è ðåàêòèâíîé íàãðóçêè. Ìåõàíè÷åñêèå ïîòåðè ñâÿçàíû ñ ïîòåðÿìè íà òðåíèå ðîòîðà î ãàç, íà öèðêóëÿöèþ îõëàæäàþùåé ñðåäû â ìàøèíå, íà òðåíèå â ïîäøèïíèêàõ è ò.ä. Îíè ïðîïîðöèîíàëüíû ïëîòíîñòè îõëàæäàþùåãî ãàçà. Îõëàæäåíèå òóðáîãåíåðàòîðà çàâèñèò îò ñâîéñòâ îõëàæäàþùåé ñðåäû è èíòåíñèâíîñòè îòâîäà òåïëà ñ îõëàæäàåìîé ïîâåðõíîñòè. Ïðè ýòîì ñóùåñòâåííîå çíà÷åíèå èìåþò äàâëåíèå âîäîðîäà, ðàñõîä äèñòèëëÿòà â îáìîòêå ñòàòîðà, òåìïåðàòóðà è ðàñõîä îõëàæäàþùåé âîäû â òåïëîîáìåííèêàõ è ãàçîîõëàäèòåëÿõ è ò.ä. Îäíàêî íåñìîòðÿ íà îñîáåííîñòè òåïëîîáìåíà â òóðáîãåíåðàòîðàõ ìîæíî ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ îïðåäåëèòü äëèòåëüíî äîïóñòèìûå íàãðóçêè òóðáîãåíåðàòîðîâ ïðè óñëîâèÿõ îõëàæäåíèÿ, îòëè÷íûõ îò íîìèíàëüíûõ; ïðåâûøåíèÿ òåìïåðàòóðû ýëåìåíòîâ ïðè èçìåíÿþùåéñÿ íàãðóçêå è òåìïåðàòóðå îõëàæäàþùåé ñðåäû.
Òàáëèöà 3.2 Ðàñ÷åòíûå ïîñòîÿííûå âðåìåíè òóðáîãåíåðàòîðîâ, ìèí
Ìîùíîñòü, Âò |
Òåìïåðàòóðà |
îáìîòêè ðîòîðà ñ íåïîñðåäñòâåííûì âîäîðîäíûì îõëàæäåíèåì |
îáìîòêè ñòàòîðà ñ íåïîñðåäñòâåííûì âîäÿíûì îõëàæäåíèåì |
ìàêñèìàëüíàÿ |
ñðåäíÿÿ |
ìàêñèìàëüíàÿ |
ñðåäíÿÿ |
30
150
200
300
500 |
5,9
3,2
2,6
2,4
2,9 |
4,4
2,5
2,0
1,9
2,3 |
0,6
1,5
1,7
1,9
0,9 |
0,3
0,8
0,9
1,0
0,5 |
Ïðèìåíÿåìûå ñèñòåìû îõëàæäåíèÿ òóðáîãåíåðàòîðîâ îáåñïå÷èâàþò òàêèå óñëîâèÿ òåïëîîáìåíà, ïðè êîòîðûõ òåìïåðàòóðà àêòèâíûõ è êîíñòðóêöèîííûõ äåòàëåé íå ïðåâîñõîäèò äîïóñòèìîé ïî óñëîâèÿì ðàáîòû èçîëÿöèè. Çàäà÷åé îáñëóæèâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïîääåðæàíèå òåìïåðàòóðû íàèáîëåå íàãðåòûõ ýëåìåíòîâ íà ïðèåìëåìîì óðîâíå ïðè âñåõ ðåæèìàõ ðàáîòû. Ýòî èìååò èñêëþ÷èòåëüíî âàæíîå çíà÷åíèå, ïîñêîëüêó òóðáîãåíåðàòîðû îáëàäàþò ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøîé òåïëîâîé èíåðöèåé.
Ïðè ïîñòîÿííûõ âðåìåíè Ã, ïðèâåäåííûõ â òàáë. 3.2, óñòàíîâèâøàÿñÿ òåìïåðàòóðà îáìîòêè ðîòîðà ñ íåïîñðåäñòâåííûì âîäîðîäíûì îõëàæäåíèåì äîñòèãàåòñÿ ÷åðåç 10...20 ìèí, à îáìîòêè ñ âîäÿíûì îõëàæäåíèåì — ÷åðåç 2...3 ìèí.
Äëèòåëüíî äîïóñòèìûå íàãðóçêè òóðáîãåíåðàòîðîâ â çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðîâ êîíòðîëèðóåìûõ âåëè÷èí âûäàþòñÿ äåæóðíîìó ïåðñîíàëó â âèäå òàáëèö è ãðàôèêîâ ïîñëå ïðîâåäåíèÿ ñòàíäàðòíûõ òåïëîâûõ èñïûòàíèé.