Если ток нагрузки в течение некоторого времени значительно не изменяется, допускается использовать постоянный эквивалентный ток нагрузки. Значения приемлемого коэффициента нагрузки К = К₂₄ для продолжительного режима при различных температурах охлаждающей среды приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Допустимый коэффициент нагрузки для продолжительного режима K₂₄ при различных температурах охлаждающей среды (охлаждение ONAN, ON, OF и OD)

Температура	Превышение	Трансформаторы
охлаждающей	температуры наиболее	распределительные	средней и большой мощности
среды, °С	нагретой точки, °С	ONAN	ON	OF	OD
-25		1,37	1,33	1,31	1,24
-20		1,33	1,30	1,28	1,22
-10		1,25	1,22	1,21	1,17
		1,17	1,15	1,14	1,11
		1,09	1,08	1,08	1,06
		1,00	1,00	1,00	1,00
		0,91	0,92	0,92	0,94
		0,81	0,82	0,83	0,87

Нормальные режимы систематических нагрузок

На рисунках, помещенных ниже, приведены сведения для четырех категорий трансформаторов и восьми значений температуры охлаждающей среды:

- распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN - рисунок 9;

- трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением ON - рисунок 10;

- трансформаторы средней и большой мощности c охлаждением OF - рисунок 11;

- трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением OD - рисунок 12

Если температура охлаждающей среды находится в интервале между двумя значениями, следует выбрать ближайшее большее значение или проинтерполировать между двумя наиболее близкими значениями.

По графикам нагрузки можно определить допустимую перегрузку K₂ при заданных продолжительности t перегрузки и начальной нагрузке K₁

Эти графики нагрузки можно также использовать для выбора номинальной мощности трансформатора (с нормальным сроком службы) для заданного прямоугольного графика нагрузки, выраженного отношением K₂/K₁ принимая, что прикладываемые напряжения остаются постоянными. Для этого достаточно найти точку пересечения кривой, соответствующей продолжительности перегрузки K₂ с прямой постоянного наклона K₂/K₁. Эту прямую определяют так: на оси ординат откладывают точки K₂ = 1, на оси абсцисс - K₁ = 1, затем соединяют их (см. приведенный ниже пример 2 и соответствующий рисунок 8).

Пример 1. Распределительный трансформатор мощностью 2 МВ·А с охлаждением ONAN, начальная нагрузка 1 МВ×А. Определить допустимую нагрузку продолжительностью 2 ч при температуре охлаждающей среды 20 °С, принимая напряжение неизменным

q_а = 20 ^oC; K₁ = 0,5; t = 2 ч

На рисунке 9 K₂ = 1,56, однако в стандарте приведено предельное значение 1,5. Следовательно, допустимая нагрузка продолжительностью 2 ч равна 3 MB×А (затем снижается до 1 МВ×А).

Пример 2. Распределительный трансформатор с охлаждением ONAN должен эксплуатироваться каждый день с нагрузкой 1750 кВ×А в течение 8 ч и с нагрузкой 1000 кВ×А в течение остальных 16 ч при q_а = 20 °С

По графику, приведенному на рисунке 9, по прямой t = 8 и по отношению K₁/K₂, = 1,75 находят значения K₂ = 1,15 и K₁ = 0,66 (см. рисунок 8). Отсюда номинальная мощность трансформатора составляет

кВ·А

Рисунок 8 - Иллюстрация примера 2

Рисунок 9 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN

Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением срока службы

Окончание рисунка 9

Рисунок 10 - Трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением ON.

Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением срока службы

Окончание рисунка 10

Рисунок 11 - Трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением OF.

Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением срока службы

Окончание рисунка 11

Рисунок 12 - Трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением OD

Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением срока службы

Окончание рисунка 12

Режим аварийных перегрузок

Приведенные ниже таблицы предназначены для информирования потребителя о перегрузках, которые может выдержать трансформатор без превышения предельного значения температуры наиболее нагретой точки обмотки (таблица 1), а также о сокращении срока службы, вызываемом этими перегрузками, если тепловые характеристики трансформатора соответствуют приведенным в таблице 2. В 24 таблицах приведены значения для трансформаторов четырех категорий и шести значений t (от 0,5 до 24 ч):

распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN - таблицы 7-12;

трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением ON - таблицы 13-18;

трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением OF - таблицы 19-24;

трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением OD - таблицы 25-30.

С помощью этих таблиц можно проверить графики допустимых режимов нагрузки при различных значениях K₁ и K₂ для данной температуры охлаждающей среды и определить для данного случая сокращение срока службы (выражается в «нормальных» сутках, т. е, в эквивалентных сутках работы при номинальной мощности и температуре охлаждающей среды 20 °С).

Температура и суточное сокращение срока службы для этих аварийных режимов рассчитывались на основе циклического режима. Если реальная ситуация требует только односуточного аварийного режима, которому предшествуют и за которым следуют сутки с более низкой нагрузкой, то рассчитанные значения сокращения срока службы будут больше фактических и, таким образом, будут содержать определенный запас по износу.

Относительное сокращение срока службы приводится в таблицах с точностью до трех знаков. Такая точность может показаться неоправданней, но это облегчает построение графиков и выполнение интерполяции при условии, что полученные значения будут округлены по окончании расчетов.

Пример 1. Определить сокращение срока службы за сутки и температуру наиболее нагретой точки трансформатора средней мощности, работающего в следующих условиях:

Охлаждение OF, K₁ = 0,8; K₂ = 1,3; t = 8 ч; q_а = 30 °С.

По данным таблицы 23 V= 31,8; Dq_h = 121 °С для температуры охлаждающей среды 20 °С. Учитывая, что фактическая температура охлаждающей среды равна 30 °С, находим

L = 31,8 х 3,2 = 101,8 «нормальных» суток;

q_h = 121 + 30 = 151 °С.

Температура наиболее нагретой точки превышает рекомендуемое предельное значение 140 °С. Этого режима нагрузки следует избегать.

В приложениях G-I приведены: уточненный метод преобразования реального графика нагрузки; дополнительные сведения по температуре охлаждающей среды, упрощенные таблицы аварийных перегрузок и допустимых систематических нагрузок, а также пример расчета температуры обмотки и относительного износа изоляции без применения ЭВМ.

Таблица 7 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 0,5 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)

Для определения графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K₁, и K₂ и расчета соответствующего сокращения срока службы необходимо:

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

прибавить температуру охлаждающей среды к превышению температуры, приведенному в таблице. Если полученное значение температуры наиболее нагретой точки превышает предельное значение, приведенное в таблице 1, такой режим нагрузки недопустим

K₂	K₁
	0,25	0,50	0,70	0,80	0,90	1,00	1,10	1,20	1,30	1,40	1,50
0,7	0,001	0,006	0,032

0,8	0,001	0,006	0,033	0,093

0,9	0,001	0,006	0,034	0,095	0,292

1,0	0,002	0,006	0,036	0,099	0,301	1,00

1,1	0,002	0,007	0,038	0,104	0,312	1,03	3,72

1,2	0,002	0,008	0,042	0,112	0,330	1,08	3,84	14,9

1,3	0,003	0,011	0,049	0,125	0,359	1,14	4,02	15,5	64,7

1,4	0,005	0,014	0,061	0,148	0,407	1,25	4,30	16,2	67,2

1,5	0,007	0,022	0,083	0,191	0,495	1,45	4,77	17,5	70,8

1,6	0,013	0,036	0,126	0,273	0,662	1,81	5,61	19,6	76,6

1,7	0,025	0,066	0,213	0,437	0,992	2,52	7,21	23,5	86,9

1,8	0,050	0,129	0,394	0,778	1,67	3,95	10,4	31,2

1,9	0,104	0,263	0,782	1,50	3,11	6,98	17,2	47,0

2,0	0,224	0,559	1,64	3,10	6,26	13,6	31,7	80,9

Таблица 8 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 1 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)

Для определения графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K₁ и K₂и расчета соответствующего сокращения срока службы необходимо:

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

K₂	K₁
	0,25	0,50	0,70	0,80	0,90	1,00	1,10	1,20	1,30	1,40	1,50
0,7	0,001	0,006	0,032

0,8	0,002	0,006	0,034	0,093

0,9	0,002	0,007	0,037	0,098	0,292

1,0	0,002	0,008	0,040	0,106	0,310	1,00

1,1	0,003	0,010	0,047	0,118	0,337	1,07	3,72

1,2	0,005	0,014	0,058	0,140	0,382	1,17	3,98	14,9

1,3	0,008	0,022	0,080	0,180	0,461	1,34	4,39	16,0	64,7

1,4	0,015	0,038	0,123	0,258	0,612	1,66	5,11	17,9	69,8

1,5	0,031	0,073	0,214	0,419	0,918	2,28	6,46	21,1	78,3

1,6	0,065	0,150	0,413	0,771	1,57	3,58	9,22	27,3	93,9

1,7	0,146	0,329	0,871	1,57	3,05	6,46	15,2	40,5

1,8	0,340	0,760	1,96	3,46	6,52	13,2	28,8	69,9

1,9	0,826	1,83	4,66	8,12	15,0	29,4	61,5

2,0	2,08	4,58	11,5	20,0	36,4	70,2

Таблица 9 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 2 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

K₂	K₁
	0,25	0,50	0,70	0,80	0,90	1,00	1,10	1,20	1,30	1,40	1,50
0,7	0,002	0,006	0,032

0,8	0,002	0,008	0,036	0,093

0,9	0,003	0,010	0,042	0,104	0,292

1,0	0,005	0,014	0,053	0,123	0,330	1,00

1,1	0,010	0,023	0,074	0,159	0,398	1,14	3,72

1,2	0,020	0,043	0,118	0,234	0,531	1,40	4,28	14,9

1,3	0,045	0,090	0,221	0,399	0,814	1,93	5,35	17,4	64,7

1,4	0,108	0,208	0,470	0,792	1,47	3,10	7,60	22,1	76,0

1,5	0,275	0,518	1,12	1,80	3,11	5,93	12,8	32,5	98,5

1,6	0,745	1,38	2,88	4,51	7,48	13,3	26,0	57,4

1,7	2,13	3,89	7,96	12,2	19,8	33,8	61,7

1,8	6,36	11,5	23,3	35,4	56,3	93,9

1,9	19,9	35,9	71,8

2,0	65,3									+	+
										+	+

Таблица 10 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 4 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

K₂	K₁
	0,25	0,50	0,70	0,80	0,90	1,00	1,10	1,20	1,30	1,40	1,50
0,7	0,003	0,008	0,032

0,3	0,005	0,012	0,040	0,093

0,9	0,010	0,020	0,056	0,117	0,292

1,0	0,023	0,039	0,091	0,170	0,377	1,00

1,1	0,056	0,091	0,178	0,294	0,566	1,32	3,72

1,2	0,154	0,236	0,417	0,621	1,04	2,06	5,00	14,9

1,3	0,455	0,677	1,12	1,56	2,36	4,02	8,13	20,5	64,7

1,4	1,45	2,11	3,36	4,50	6,38	9,76	18,8	34,7	90,6

1,5	4,94	7,09	11,0	14,4	19,7	28,2	43,7	76,1

1,6	17,9	25,5	38,8	50,1	66,8	92,7

1,7	69,0	97,3

1,8											+

1,9								+	+	+	+
								+	+	+	+
2,0		+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
		+	+	+	+	+	+	+	+	+	+

Таблица 11 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 8 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках).

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

K₂	K₁
	0,25	0,50	0,70	0,80	0,90	1,00	1,10	1,20	1,30	1,40	1,50
0,7	0,007	0,012	0,032

0,8	0,016	0,023	0,049	0,093

0,9	0,40	0,054	0,092	0,148	0,292

1,0	0,114	0,144	0,212	0,295	0,485	1,00

1,1	0,356	0,436	0,584	0,735	1,03	1,73	3,72

1,2	1,22	1,46	1,85	2,20	2,78	3,92	6,68	14,9

1,3	4,53	5,33	6,57	7,55	9,01	11,4	16,2	27,9	64,7

1,4	18,1	21,1	25,5	28,8	33,3	39,9	50,7	71,9

1,5	78,1	90,0

1,6

V

1,8		+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
											+

Таблица 12 - Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 24 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

K₂	K₁
	0,25-1,5
0,7	0,032

0,8	0,093

0,9	0,292

1,0	1,00

1,1	3,72

1,2	14,9

1,3	64,7

1,4

1,5

1,6

1,7	+

Таблица 13 - Трансформаторы средней и большой мощности с охлаждением ON, t = 0,5 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках)

Для определения графика допустимой нагрузки, характеризуемого значениями K₁, и K₂и расчета соответствующего сокращения срока службы необходимо:

Температура охлаждающей среды, °С					-10	-20	-25
Суточное сокращение срока службы:
умножить значение, приведенное в таблице, на указанный здесь коэффициент	3,2	1,0	0,32	0,1	0,032	0,01	0,0055

Температура наиболее нагретой точки:

Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 11 Следующая

K₂

K₁

0,25

0,50

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

0,7

0,001

0,004

0,024

0,8

0,001

0,004

0,025

0,074

0,9

0,001

0,004

0,026

0,077

0,258

1,0

0,001

0,005

0,027

0,080

0,267

1,00

1,1

0,001

0,005

0,029

0,085

0,279

1,04

4,30

1,2

0,002

0,007

0,034

0,094

0,300

1,09

4,47

20,5

1,3

0,003

0,009

0,042

0,111

0,338

1,18

4,73

21,4

1,4

0,005

0,015

0,059

0,144

0,409

1,35

5,18

22,8

1,5

0,010

0,027

0,095

0,213

0,554

1,69

6,03

25,2

1,6

0,022

0,054

0,174

0,365

0,868

2,39

7,76

29,9

1,7

0,048

0,118

0,356

0,712

1,58

3,98

11,6

39,8