干式变压器线圈温升计算分析
变压器温升计算公式
干式变压器损耗产生的热量是通过热传导，对流和辐射等散发到周围冷却介质中。
由于绕组、铁心结构型式的不同，绕组、铁心的温升计算也不尽相同，而且在很大程度上依赖于试验和经验。
一般温升计算的经验公式为：n kq τ= （1）式中：τ—绕组或铁心对周围环境的温升k 、n —经验系数q —绕组或铁心有效表面热负荷由于干式变压器的结构型式的不同，铁心、绕组的相对位置的不同，经验公式的取值也不同。
干式变压器温升的一般原理是：干式变压器的损耗转换为热量，这些热量一部分由表面向周围冷却介质散发出去，另一部分则提高了变压器本身的温度；当在一定时间内，干式变压器本身温度不再升高时，变压器进入稳定状态，其最后温升为τ时，则：P aS τ= 或变形为：/P aS τ= （2）式中：P —干式变压器的总损耗，WS —冷却面积，2ma —散热系数，即干式变压器的温升为1℃时，每秒从单位面积上所发散的热量 另外，假设干式变压器的损耗全部用来提高变压器本身的温度，整个过程中没有任何热量损失或发散于周围的冷却介质中，该过程为绝热过程，则有：PT CG τ= 或变形为/PT CG τ= （3）式中：T —时间常数C —比热G —质量，kg假设干式变压器处于理想的稳定状态，此时干式变压器的温度升高将为最大，即温升最大，称其为稳态温升。
由式（2）与式（3）可知，干式变压器的稳态温升可以等效为一条直线。
实际上，由式（1）可知干式变压器的温升是一条指数曲线，在计算干式变压器的暂态温升时，将其等效为直线是不准确的。
将式（2）代入式（3），可得：/T CG aS = （4）由式（4）可知，干式变压器的T 为一固定数值，即时间常数。
在此时间内，当无散热时，a 为常数，当0t =时，0t ττ=，则： //0(1)t T t T t e e τττ--=-+ （5）式（5）表明，当0t ττ>时，表示t 时刻温升大于初始温升，故式（5）代表干式变压器的发热过程；反之，当0t ττ<时，表示t 时刻温升小于初始温升，式（5）代表干式变压器的冷却过程。
变压器设计-温升篇
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电 阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
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q j2
式中：
K * P r2 K 2 * S j 2
Pr1 ——外绕组电阻损耗(参考温度时)，W;
Pr 2 ——内绕组电阻损耗(参考温度时)，W; K ——由参考温度换算到温升试验时绕组温度的系数，H级取1.086；
S jw1 ——外绕组外表面积，m² ；
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二 温升计算
S jn1 ——外绕组内表面积，m²; S j 2 ——内绕组表面积，m² ;
二 温升计算
2. 内绕组表面积计算 内绕组各表面均为非裸露部分的表面积，按下式计算：
S j 2 m *H X 2*106 * (2 * * rj 2 N * bt )
式中：m、N、 同上述说明；
H X 2 ——内绕组电抗高度；
r j 2 ——内绕组各表面(包括内、中、外各与空气接触表面)的半径。
K 2 ——外绕组及内绕组轴向气道有效散热系数. K1 、
4. 绕组温升计算 ℃ ℃
外绕组:
1 K1 * q j10.8
内绕组:
2 K 2 * q j 2 0.8
式中：
1 ——外绕组温升，K；
2
K1
——外绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.4； ——内绕组温升，K；
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变压器设计-温升
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内容 Content
一 温升相关标准 二 温升计算
一
干式变压器带外壳时的温升分析
干式变压器带外壳时的温升分析摘要：本文主要研究了干式变压器带外壳时的温升问题，针对干式变压器带外壳的条件下的外壳升温情况进行总结和分析，希望可以为此后类似的研究提供参考和借鉴。
关键词：干式变压器；带外壳；温升前言随着我国干式变压器的研究越来越深入，我们要思考干式变压器带外壳时的温升的原因，针对该问题，进行深入研究和总结，才能够更加明确其发展和研究的思路，提高设备使用质量。
1、干式变压器的特点及存在的误区近年来干式变压器得到迅速发展，究其原因，主要是其具有传统油变不具备的如下特点：阻燃性能、安全性能良好，能够在负荷中心进行安装；轻重量小体积，安装方便；低耗能、高效率；无污染，易维护；耐潮、耐热；机械强度高，不易开裂；局部放电量小。
但是也正是这些优点，容易让人在其运行使用中产生误区，放松警惕，疏于运行管理，减少维护甚至常年不进行维护，不注意设备在防潮、散热等方面的要求，这不仅会缩短干式变压器的使用寿命，而且有可能严重影响设备安全，酿成事故。
所以对于干式变压器，仍需加强设备的巡视、检查及设备的维护，确保设备的安全运行，延长使用寿命。
在运行过程中，干式变压器的核心构件铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中，而仅是依靠空气对流对自身进行冷却，这就决定了干式变压器对恒温的需求较小。
进而，除却设备运行所必要的滑润外，决不依赖油浸的干式变压器基本不存在火灾和爆炸的风险隐患，更不存在污染环境的弊端。
2、干式变压器外壳通风的重要性影响干式变压器运行温升的原因有很多，除变压器自身产生热量的大小、散热气道的大小，器身高度等原因外，也与外壳的防护等级以及外壳内、外环境温度、空气流动速度等因素密切相关。
变压器本身的参数选取及其散热气道大小要与结构相适应。
外壳的散热能力对变压器温度系统也起着举足轻重的作用，如果外壳内、外的空气流通不好，外壳内的热量也会越积越多，长期运行后壳体内环境中的空气温度会越来越高，变压器的温升加上较高的环境温度，对整个系统是很危险的，因此，必须重视外壳内外的通风要求。
模拟负载法下矿用干式变压器线圈温升的计算过程
• 64•模拟负载法下矿用干式变压器线圈温升的计算过程中煤科工集团重庆研究院有限公司 张少杰引言：依据现场变压器模拟负载法下所得数据，本文对其计算过程进行了详细分析。
0.前言依据JB/T 3955-2006《矿用一般型电力变压器》和GB/T1094.11-2007《电力变压器第11部分：干式变压器》等标准规定。
线圈温升试验可采用模拟负载法：即可先进行绕组短路试验，直到铁心和绕组温度达到稳定为止，然后进行空载试验，直到铁心和绕组温度达到稳定为止[1]。
标准虽然给出了方法，但还是有很多初学者不知道怎么得出具体的结果，在此，本文给出了答案。
1.试验数据根据GB14048.1-2012第8.3.3.3.1条要求，试验中，周围空气温度应在+10℃～+40℃之间，其变化应不超过10K [2]。
经现场负载试验实测得：冷态环境温度：T 1=10.2℃；热态环境温度：T 2=11.9℃；实测冷态线圈电阻值：R 1=1.179Ω。
查表得线圈材质电阻温度系数：另温升稳定后，实测热态电阻数据如表1所示。
表1 负载下热态电阻值序号时间电阻值，Ω11′ 1.60121′30″ 1.59732′ 1.59142′30″ 1.58753′ 1.58363′30″ 1.57974′ 1.57684′30″ 1.57295′ 1.569105′30″ 1.566116′ 1.563126′30″ 1.561137′ 1.559147′30″ 1.557158′ 1.555168′30″ 1.553179′ 1.552189′30″ 1.5501910′1.549其中时间为试验结束后电源切断瞬间开始计时的时刻时间，测量数据为19组，满足一般线圈测量数据大于10组要求。
根据上述数据，利用武汉高压研究所外推法温升计算程序可得出电源切断瞬间零时刻的热态电阻值R 2=1.6138Ω，如图1所示。
图1负载下热态电阻温升曲线同理，经现场空载试验实测可得：冷态环境温度：T 1=10.2℃；热态环境温度：T 2=11.9℃；冷态线圈电阻值：R 1=1.179Ω；另温升稳定后，实测热态电阻数据如表2所示。
干式变压器的允许温度和温升
干式变压器的允许温度和温升干式变压器是用于输电和电力分配领域的一种重要设备。
与液体冷却变压器不同，干式变压器是通过自然空气或强制风冷却的方式来保持运行温度。
因此，干式变压器的允许温度和温升是十分重要的性能指标。
本文将分别从允许温度和温升两个方面探讨干式变压器的相关知识。
允许温度干式变压器的允许温度是指变压器在长期运行过程中允许的最高温度，通常以绝缘材料的热稳定性和电气性能为限制条件。
根据变压器内部的电气结构、绝缘材料和制造工艺不同，允许温度也有所差异。
在常规情况下，干式变压器的允许温度一般为130°C，但是也有一些铜箔型干式变压器的允许温度可以达到155°C。
在使用干式变压器时，应该对允许温度有清晰的认识。
当变压器运行时，温度会随负载的变化而不断上升，直到达到允许温度为止。
因此，在设计和运行变压器时，需要考虑负载的变化以及环境温度等因素，以确保变压器能够在允许温度范围内正常运行。
温升干式变压器的温升指的是变压器内部的绕组和铁芯温度与环境温度之间的差值。
温升决定了变压器内部的热平衡状况，对变压器的使用寿命和运行可靠性有着至关重要的影响。
在一般情况下，干式变压器的温升不应超过铁芯的平均温升的限制，通常在100°C左右。
温升的大小与变压器的功率、电流密度、风扇数量和风道结构等因素有关系。
为了控制变压器的温升，需要对这些因素进行综合考虑和合理设计，确保变压器内外的温度平衡和制冷系统的正常运行。
总结干式变压器是电力输配电领域不可或缺的重要装备。
了解干式变压器的允许温度和温升对广大从业人员来说是十分重要的。
在变压器的设计、制造、安装和运行过程中，都需要严格控制允许温度和温升指标，以确保变压器的安全正常运行，同时优化变压器的制冷方案，提高变压器的使用寿命和可靠性。
干式变压器绕组温升计算方法分析
干式变压器绕组温升计算方法分析傅华强 20031发热与散热的平衡—绕组的稳定温升绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。
绕组的散热是一个复杂过程。
影响绕组散热的主要因素：绕组温度；绝缘层厚；绕组外包绝缘厚：绕组外包绝缘材料的散热性能；散热气道的宽度和长度；气流速度；铁芯和相邻绕组散热的影响等。
因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。
2 绕组温升计算的数学模型绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。
公式运用的温度范围也是有限定的。
如: τ＝ K Q XQ ＝ W／SS＝∑ αi S i式中：τ—绕组温升；K—系数；X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小；Q— 绕组的单位热负荷 W/m2W—参考温度下的绕组损耗功率 WS— 等效散热面 m2S i— 绕组散热面 m2αi— 散热系数2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。
2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的，非包封变压器的传导温升所占比例很小，因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了，有些公式还要加上传导引起的温升，如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。
2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的，在一个不大的温度段，对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8，而强迫油循环时X取0.7，饼式绕组X取0.6。
一般干式变压器X值取0.8，当温升在80K 左右时，由于温度高时散热效率高，在一些计算公式中X取0.75，因而当温升在100—125K时，X的取值应该再小些。
2.4 当温升范围较大时，用一个计算公式会首尾不能兼顾，需要用两个以上的公式，它们的X值不同，即斜率不同。
干式变压器短路后绕组平均温度
干式变压器短路后绕组平均温度
摘要：
一、干式变压器短路后绕组温度升高
1.短路对绕组温度的影响
2.绕组温度的变化趋势
3.影响绕组温度的因素
二、干式变压器绕组平均温度的计算方法
1.计算绕组平均温度的公式
2.计算中涉及到的参数及其含义
3.计算实例及结果分析
三、降低绕组温度的措施
1.选择合适的变压器参数
2.改进冷却系统设计
3.提高运行维护水平
正文：
干式变压器短路后绕组平均温度会显著升高，这对变压器的正常运行和设备寿命都具有重要影响。
在短路发生后，绕组温度会发生变化，其变化趋势与短路类型、短路位置、变压器参数等因素密切相关。
因此，了解这些因素对绕组温度的影响，对于分析和预测变压器的状态具有重要意义。
为了更好地了解绕组温度的变化，需要计算干式变压器短路后的绕组平均温度。
计算平均温度时，通常采用以下公式：
T_avg = (T1 + T2 + T3 + ...+ Tn) / n
其中，T_avg表示绕组平均温度，T1、T2、T3...Tn表示各个测量点的温度，n表示测量点的数量。
在计算中，需要考虑绕组的热容量、热传导系数、表面辐射系数等因素，这些参数对于计算结果的准确性具有重要影响。
在实际应用中，可以通过改进冷却系统设计和提高运行维护水平等措施，降低绕组温度。
例如，可以优化冷却风道设计，提高冷却效果；加强变压器的运行监测，及时发现并处理故障；合理调整负载，避免长时间过载运行等。
总之，干式变压器短路后绕组平均温度的计算及降低措施是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
干式变压器温升计算讲解
小型干式变压器温升计算方法1. 小型变压器温升计算(无气道)本计算方法按《电子变压器手册》计算公式编制，适用于绕组间无气道的小型变压器温升计算。
1.1将铁芯和绕组当成一个发热整体计算绕组温升。
1.2 散热面只取外表面，散热系数一般取0.9。
1.3 计算公式：τ=539/ KS * ((PO + PK)/(SCU * 0.01 + 1.5 * SFE * 0.01/KR))^0.8式中:KS——散热系数。
无气道，取0.9SCU——线圈散热面mm2SFE——铁芯散热面mm2KR——热平衡系数KR = 1.414 *（1/（1+1/（1.5 * SFE / SCU * PK/PO）））^0.5 2.小型变压器温升计算(有气道)本计算方法按《电子变压器手册》计算公式编制，适用于10kVA以下绕组间有气道的小型变压器温升计算。
2.1将铁芯和绕组温升分开计算。
2.2 散热系数KS外绕组取0.95，内绕组：当气道=10～12时取0.5；18～20时取0.66。
2.3 三相变压器的绕组散热面按3相的面积。
2.4 各次级间无气道时当成一个计算单元。
2.5计算公式：τ=539/ KS * (PK/(SCU * 0.01))^0.83. 中小型变压器温升计算本计算适用于10kVA以上干式变压器的温升计算。
按干式电力变压器的温升计算公式。
3.1 铁芯和绕组温升分开计算。
3.2 散热系数由气道宽度和绕组高度确定。
3.3 三相变压器的绕组散热面按3相的面积。
3.4 各次级间无气道时当成一个计算单元。
3.5 计算公式：按电力变压器计算公式。
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干式变压器线圈温升计算分析
傅华强2012.03.12 干式变压器线圈温升一般按下式计算：
τ= K q0.8
q = W／S
式中：q—铁心或内线圈的单位热负荷W/m2
W—损耗功率W
S—等效散热面m2
K—系数
对于箔式线圈，由于纵向尺寸大，横向漏磁通在其上产生的涡流损耗已不可忽略，且成了主要组成部分。
一个经验公式为：
气道设置
例：SCB10-1000/10
1）方案1：低压一个气道，高压无气道
2）方案2：低压一个气道，高压半个气道
本例显示，高压线圈增加一半气道，其主料成本反而降低了4%。
例：SCB10-630/10
1）方案1：低压一个气道，高压无气道，主通道31.5
2）方案2：低压一个气道，高压无气道，主通道35
本例显示，主通道由31.5增加到35，其主料成本反而降低了0.4%。