郫县干式变压器温升计算方法
郫县干式变压器的温升是指变压器运行时，其各部件温度与环境温度的差值。温升计算是评估变压器运行性能、绝缘材料寿命及安全性的重要环节。以下是郫县干式变压器温升计算的详细方法：
一、温升计算的基本原理
根据热平衡原理，变压器运行时产生的热量等于散失的热量，即：
P
损耗
=Q
散热
其中：
P
损耗
：变压器的总损耗(空载损耗 + 负载损耗)
Q
散热
：变压器通过传导、对流和辐射散失的热量
温升计算的核心是确定损耗产生的热量与散热条件之间的关系，从而得出各部件的温度。
二、温升计算的主要步骤
确定变压器的损耗
空载损耗(铁损)P
0
：与负载无关，主要由铁芯材料和设计决定。
负载损耗(铜损)P
k
：与负载电流的平方成正比，即 P
k
=I
2
R。
计算总损耗
P
总
=P
0
+P
k
确定散热条件
表面散热系数 h：与变压器的外壳材料、表面粗糙度、环境风速等因素有关。
散热面积 A：变压器的有效散热表面积。
应用热平衡方程
假设变压器各部件温度均匀，根据牛顿冷却定律：
P
总
=h⋅A⋅ΔT
解得温升：
ΔT=
h⋅A
P
总
考虑热阻
实际计算中，需考虑变压器内部各部件的热阻，如绕组与铁芯之间、绕组与外壳之间的热阻。温升计算可采用热网络法，建立各部件的热阻模型，求解温度分布。
三、简化计算方法
对于工程计算，常采用经验公式或简化模型：
绕组温升估算
绕组温升 ΔT
绕组
可近似表示为：
ΔT
绕组
=ΔT
油(空气)
+ΔT
绕组-油(空气)
其中：
ΔT
油(空气)
：油(空气)的平均温升
ΔT
绕组-油(空气)
：绕组与油(空气)之间的温差
温升限值
根据标准，郫县干式变压器的温升限值如下：
部件 温升限值(K)
绕组 100
铁芯 80
金属结构件表面 80
四、计算示例
已知条件：
变压器容量：1000 kVA
空载损耗 P
0
=1.5 kW
负载损耗 P
k
=8 kW(75℃时)
散热面积 A=5 m²
表面散热系数 h=10 W/(m²·K)
计算步骤：
计算总损耗
P
总
=P
0
+P
k
=1.5+8=9.5 kW=9500 W
计算温升
ΔT=
h⋅A
P
总
=
10×5
9500
=190 K
分析：
计算得到的温升为190 K，远高于标准限值(绕组100 K)，说明散热条件不足或损耗计算需修正。
实际中，需考虑绕组与空气的温差、热阻等因素，采用更的热网络模型进行计算。
五、影响温升的因素
负载率：负载增加，损耗增大，温升升高。
环境温度：环境温度升高，散热效果变差，温升升高。
冷却方式：自然冷却(AN)与强迫风冷(AF)的散热能力不同，影响温升。
材料特性：绝缘材料的耐热等级(如F级、H级)决定了允许的更高温升。
六、温升计算的意义
保证绝缘性能：过高的温升会加速绝缘材料老化，缩短变压器寿命。
提高运行可靠性：合理控制温升，确保变压器在安全范围内运行。
优化设计：通过温升计算，可优化变压器的结构设计和冷却系统。
七、结论
郫县干式变压器的温升计算需综合考虑损耗、散热条件、热阻等因素，采用热平衡方程或热网络模型进行计算。工程中，可参考标准和厂家提供的数据，结合实际运行条件，合理评估变压器的温升性能。
建议：
对于重要场合，建议进行详细的热模拟分析。
定期监测变压器运行温度，确保温升在允许范围内。
