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变压器的短路阻抗参数对变压器的温升有什么影响?

短路阻抗会影响变压器的短路损耗。短路损耗主要是由变压器绕组的电阻损耗(铜损)和附加损耗组成。当短路阻抗较大时,短路电流在绕组中流动会产生更多的损耗。根据焦耳定律(其中是热量,是电流,是电阻,是时间),在短路情况下,由于短路电流较大,且短路阻抗中的电阻部分会导致额外的损耗,这些损耗都会转化为热量,从而使变压器的温度升高。

例如,在短路试验中,当短路阻抗从增加到(假设其他条件不变),短路电流虽然会减小,但由于短路阻抗本身的电阻成分,总的短路损耗可能会增加。如果短路时间较长,这些额外的热量积累会导致变压器的温升加快。

变压器的短路阻抗参数对变压器的温升有什么影响?

对正常运行时负载损耗和温升的间接影响

在正常运行状态下,虽然变压器不会处于短路工况,但短路阻抗也会对负载损耗产生一定的影响。负载损耗与变压器的负载电流和短路阻抗有关。随着负载电流的变化,短路阻抗会影响负载损耗的大小。当负载电流较大时,由于短路阻抗的存在,负载损耗会增加,进而导致变压器温度上升。

例如,对于一个船用变压器,当船舶上的电气设备全部开启,负载达到额定值时,短路阻抗会使变压器的负载损耗增加。这部分增加的损耗产生的热量会使变压器的温度逐渐升高。如果短路阻抗过高,在持续的额定负载运行下,变压器的温升可能会超过允许范围,影响变压器的使用寿命和性能。

散热系统与短路阻抗对温升的综合影响

变压器的散热能力是有限的,其散热方式主要有自然冷却、风冷、油浸自冷等。短路阻抗产生的额外损耗热量需要通过散热系统散发出去。如果短路阻抗导致的损耗热量产生速度大于散热系统的散热速度,变压器的温升就会持续上升。

例如,对于一个采用自然冷却方式的船用变压器,如果短路阻抗较高,在船舶处于高温环境且变压器负载较重的情况下,由于自然冷却的散热速度相对较慢,短路阻抗产生的热量无法及时散发,变压器的温升可能会迅速上升,甚至可能会触发变压器的过热保护装置。而对于风冷或油浸自冷的变压器,虽然散热能力相对较强,但如果短路阻抗过高,产生的热量过多,也可能会使散热系统不堪重负,导致变压器的温升超出正常范围。


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