Руководством по нагрузке силовых масляных трансформаторов

Дата актуализации: 01.01.2021

ГОСТ 14209-97

Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов

Обозначение:	ГОСТ 14209-97
Обозначение англ:	GOST 14209-97
Статус:	Отменен в РФ
Название рус.:	Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов
Название англ.:	Loading guide for oil — immersed power transformers
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.01.2021
Дата введения:	01.01.2002
Дата окончания срока действия:	27.03.2008
Область применения:	Стандарт распространяется на масляные трансформаторы, соответствующие требованиям ГОСТ 11677. Стандарт содержит рекомендации по допустимым режимам нагрузок, превышающих номинальную мощность трансформаторов в пределах установленных ограничений. Относительно печных трансформаторов, из-за особенностей их режимов нагрузки, следует пользоваться соответствующей консультацией у изготовителя.
Оглавление:	1 Общие положения    1.1 Область применения    1.2 Назначение    1.3 Определения    1.4 Основные ограничения и воздействия режима нагрузок, превышающих номинальные значения    1.5 Специальные ограничения для распределительных трансформаторов    1.6 Специальные ограничения для трансформаторов средней мощности    1.7 Специальные ограничения для трансформаторов большой мощности 2 Расчет температуры    2.1 Условные обозначения    2.2 Непосредственное измерение температуры наиболее нагретой точки    2.3 Расчетные тепловые характеристики    2.4 Расчет температуры в установившемся тепловом режиме    2.5 Расчет температуры в неустановившемся тепловом режиме    2.6 Термический износ изоляции трансформатора    2.7 Температура охлаждающей среды    2.8 Программа машинного расчета 3 Таблицы допустимых нагрузок    3.1 Ограничения, принятые в таблицах допустимых нагрузок    3.2 Метод преобразования реальных суточных графиков нагрузки в эквивалентные им суточные двухступенчатые прямоугольные графики    3.3 Нормальный продолжительный режим нагрузки    3.4 Нормальные режимы систематических нагрузок    3.5 Режим аварийных перегрузок Приложение А Эквивалентный номинальный режим автотрансформаторов Приложение В Альтернативный метод определения превышения средней температуры масла обмоток по результатам измерений при испытании на нагрев Приложение С Сведения, которые предоставляются в запросах и заказах Приложение D Определение параметров синусоидального изменения температуры охлаждающей среды Приложение Е Пример упрощенного применения руководства по нагрузке силовых масляных трансформаторов Приложение G Определение эквивалентной температуры охлаждающей среды Приложение F Уточненный метод преобразования реального графика нагрузки Приложение Н Упрощенные таблицы допустимых аварийных перегрузок Приложение L Примеры расчета температуры наиболее нагретой точеки обмотки и относительного износа витковой изоляции (без применения ЭВМ) Приложение I Таблицы допустимых систематических нагрузок с нормальным сокращением срока службы
Разработан:	МТК 36 ОАО ВИТ
Утверждён:	02.04.2001 Госстандарт России (Russian Federation Gosstandart 158-ст) 23.04.1997 Межгосударственный Совет по стандартизации, метрологии и сертификации (Inter-Governmental Council on Standardization, Metrology, and Certification 11)
Расположен в:	Техническая документация Электроэнергия ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Трансформаторы. Реакторы Электротехника в целом Экология ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Трансформаторы. Реакторы Электротехника в целом Строительство Стандарты Другие государственные стандарты, применяемые в строительстве Электротехника
Заменяет собой:	ГОСТ 14209-85 «Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки»

Скачать ГОСТ 14209-97

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» Распределительный трансформатор — трехфазный трансформатор номинальной мощностью не более 2500 к. ВА или однофазный номинальной мощностью не более 833 к. ВА классов напряжения до 35 к. В включительно, то есть понижающий трансформатор с раздельными обмотками и напряжением распределительной сети, с охлаждением ON (М или Д) и без переключения ответвлений обмоток под нагрузкой. Трансформатор средней мощности — трехфазный трансформатор номинальной мощностью не более 100 МВА или однофазный номинальной мощностью не более 33, 3 МВА с раздельными обмотками, в котором сопротивление короткого замыкания вследствие ограничений плотности потока рассеяния не превышает предельного значения. Трансформатор большой мощности — трансформатор мощностью более 100 МВА (трехфазный) или с предельным сопротивлением короткого замыкания. Режим систематических нагрузок: режим, в течение части цикла которого температура охлаждающей среды может быть более высокой и ток нагрузки превышает номинальный, однако с точки зрения термического износа такая нагрузка эквивалентна номинальной нагрузке при номинальной температуре охлаждающей среды. Это достигается за счет понижения температуры охлаждающей среды или тока нагрузки в течение остальной части цикла. Режим продолжительных аварийных перегрузок: Режим нагрузки, возникающий в результате продолжительного выхода из строя некоторых элементов сети, которые могут быть восстановлены только после достижения постоянного значения превышения температуры трансформатора. Это не обычное рабочее состояние, и предполагается, что оно будет возникать редко, однако может длиться в течение недель или даже месяцев и вызывать значительный термический износ. Тем не менее, такая нагрузка не должна быть причиной аварии вследствие термического повреждения или снижения электрической прочности изоляции трансформатора. Режим кратковременных аварийных перегрузок: Режим чрезвычайно высокой нагрузки, вызванный непредвиденными воздействиями, которые проводят к значительным нарушениям нормальной работы сети, при этом температура наиболее нагретой точки проводников достигает опасных значений и в некоторых случаях происходит временное снижение электрической прочности изоляции. Допустимая продолжительность такой нагрузки меньше тепловой постоянной времени трансформатора и зависит от достигнутой температуры до перегрузки; обычно продолжительность перегрузки составляет менее получаса.

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» Таблица 1 — Предельные значения температуры и тока для режимов нагрузки, превышающей номинальную Тип нагрузки Трансформаторы распределитель средней большой ные мощности Режим систематических нагрузок Ток, отн. ед. Температура наиболее нагретой точки и металлических частей, соприкасающихся с изоляционным материалом, 1, 5 140°С 1, 5 140 1, 3 120 Температура масла в верхних слоях, 105°С Режим продолжительных аварийных перегрузок Ток, отн. ед. 1, 8 Температура наиболее нагретой точки и металлических 150°С частей, соприкасающихся с изоляционным материалом, 105 1, 5 140 1, 3 130 Температура масла в верхних слоях 115°С Режим кратковременных аварийных перегрузок Ток, отн. ед. 2, 0 Температура наиболее нагретой точки и металлических 140 -160 °С частей, соприкасающихся с изоляционным материалом, 115 1, 8 160 1, 5 160 Температура масла в верхних слоях 115 140 -160 °С

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» Расчет температуры в установившемся тепловом режиме OF ON Таблица 2 Тепловые характеристики, используемые при составлении таблиц нагрузок Показатель Расчет температуры в неустановившемся тепловом режиме Показатель степени масла Показатель степени обмотки Отношение потерь Коэффициент температуры наиболее нагретой точки Тепловая постоянная времени масла Температура охлаждающей среды Превышение температуры наиболее нагретой точки Превышение средней температуры обмотки Градиент температуры наиболее нагретой точки (масло на выходе из обмотки) Превышение средней температуры масла Превышение температуры масла на выходе из обмотки Превышение температуры масла в нижней части обмотки — Трансформаторы средней и большой мощности ON OF OD 0, 9 1, 0 1, 6 2, 0 6 6 6 1, 3 x y R H распределительные ONAN 0, 8 1, 6 5 1, 1 o, ч 3, 0 2, 5 1, 5 a, °C hr, °С 20 78 wr, °C 65 63 63 68 Hqr, °С 23 26 22 29 imr, °C 44 43 46 46 ir, °C 55 52 56 49 br, °C 33 34 36 43

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» Термический износ изоляции трансформатора Относительная скорость термического износа изоляции Относительный износ изоляции (или относительное сокращение срока службы) в течение определенного периода времени составит Период Начало Конец 1 2 3 1/1 18/4 18/10 17/4 17/10 31/12 Температура масла в Температура верхних слоях, макс, наиболее нагретой °С точки, макс, °С 84, 77 122, 39 96, 20 133, 82 84, 84 122, 46 h 80 86 92 98 104 110 116 122 128 134 140 Относительная скорость износа изоляции 0, 125 0, 5 1, 0 2, 0 4, 0 8, 0 16, 0 32, 0 64, 0 128, 0 Относительный износ, отн. ед. 0, 237 1, 160 0, 266 Относительный износ за год L = 0, 706 отн. ед.

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» ТАБЛИЦЫ ДОПУСТИМЫХ НАГРУЗОК Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN Допустимые режимы нагрузки с нормальным сокращением срока службы 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 K 2 при заданных продолжительности t перегрузки и начальной нагрузке K 1 Эти графики нагрузки можно также использовать для выбора номинальной мощности трансформатора (с нормальным сроком службы) для заданного прямоугольного графика нагрузки, выраженного отношением K 2/K 1 принимая, что прикладываемые напряжения остаются постоянными.

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» Распределительный трансформатор с охлаждением ONAN должен эксплуатироваться каждый день с нагрузкой 1750 к. ВА в течение 8 ч и с нагрузкой 1000 к. ВА в течение остальных 16 ч при а = 20 °С Рисуем прямую из точки (1, 75; 1, 0) по отношению K 1/K 2, = 1, 75. По графику, приведенному на рисунке 9, по кривой t = 8 находим значения K 2 = 1, 15 и K 1 = 0, 66. Отсюда номинальная мощность трансформатора составляет к. ВА

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» Режим аварийных перегрузок Распределительные трансформаторы с охлаждением ONAN, t = 0, 5 ч. Допустимые нагрузки и соответствующее суточное сокращение срока службы (в «нормальных» сутках) K 2 0, 7 0, 8 0, 9 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 1, 0 1, 1 1, 2 1, 3 1, 4 1, 5 1, 6 1, 7 1, 8 1, 9 2, 0 0, 25 0, 001 32 0, 001 36 0, 001 41 0, 002 45 0, 002 50 0, 002 55 0, 003 61 0, 005 67 0, 007 73 0, 013 79 0, 025 86 0, 050 92 0, 104 99 0, 224 107 0, 50 0, 006 44 0, 006 48 0, 006 53 0, 007 58 0, 008 63 0, 011 68 0, 014 74 0, 022 80 0, 036 86 0, 066 93 0, 129 100 0, 263 107 0, 559 114 0, 70 0, 032 48 0, 033 52 0, 034 57 0, 036 61 0, 038 66 0, 042 72 0, 049 77 0, 061 83 0, 083 89 0, 126 95 0, 213 102 0, 394 108 0, 782 115 1, 64 123 0, 80 0, 90 K 1 1, 00 1, 10 1, 20 1, 30 1, 40 1, 50 0, 093 57 0, 095 62 0, 099 66 0, 104 71 0, 112 77 0, 125 82 0, 148 88 0, 191 94 0, 273 100 0, 437 107 0, 778 114 1, 50 121 3, 10 128 0, 292 67 0, 301 72 0, 312 77 0, 330 82 0, 359 88 0, 407 93 0, 495 100 0, 662 106 0, 992 112 1, 67 119 3, 11 126 6, 26 133 1, 00 78 1, 03 83 1, 08 88 1, 14 94 1, 25 99 1, 45 106 1, 81 112 2, 52 118 3, 95 125 6, 98 132 13, 6 139 3, 72 89 3, 84 95 4, 02 100 4, 30 106 4, 77 112 5, 61 118 7, 21 125 10, 4 131 17, 2 138 31, 7 146 14, 9 101 15, 5 107 16, 2 113 17, 5 119 19, 6 125 23, 5 132 31, 2 138 47, 0 145 80, 9 153 64, 7 114 67, 2 120 70, 8 126 76, 6 132 86, 9 139 107 145 146 152 229 160 302 127 314 133 332 140 361 146 415 153 520 160 737 167 1510 141 1570 148 1670 154 1830 161 2130 168 2730 175 Температура охлаждающей среды, С 40 30 20 10 Суточное сокращение срока службы: умножить значение, приведенное в таблице, на 10 3, 2 1, 0 0, 32 указанный здесь коэффициент 0 0, 1 -10 -20 0, 032 0, 01 -25 0, 0055

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ СРЕДЫ Населенный пункт Абакан Барнаул Владивосток Екатеринбург Ижевск Иркутск Казань Кемерово Красноярск Курган Магадан Новокузнецк Новосибирск Норильск Омск Сургут Тобольск Томск Уральск Уфа Ханты-Мансийск Челябинск Эквивалентная температура, °С годовая зимняя* летняя** 8, 7 — 19, 3 17, 6 9, 4 — 16, 4 18, 2 10, 0 — 11, 7 17, 4 7, 8 — 14, 9 17, 6 10, 1 — 13, 4 17, 4 7, 1 — 19, 1 16, 0 9, 4 — 12, 5 17, 8 -17, 7 16, 7 8, 0 -15, 9 16, 7 8, 8 — 16, 9 17, 4 2, 5 — 19, 4 11, 1 8, 3 — 16, 3 17, 0 8, 3 — 17, 7 17, 2 0, 7 -20, 1 10, 5 8, 4 — 17, 8 17, 1 5, 6 — 19, 9 14, 9 7, 8 — 17, 0 16, 6 7, 5 — 17, 8 16, 4 12, 5 — 12, 8 21, 3 9, 9 -13, 1 18, 3 6, 7 — 18. 5 15, 8 9, 2 — 14, 3 17, 8

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» УТОЧНЕННЫЙ МЕТОД ПРЕОБРАЗОВАНИЯ РЕАЛЬНОГО ГРАФИКА НАГРУЗКИ На исходном графике нагрузки трансформатора провести линию номинального тока lн, она же линия относительной номинальной нагрузки К = 1.

ГОСТ 14209 -97 (МЭК 354 -91) «РУКОВОДСТВО ПО НАГРУЗКЕ СИЛОВЫХ МАСЛЯНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ» УПРОЩЕННЫЕ ТАБЛИЦЫ ДОПУСТИМЫХ АВАРИЙНЫХ ПЕРЕГРУЗОК Таблица Н. 1 -Допустимые аварийные перегрузки без учета предшествующей нагрузки Продолжительно сть перегрузки в течение суток, ч 0, 5 1, 0 2, 0 4, 0 8, 0 24, 0 Перегрузка в долях номинального тока, в зависимости от температуры охлаждающей среды во время перегрузки -25°С -20°C -10°C ONAN ON OF OD ONA ON OF OD N 2, 0 1, 8 1, 6 1, 4 1, 9 1, 7 1, 6 1, 5 1, 4 1, 9 1, 7 1, 6 1, 4 1, 9 1, 6 1, 5 1, 4 1, 7 1, 5 1, 4 1, 9 1, 7 1, 5 1, 4 1, 8 1, 6 1, 5 1, 4 1, 7 1, 5 1, 3 1, 8 1, 6 1, 5 1, 4 1, 7 1, 6 1, 5 1, 4 1, 3 1, 7 1, 6 1, 5 1, 4 1, 7 1, 5 1, 4 1, 6 1, 5 1, 4 1, 3 1, 7 1, 6 1, 5 1, 4 1, 3

ПТЭ — ПРАВИЛА технической эксплуатации электроустановок потребителей. (утверждены приказом Минэнерго России от 13 января 2003 года № 6) Для масляных трансформаторов и трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком допускается продолжительная нагрузка любой обмотки током, превышающим на 5% номинальный ток ответвления, если напряжение не превышает номинальное напряжение соответствующего ответвления. В автотрансформаторе ток в общей обмотке должен быть не выше наибольшего длительно допустимого тока этой обмотки. Продолжительные допустимые нагрузки сухих трансформаторов устанавливаются в стандартах и технических условиях конкретных групп и типов трансформаторов. Для масляных и сухих трансформаторов, а также трансформаторов с жидким негорючим диэлектриком допускаются систематические перегрузки, значение и длительность которых регламентируются инструкциями заводов-изготовителей. В аварийных режимах допускается кратковременная перегрузка трансформаторов сверх номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды в следующих пределах: Масляные трансформаторы: перегрузка по току, % длительность перегрузки, мин. Сухие трансформаторы: перегрузка по току, % длительность перегрузки, мин. 30 120 45 80 60 45 75 20 10 20 60 30 45 40 32 50 18 60 5

Соотношения между коэффициентами допустимой перегрузки масляных трансформаторов в послеаварийном режиме, определенными согласно ГОСТ 14209 -97, и коэффициентами загрузки трансформаторов в нормальном режиме приведены в таблице. Для сухих трансформаторов предельное значение коэффициента допустимой перегрузки трансформатора следует принимать равным 1, 2. Коэффициент допустимой перегрузки масляного трансформатора, определенный согласно ГОСТ 14209 -97 1, 0 1, 1 1, 2 1, 3 1, 4 Коэффициент загрузки масляного трансформатора в нормальном режиме двухтрансформаторная трехтрансформаторная подстанция 0, 5 0, 666 0, 55 0, 735 0, 6 0, 8 0, 65 0, 86 0, 7 0, 93

Выбор трансформатора ППЭ Выбор стандартного трансформатора Проверка продолжительных аварийных перегрузок при режиме выхода из строя одного трансформатора ØПо таблице 1 ØПо уточненному расчету и графикам Выбор цеховых трансформаторов Определяем предельную мощность трансформатора Определяем КЗ по допустимой перегрузке в послеаварийном режиме üНТП ЭПП-94 üПТЭ Выбор стандартного трансформатора

Условные обозначения

Иконки:
• — иконка документа;
• — документ в формате PDF;
• — версия для печати;
• — найти документ;
• — загрузка документа.

Навигация:
• — развернуть список;
• — свернуть список.

Статусы ГОСТов:
• — действующий;
• — принят (но не вступивший в силу), действует только в РФ, с неизвестным статусом;
• — заменён, отменён, утратил силу в РФ, срок действия истёк.

Отменен. Дата окончания срока действия 28.03.2008.
Приказом Ростехрегулирования от 28.03.2008 №73-ст отменяется постановление №158-ст от 02.04.2001 г. о введении в действие для применения в Российской Федерации ГОСТ 14209-
97. Считать действующим на территории Российской Федерации ГОСТ 14209-85 «Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки» (ИУС 6-2008).

Стандарт содержит рекомендации по допустимым режимам нагрузок, превышающих номинальную мощность трансформаторов в пределах установленных ограничений. Относительно печных трансформаторов, из-за особенностей их режимов нагрузки, следует пользоваться соответствующей консультацией у изготовителя. В настоящем стандарте приведены указания по определению технически обоснованных режимов нагрузки силовых трансформаторов с точки зрения допустимых температур и термического износа. Даны рекомендации по эксплуатации трансформаторов с нагрузкой, превышающей номинальное значение, и рекомендации для потребителей по выбору соответствующих номинальных величин и условий нагрузки вновь устанавливаемых трансформаторов.

Общие положения.
Область применения.
Назначение.
Определения.
Основные ограничения и воздействия режима нагрузок, превышающих номинальные значения.
Специальные ограничения для распределительных трансформаторов.
Специальные ограничения для трансформаторов средней мощности.
Специальные ограничения для трансформаторов большой мощности.
Расчет температуры.
Условные обозначения.
Непосредственное измерение температуры наиболее нагретой точки.
Расчетные тепловые характеристики.
Расчет температуры в установившемся тепловом режиме.
Расчет температуры в неустановившемся тепловом режиме.
Термический износ изоляции трансформатора.
Температура охлаждающей среды.
Программа машинного расчета.
Таблицы допустимых нагрузок.
Ограничения, принятые в таблицах допустимых нагрузок.
Метод преобразования реальных суточных графиков нагрузки в эквивалентные им суточные двухступенчатые прямоугольные графики.
Нормальный продолжительный режим нагрузки.
Нормальные режимы систематических нагрузок.
Режим аварийных перегрузок.
Приложения:
Эквивалентный номинальный режим автотрансформаторов.
Альтернативный метод определения превышения средней температуры масла обмоток по результатам измерений при испытании на нагрев.
Сведения, которые предоставляются в запросах и заказах.
Определение параметров синусоидального изменения температуры охлаждающей среды.
Пример упрощенного применения руководства по нагрузке силовых масляных трансформаторов.
Определение эквивалентной температуры охлаждающей среды.
Уточненный метод преобразования реального графика нагрузки.
Упрощенные таблицы допустимых аварийных перегрузок.
Примеры расчета температуры наиболее нагретой точки обмотки и относительного износа витковой изоляции (без применения ЭВМ).
Таблицы допустимых систематических нагрузок с нормальным сокращением срока службы