ở chế độ xác lập, khi máy biến áp làm việc bình thờng, nhiệt độ của máy đạt đến một giá trị ổn định. Lúc này toàn bộ lợng nhiệt do máy sinh ra sẽ đợc toả ra môi trờng xung quanh nhờ quá trình trao đổi nhiệt với sự trợ giúp của hệ thống làm mát. Với các tham số định mức máy biến áp có thể làm việc bình thờng trong khoảng thời gian 25ữ30 năm, nếu điều kiện làm mát của môi trờng đảm bảo đúng trong giới hạn cho phép, tức là nếu nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cực đại của môi trờng nằm trong giới hạn xác định.
Độ đốt nóng của máy biến áp đang vận hành đợc kiểm tra nhiệt độ lớp dầu trên bằng nhiệt kế. Nhiệt độ lớn nhất của lớp dầu cũng không đợc vợt quá giá trị cho phép
θcp (xem bảng 2.3). Thêm đó, điện áp phía sơ cấp không đợc vợt quá 5% so với giá trị định mức. Trong quá trình làm việc, nếu nhiệt độ của các cuộn dây tăng, thì tuổi thọ của máy sẽ bị giảm. Thực nghiệm cho thấy nếu nhiệt độ của máy biến áp không vợt quá giá trị cho phép khi máy làm việc liên tục 24 tiếng ngày thì tuổi thọ của máy sẽ đạt giá trị định mức. Nếu nhiệt độ của máy tăng lên thì tuổi thọ sẽ bị giảm xuống và nếu nhiệt độ giảm thì tuổi thọ sẽ tăng. 90
6030 30 θ°C 1 2 3 4 5 6 7
Hình 2.1. Sự phân bố nhiệt độ trong máy biến áp:
1-2: Trong cuộn dây
2-3: ở bề mặt tiếp xúc giữa dầu và cuộn dây; 3-4: trong dầu
4-5: giữa dầu và thùng; 5-6: ở thùng máy biến áp
6-7: tiếp xúc với môi trờng xung quanh.
Sự phân bố nhiệt độ trong máy biến áp có thể biểu thị trên hình 2.1. Điểm nóng nhất của máy biến áp là cuộn dây và sẽ giảm dần đến mặt tiếp xúc với môi trờng xung quanh. Kết quả phân tích biểu đồ phân bố nhiệt độ máy biến áp cho thấy sự giảm nhiệt ở điểm tiếp xúc với môi trờng xung quanh chiếm tới 60% tổng nhiệt giáng của máy biến áp. Phân bố nhiệt độ cũng thay đổi theo chiều cao máy biến áp, nhiệt độ lớp dầu trên cùng có giá trị cao nhất. Để thuận tiện cho việc theo dõi độ làm việc của máy biến áp trong quá trình vận hành, nhiệt độ kiểm tra không phải là nhiệt độ của cuộn dây mà là nhiệt độ lớp dầu trên cùng. Sự thay đổi của nhiệt độ máy biến áp phụ thuộc vào sự thay đổi của phụ tải. Nh đã biết, hao tổn công suất trong máy biến áp gồm hai thành phần: hao tổn không tải và hao tổn ngắn mạch. Thành phần thứ nhất có giá trị cố định không phụ thuộc vào sự mang tải của máy biến áp, còn thành phần thứ hai tỷ lệ với bình phơng hệ số mang tải.
2mt mt 0 Pkk P P =∆ +∆ ∆ ; (2.13) Trong đó: n mt S S
k = - Hệ số mang tải của máy biến ápS - phụ tải của máy biến áp