ГОСТ Р 54419—2011
3
Максимальное значение тока перегрузки ограничено 50 % номинального тока.
При условиях перегрузки свыше 50 % необходимо согласование с изготовителем для оценки по-
следствий такой перегрузки. Длительность такой перегрузки должна быть максимально короткой.
4.4 Результаты длительной аварийной перегрузки
В результате длительной аварийной перегрузки трансформатора и воздействия высоких темпе-
ратур происходит:
- общее термическое старение изоляции, особенно если устройство подключено к цепи короткого
замыкания;
- быстрый износ изоляционных материалов и других деталей конструкции и проводников при вы-
соких температурах.
Общие правила расчета скорости теплового старения и определение расчетного срока службы
трансформатора основаны на анализе результатов перегрузки трансформатора.
5 Термическое старение и срок службы изоляции трансформатора
5.1 Общие положения
Опыт подтверждает, что срок службы трансформатора составляет не более 20 лет. Нельзя сказать
точнее, поскольку даже у трансформаторов с одинаковыми эксплуатационными характеристиками срок
службы может быть различным. Работа трансформатора со 100 %-ным номинальным током, как пра-
вило, исключение. Повлиять на срок службы трансформатора могут и другие тепловые факторы, такие
как недостаточное охлаждение, чрезмерные гармоники и/или неправильные условия эксплуатации.
При потерях в трансформаторе тепло поступает в систему изоляции и начинается химический
процесс, который изменяет молекулярную структуру изоляционных материалов. Чем больше тепла по-
ступает в систему, тем выше скорость термического старения изоляции. Это кумулятивный и необра-
тимый процесс, означающий, что материалы не восстанавливают свою первоначальную молекулярную
структуру при прекращении подачи тепла и снижении температуры. Термический индекс системы изо-
ляции трансформатора указан в документах изготовителя (технических условиях и/или техническом
паспорте). Повреждение системы изоляции вследствие изменений свойств по причине термического
старения может стать причиной выхода из строя трансформатора.
По закону Аррениуса скорость термического старения изменяется в зависимости от температуры
(см. приложение А). Согласно закону Аррениуса обе постоянные можно вычислить из уравнения тепло-
стойкости. В случае отсутствия результатов испытаний в руководстве указаны заданные параметры,
которые рассчитаны из следующих допущений:
- повышение температуры на 6 °С удваивает скорость термического старения. 6 °С — заданный
параметр для всей обмотки, связанный с параметром специальных материалов в обмотке;
- при проверке на теплостойкость всей системы электрической изоляции должно быть использо-
вано другое значение величины, которое удвоит скорость термического старения;
- причиной отключения трансформатора могут стать повреждения в изоляции трансформатора.
5.2 Срок службы
Номинальный срок службы трансформатора L, при постоянной термодинамической температуре
T наиболее нагретой точки, °С, может быть определен по формуле
b
L =
a
×
e
T
,
(1)
проще определять по формуле
T
ç ÷
è ø
L = a
·
exp
æ
b
ö
.
(2)
В формулах может быть использована любая единица времени, в данном случае это час. Значе-
ние постоянной a, ч, приведено в таблице 1 для разных температур системы изоляции.