电机绕组温升测试方法

电机绕组温升测试方法 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

电机绕组温升测试方法

电机绕组温升测试方法

一、绕组温升公式：

△t——绕组温升

R1——实验开始的电阻（冷态电阻）

R2——实验结束时的电阻（热态电阻）

k——对铜绕组，等于；对于铝绕组：225

t1——实验开始时的室温

t2——实验结束时的室温

该公式是参照EN60335-1和国家标准。

注，一般绕组温升测试时可（t2-t1）两者温差值不做考虑。

二、绕组温升公式代入计算方法

1、将电机两根电源线，连接在变频器电源输出端。

2、打开变频电源，调节变频电源仪器相关输出电压、频率值。

3、打开变频输出电源开关，同时记录显示屏中的功率值，该值为冷态电阻R1。

4、在设备测试时，同时记录测试室环境温度值T1。

5、电机连续运行3小时后，再次读取电阻值R2.

6、最终将相关测试值代入绕组温升公式内，得出电机温升值。

三、温升测试仪器：

四、温升测试操作规范：

1、打开变频电源，调整测试电机的相应参数如电压、频率。

2、将温升测试仪器背面的电源输入端电源插头连接到变频电源输出端。

3、将温升测试仪器背面的两个测试端分别连接到被测风机电机连接线。

4、打开温升测试仪器电源开关，同时，打开变频电源器电源输出端开关。

5、当温升测试仪器上分别显示电阻、温升、时间时，将COLD档(冷态值)，切换到HOT档（热态值）。另将温升值T档，切换到△T档。

6、通电后，在读温升仪器测试值正确范围内时，Time显示屏中会显示测试运行时间。一般电机测试运行3小时后，读取最终温升测试值。

电机温升

中小型电动机的温升 ——资料来自机械设计手册第三版并经整理 发热与温升：电动机在运行过程中有能量损耗，可分为固定损耗和可变损耗。固定损耗包括铁损和机械损耗，与负载大小无关，一般型电动机此项数值较小；可变损耗主要是铜损，是电机发热的主要热源，等于电流的平方乘以电阻。 损耗导致电机发热。 电机的温升：发热与散热达到平衡时电机温度与环境温度之差称为电动机的温升。若以Q 代表单位时间内电动机的发热量；A代表电动机与环境温度相差1度时，单位时间内电动机的散热量，则温升稳定值 ?T=Q/A 达到温升稳定值所需的时间：理论上达到温升绝对稳定的时间是无限长的，实际上只能达到基本稳定。所需要的时间与发热时间常数T有关。若以C代表电机的热容量，即电动机温度升高1度所需的热量，则 T=C/A （A的定义同上） T与电动机的构造和尺寸有关。小型电动机（中心高80~315属于小型）一般为0.5小时左右，大型电动机（中心高大于630mm属于大型）一般为3~4小时。电机的冷却时间常数为发热时间常数的2~3倍，采用强迫通风时，两者相等。 T并不就是温升的稳定时间。温升按指数规律随时间的增加而逐渐趋于稳定值。下表是根据公式计算出的温升与温升稳定值之比TB与时间的关系 表列数据可以用来估计温升稳定值和大致达到温升稳定值所需的时间。举例来说，如果某小型电动机的T=0.5小时，运行3xT=1.5小时的温升为35度，便可得到TB=0.95，则可以推算出温升稳定值为?T=35/0.95=36.84度。 电机的绝缘等级与允许温升：电机的绝缘等级决定于所采用的材料的耐热等级。若电机的主要部件采用不同耐热等级的绝缘材料，则其绝缘等级按绝缘材料的最低耐热等级考核。一般用途的中小型电机常选用较低耐热等级的绝缘材料，如E级，B级；有特殊要求的如高温环境，频繁启动的电机，则采用较高耐热等级的绝缘材料，但有时为了提高电机的使用寿命与可靠性，往往也采用较高耐热等级的绝缘材料，但其温升按较低等级考核。 电机的允许温升决定于：（1）电机的绝缘等级；（2）电机的使用环境（如海拔和环境温度等）；（3）电机各绕组的冷却方法；（4）电机温升的测量方法。如果用温度计法测量温升，其温升限值（空气冷却）对于E级绝缘为65度；B级为70度；F级为85度；H 级为105度。 电动机铭牌标示的额定功率，应理解为，当电动机在额定条件下长期运行时，因发热而升高的温度恰好达到制造厂所规定的允许温升（即额定温升）数值。电动机的选择与使用，都以不超过额定温升为原则。 电机轴承的允许温升：对于滚动轴承为95度；滑动轴承为80度。 注：1. 以上温度均为摄氏度。 2. 以上内容，特别是数据仅供参考。控制数据以作业文件为准。

电 机 温 升

电机温升 电机的温度与温升大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”，其单位为：K，（开尔文），K 是一个变量的单位，而℃是一个常量的单位 当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。下面就一些基本概念进行讨论。 1 绝缘材料的绝缘等级 绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C 7个等级， 所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。 根据经验，A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是寿命的主要因素之一。 2 温升

温升是电机与环境的温度差，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡，使温度继续上升，扩大温差，则增加散热，在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了，所以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标，标志着电机的发热程度，在运行中，如电机温升突然增大，说明电机有故障，或风道阻塞或负荷太重。 GS标准《 90K (GS是德国标准=欧洲标准) UL标准《 75K (UL是美国标准) 3 温升与气温等因素的关系 对于正常运行的电机，理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关，但实际上还是受环境温度等因素影响的。 (1) 当气温下降时，正常电机的温升会稍许减少。这是因为绕组电阻R下降，铜耗减少。温度每降1℃，R约降0.4%。 (2) 对自冷电机，环境温度每增10℃，则温升增加1.5～3K。这是因为绕组铜损随气温上升而增加。所以气温变化对大型电机和封闭电机影响较大。

电机绕组温升测试方法

电机绕组温升测试方法标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电机绕组温升测试方法 电机绕组温升测试方法 一、绕组温升公式： △t——绕组温升 R1——实验开始的电阻（冷态电阻） R2——实验结束时的电阻（热态电阻） k——对铜绕组，等于；对于铝绕组：225 t1——实验开始时的室温 t2——实验结束时的室温 该公式是参照EN60335-1和国家标准。 注，一般绕组温升测试时可（t2-t1）两者温差值不做考虑。 二、绕组温升公式代入计算方法 1、将电机两根电源线，连接在变频器电源输出端。 2、打开变频电源，调节变频电源仪器相关输出电压、频率值。 3、打开变频输出电源开关，同时记录显示屏中的功率值，该值为冷态电阻R1。 4、在设备测试时，同时记录测试室环境温度值T1。

5、电机连续运行3小时后，再次读取电阻值R2. 6、最终将相关测试值代入绕组温升公式内，得出电机温升值。 三、温升测试仪器： 四、温升测试操作规范： 1、打开变频电源，调整测试电机的相应参数如电压、频率。 2、将温升测试仪器背面的电源输入端电源插头连接到变频电源输出端。 3、将温升测试仪器背面的两个测试端分别连接到被测风机电机连接线。 4、打开温升测试仪器电源开关，同时，打开变频电源器电源输出端开关。 5、当温升测试仪器上分别显示电阻、温升、时间时，将COLD档(冷态值)，切换到HOT档（热态值）。另将温升值T档，切换到△T档。 6、通电后，在读温升仪器测试值正确范围内时，Time显示屏中会显示测试运行时间。一般电机测试运行3小时后，读取最终温升测试值。

变压器温升.pdf

1.变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 2.在变压器寿命上，引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀， 故变压器各部位的温度差别很大，因此需要对变压器在额定负荷时，各部分温度的升高做出规定，这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘，最高允许温度105℃。 各部分允许温升为：线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础，当环境温度为40℃时，105℃-40℃＝65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃，故变压器油的允许温升为55℃。为防止油的老化，上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化，只有温升不超过允许值，就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 3.变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。国标规定：变压器绕组的极限 工作温度为105℃；（即环境温度为40时℃），上层温度不得超过95℃，通常以监视温度（上层油温）设定在85℃及以下为宜。 变压器异常运行主要表现在：声音不正常，温度显著升高，油色变黑，油位升高或降低，变压器过负荷，冷却系统故障及三相负荷不对称等。当出现以上异常现象时，应按运行规程规定，采取措施将其消除，并将处理经过记录在异常记录簿上。. q0 Q3 }2 `/ P8 U 在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变而油温不断上升，则应认为变压器温度异常。变压器温度异常可能是下列原因造成的： 1）变压器内部故障。如绕组匝间短路或层间短路，绕组对围屏放电，内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大而过热等。这时变压器应停电检修 2）冷却装置运行不正常。如潜油泵停运，风扇损坏停转，散热器阀门未打开。此时，在变压器不停电状态下，可对冷却装置的部分缺陷进行处理，或按规程规定调整变压器负荷至相应值。 变压器的温升： 变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 回答这个问题要提到变压器的允许温升，它的规定和依据？ 在变压器寿命上，引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀，故变压器各部位的温度差别很大，因此需要对变压器在额定负荷时，各部分温度的升高做出规定，这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘，最高允许温度105℃。各部分允许温升为： 线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础，当环境温度为40℃时，105℃-40℃＝65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃，故变压器油的允许温升为55℃。 为防止油的老化，上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化，只有温升不超过允许值，就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 一般变压器的主要绝缘是A级绝缘，规定最高使用温度为105度，变压器在运行中绕组的温度要比上层油温高10—15度。如果运行中的变压器上层油温总在80-90度左右，也就是绕组经常在95-105度左右。 如果变压器长时间在温度很高的情况下运行，会缩短内部绝缘纸板的寿命，使绝缘纸板变脆，容易发生破裂，失去应有的绝缘作用，造成击穿等事故；绕组绝缘严重老化，并加速绝缘油的劣化，影响使用寿命。所以能避免高温尽量避免，实在不行，时间也不宜太长。

电机温度标准

电机温度标准 1、泵工作期间，轴承最高温度不超过80 2、轴承温升不得超过环境温度40，最高温度不得超过80 3、泵在规定工况下运转时，内装式轴承处外表面温度不应高出输送介质温度20，最高温度不高于80。外装式轴承处外表面温升不应高处环境温度40。最高温度不高于80 4、轴承的使用温度。轴承温升不得超过环境温度35，最高温度不得超过75 5、轴承温升不得超过环境温度40，最高温度不得超过80 6、轴承温升不得超过环境温度35，最高温度不得超过80 规定是这样，但是各个制造厂由于制造工艺不同可能会有点细微差别，但是不会太大的 没什么感觉 30度 有暖意 40以下 明显知道发热 45度以下 能长久触摸并无困难 50度 能长久触摸极限或只能触摸10秒 55度 触摸3秒 60度 触摸至感觉热后必须马上缩手 70度 不敢再次触摸 70以上个人经验感觉 通常我们衡量电机发热程度是采用“温升”而不是用“温度”，当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。下面就

一些基本概念进行讨论。 1 、绝缘材料的绝缘等级绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、 H、C 7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，A 级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是寿命的主要因素之一。 2 、温升 温升是电机与环境的温度差，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平衡，使温度继续上升，扩大温差，则增加散热，在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了，所以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标，标志着电机的发热程度，在运行中，如电机温升突然增大，说明电机有故障，或风道阻塞或负荷太重。 3 、温升与气温等因素的关系对于正常运行的电机，理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关，但实际上还是受环境温度等

电动机温升的基本测量方法

电动机温升的基本测量方法 电力作业人员都知道，电力设备在运行做工的过程中不可避免的要产生热能，进而产生无功功率等，电动机的运行也不例外，其中电动机的温升是判断电动机是否正常运行的一个重要的参考指标，那么电动机的温升具体是怎么测量的呢？ 一，电动机温度热量的产生。 一台电机中的温度分布和热量流通情况十分复杂。各种损耗形成不同的热风损耗转化为热量后，将流过不同的材料，由电机外表面散发至外面。 主要的热源来自电机内部，即来自电流流过导体时产生的铜损耗，以及在铁芯内当磁通变化时所产生的铁损耗。轴承摩擦所产生的热，仅为局部的热源，对绕组和铁芯的温升影响不大。在电机内部，各点的温度是不均匀的。在发热量大而散热不易之处，例如在电枢的槽的底部温度为最高。 当电机开始运转后，由于热量不断产生，各部分温度将继续增加，直到热量的产生和散发达到乎衡为止。 二，电动机散热的基本方式。 1，电机的热量向外发散时主要依靠对流作用，其次为幅射作用。 因为电机的底座和电机所接触的空气都为不良导热体，由传导作用传热主要在电机内部进行。辐射作用的有效表面仅为电机各部分的

外表面。 2，对流作用又可区分为自然对流和强制对流两种。 自然对流作用：是由于和散热面相接触的热空气的上升，且其所逸出的空间由周围的空气的填补； 强制对流作用：是由待备的通风器，例如附装在机轴上的风扇，在冷却表面上形成气流。 旋转着的电枢本身也起着带动气流的作用。限制温升的有效方法是增强散热作用。 三，电动机温升的基本测量方法。 由于电机各部分的发热和散热过程比较复杂，影响的因素很多，所以对温升的计算通常只作近似的估算，在设计电机时，常以经验数据为依据。 测定电机各部分温度的方法，主要有下列四种方法： 1、温度计测量法。 此法用温度计直接测定温度，最为简便。但用温度计仅能接触到电机各部分的表面，所测得的仅为表面温度。用温度计无法测出电机内部的最高温度。 2、电阻测量法。 此法只能用以测定绕组的平均温度。原理： 在电机运转以前，我们先测得绕组的冷态电阻r1,即当绕组温度等于冷却介质温度t1时的电阻。设电机运转以后绕组的湿度升高至t2，绕组的电阻便增加至r2。加温度用摄氏来量度，则对铜线绕组

电机绕组温度与温升的国家规定允许标准

电机绕组温度与温升的国家规定允许标准大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”来衡 量的，当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。下面就一些基本概念给出基本说明。 1 绝缘材料的绝缘等级 绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。 所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是影响绕组使用寿命的主要因素之一。 2 温升 温升是电机与环境的温度差，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平

衡，使温度继续上升，扩大温差，则增加散热，在另一个较高的温度下达到新的平衡。但这时的温差即温升已比以前增大了，所以说温升是电机设计及运行中的一项重要指标，标志着电机的发热程度，在运行中，如电机温升突然增大，说明电机有故障，或风道阻塞或负荷太重。 3 温升与气温等因素的关系 对于正常运行的电机，理论上在额定负荷下其温升应与环境温度的高低无关，但实际上还是受环境温度等因素影响的。 (1) 当气温下降时，正常电机的温升会稍许减少。这是因为绕组电阻R下降，铜耗减少。温度每降1℃，R约降0.4%。 (2) 对自冷电机，环境温度每增10℃，则温升增加1.5～3℃。这是因为绕组铜损随气温上升而增加。所以气温变化对大型电机和封闭电机影响较大。 (3) 空气湿度每高10%，因导热改善，温升可降0.07～0.38℃，平均为0.19℃。 (4) 海拔以1 000 m为标准，每升100 m,温升增加温升极限值的1%。 4 极限工作温度与最高允许工作温度 通常说A级的极限工作温度为105℃，A级的最高允许工作温度是90℃。那么，极限工作温度与最高允许工作温度有何不同？其实，这与测量方法有关，不同的测量方法，其反映出的数值不同，含义也不一样。

变压器绕组温度计

一、概述 绕组温度计是一种适用热模拟测量技术测量电力变压器绕组最热点温度的专用监测（控制）仪表。所谓热模拟测量技术是在易测量的变压器顶层油温T O 基础上，再施加一个变压器负荷电流变化的附加温升△T ，由此二者之和T=T O +△T 即可模拟变压器最热点温度。 本公司研制生产的新型BWR （WTYK ）-04绕组温度计有信号报警、冷却器控制和事故跳闸等多项功能，用户可根据实际需要选择使用。该仪表具有良好的防护性能，抗干扰性强，可靠性高，接线安装方便，在户外条件下能正常工作。同时能将变压器绕组温度计信号远传至控制中心，通过XMT-288数显仪或计算机系统，实现同步显示，控制变压器，确保变压器正常运作。 二、型号说明: a)输出信号 A —直接输出DC （4-20）mA 电流信号，也可通过XMT-288数显仪显示其相应温度同时输出DC （4-20）mA 电流信号及DC （0-5）V 电压信号； V —直接输出DC （0-5）电压信号； RS —直接输出端为DC （4-20）mA 电流信号，也可通过XMT-288数显仪显示其相应温度同时输出RS-485计算机接口。 三、产品成套性： 绕组温度计组成有三部分： 1、现场一只嵌装电热元件的温度计BWR （WTYK ）-04，如图1所示； B W R - -□ □ TH 适用于湿热带 输出信号a) 开关数目 绕组 温度计 变压器类产品用

2、现场一只BL型电流匹配器，如图1所示； 3、中心机房一台遥测控制仪（XMT-288）。 四、工作原理： 当变压器带上负荷后，如图2所示，通过变压器电流互感器取出与负荷成正比的电流，经电流匹配器调整后，通过嵌装在弹性元件内的电热元件产生热量，使弹性元件的位移量增大。因此当变压器带上负荷后，弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流二者所决定。则BWR（WTYK）-04指示的温度是变压器顶层油温与绕组对油的温升之和，反映了被测变压器绕组的最热部位平均温度。 电流匹配器是一种电流变换装置，它的作用是为BWR（WTYK）-04提供工作电流.从变压器的电流互感器输出的电流经电流匹配器变换后,向BWR(WTYK)-04内部的电热元件提供一个可调电流,从而能够达到模拟变压器绕组最热部位温度。 XMT-288仪表具有遥测变压器绕组温度及超温报警等功能。通过BWR

电机检验标准

电机检验标准 1、外观要求: 1、1、整机装配完整,螺丝紧固,并有可靠得防腐措施,无污损、碰撞、裂痕等缺陷。 1、2、外壳电镀有良好得光泽,无锈蚀,铁心表面无明显锈蚀; 1、3、电机涂层应均匀,不应有刷痕、收缩、起泡、桔皮、起皱、流卦、针孔、浮色与渗色等缺陷。 1、4、电机铭牌标明项目齐全、正确;电机上有安全警告标志牌,安全标志牌正确可靠;电机上应有明显得红色旋转方向标志;上述标志粘贴牢固、字迹清楚不易磨灭。 铭牌标志包括以下内容: 1、4、1、制造商名或标记; 1、4、 2、产品型号; 1、4、3、额定电压与频率; 1、4、4、产品批号与日期。 1、5、定位孔位置正确,外壳与轴得结构尺寸符合图纸要求。 1、6、引线规格为18AWG1015塑胶线,引线颜色为红蓝白三色,红线为主线,蓝线为副线,白线为公共端,引线出线方向正确,线头剥线15mm。电机引线长短、颜色符合要求,标志完好,裸线不应有氧化。 1、7、接地标志检查:电机应有可靠得接地装置与接地线 2、电机运行状态检查: 2、1、电机应转动平稳、自如、无卡阻停滞等现象。 2、2、电机在额定频率、额定电压得空载电流与空载损耗应控制在某一数值范围内,该数值范围应能保证制造得电机性能符合相应得产品标准。 2、3、振动:通电30S感觉不麻手,振动值小于10、0mm/S。 2、电气参数:

2、1、主要电气参数在自制测试架上,接好电机引线,将开关打到对应挡,用数字转速表测其空载转速, 额定电压: 110V(110V型) 220V(220V型) 380V(380V型) 额定频率: 60Hz(110V型) 50Hz(220V型) 50Hz(380V型) 空载功率: 750W (110V型)(220V型)(380V型) 额定转速: 1380rpm±15%rpm 2、2、噪音:在安静得检测室内,用分贝检测仪在距离电机500mm处测其空载噪音,应小于70dB 2、3、绝缘强度:大于50MΩ/500VDC。 2、4、常温常压下,实际工作状态可连续运行3000小时以上。 2、5、空载温升:在额定电压与频率下,电机装机后空载运行四十分钟后,电机绕组温升小于70K。 2、6、负载温升:在额定电压与频率下,电机装机后负载运行三十分钟后,电机绕组温升小于75K。 3、检验规则 进厂检验按AQL抽样方案,质量水平0、65,检查水平Ⅱ,进行抽样检查。 电机得噪音与扭矩要求全检。

干式变压器绕组温升计算方法分析

干式变压器绕组温升计算方法分析 傅华强 2003 1发热与散热的平衡—绕组的稳定温升 绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。 绕组的散热是一个复杂过程。影响绕组散热的主要因素：绕组温度；绝缘层厚；绕组外包绝缘厚：绕组外包绝缘材料的散热性能；散热气道的宽度和长度；气流速度；铁芯和相邻绕组散热的影响等。因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。 2 绕组温升计算的数学模型 绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。公式运用的温度范围也是有限定的。如: τ＝ K Q X Q ＝ W／S S＝∑ αi S i 式中：τ—绕组温升； K—系数； X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小； Q— 绕组的单位热负荷 W/m2 W—参考温度下的绕组损耗功率 W S— 等效散热面 m2 S i— 绕组散热面 m2 αi— 散热系数 2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。 2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的，非包封变压器的传导温升

所占比例很小，因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了，有些公式还要加上传导引起的温升，如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。 2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的，在一个不大的温度段，对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8，而强迫油循环时X取0.7，饼式绕组X取0.6。一般干式变压器X值取0.8，当温升在80K 左右时，由于温度高时散热效率高，在一些计算公式中X取0.75，因而当温升在100—125K时，X的取值应该再小些。 2.4 当温升范围较大时，用一个计算公式会首尾不能兼顾，需要用两个以上的公式，它们的X值不同，即斜率不同。实际上是由几条直线组成的近似曲线。 2.5 绕组的单位热负荷Q 是指在无遮盖的单位散热面上的功率（W/m2），有气道的散热面，则要确定气道的散热系数。 2.6如果计算所得温升离参考温度很远，由于计算所用绕组损耗功率离实际功率差得太大而误差很大，则应调整计算绕组损耗功率所用的参考温度。 3 确定数学模型的工厂方法 最实用的确定数学模型的方法是通过典型变压器的温升试验。无气道绕组的温升是最基本的，如绕在厚绝缘筒上的外线圈。线圈外部的面积大小就是有效散热面，先算出热负荷Q值，由试验所得温升与Q值在双对数座标纸上打点，最少要有3个试验数据，即可在对数坐标纸上连成一条合理的直线，从这条直线上确定公式的两个系数K和X。 τ= K Q X τ1 K = ———— Q1 X Lgτ2 - Lgτ1Lgτ2/τ1 X =———————— = ———— Lg Q2 - Lg Q1Lg Q2/Q1 式中：

温度与温升

温升就是电机温度比周围环境温度高出的数值. 电机温度与温升的概念及测量和计算 收藏此信息打印该信息添加：用户发布来源：未知 电机绕组、轴承及其它部件，只有低于其最高允许工作温度下使用，才能保证其经济使用寿命和运行可靠性。《电气时代》2001年第2期刊登的《温度与温升》值得学习和深思。笔者愿借题再探讨有关认识。 电机的发热避免不了的想到了发热程度，涉及到电机发热程度的理论认识是：温升，温升限度、绝缘材料、绝缘结构，耐热等级等。因此，要认识和理解上面几个名词的含义，才能更好地注意和修正电机的发热程序。 1．温升电机温升温升限度 （1）某一点的温度与参考（或基准）温度之差称温升。也可以称某一点温度与参考温度之差。 （2）什么叫电机温升。电机某部件与周围介质温度之差，称电机该部件的温升。 （3）什么叫电机的温升限度。电机在额定负载下长期运行达到热稳定状态时，电机各部件温升的允许极限，称温升限度。电机温升限度，在国家标准GB755-65中作了明确规定，如附表所示。 在电机中一般都采用温升作为衡量电机发热标志，因为电机的功率是与一定温升相对应的。因此，只有确定了温升限度才能使电机的额定功率获得确切的意义。 2．绝缘材料绝缘结构耐热等级 （1）什么叫绝缘材料。用来使器件在电气上绝缘的材料称绝缘材料。 （2）什么叫绝缘结构。一种或几种绝缘材料的组合称绝缘结构。 （3）什么叫耐热等级。表示绝缘结构的最高允许工作温度，并在这样的温度下它能在预定的使用期内维持其性能，在允许的范围内及其所分的等级耐热等级。耐热等级分为Y级9

0℃、A级10℃、E级120℃、B级130℃、F级155℃、H级180℃和H级以上共七个等级。 从上所述，电机中不同耐热等级的绝缘材料有着不同的最高允许工作温度。所谓最高允许工作温度是指：在此温度下长期使用时，绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能不发生显著恶性变化，如超过此温度，则绝缘材料的性能发生质变，或引起快速老化。因此，绝缘材料最高允许工作温度是根据它经济使用寿命确定的。从附表中可以看到，温升限度基本上取决于绝缘材料的等级，但也和温度的测量方法、被测部的传热和散热条件有关，取决于绝缘材料的最高允许工作温度。当周围冷却介质（例如空气）的最高温度确定后，就可根据绝缘材料的最高允许工作温度规定电机部件的温升限度。根据统计我国各地的绝对最高温度一般在35～40℃之间，因此在标准中规定+40℃作为冷却介质的最高标准。 3．温度的测量 （1）冷却介质温度测量。所谓冷却介质是指能够直接或间接地把定子和转子绕组、铁心以及轴承的热量带走的物质；如空气、水和油类等。靠周围空气来冷却的电机，冷却空气的温度（一般指环境温度）可用放置在冷却空气进放电机途径中的几只膨胀式温度计（不少于2只）测量。温度计球部所处的位置，离电机1～2m，并不受外来辐射热及气流的影响。温度计宜选用分度为0.2℃或0.5℃、量程为0～50℃为适宜。 （2）绕组温度的测量。电阻法是测定绕组温升公认的标准方法。1000kW以下的交流电机几乎都只用电阻法来测量。电阻法是利用电动机的绕组在发热时电阻的变化，来测量绕组的温度，具体方法是利用绕组的直流电阻，在温度升高后电阻值相应增大的关系来确定绕组的温度，其测得是绕组温度的平均值。冷态时的电阻（电机运行前测得的电阻）和热态时的电阻（运行后测得的电阻）必须在电机同一出线端测得。绕组冷态时的温度在一般情况下，可以认为与电机周围环境温度相等。这样就可以计算出绕组在热态的温度了。

变压器用绕温度计的误差分析

变压器用绕组温度计的误差分析 一．概述 随着对变压器运行安全要求的不断提高，绕组温度计（以下简称温度计）作为一种运行监护元件已愈来愈广泛地应用在变压器产品上。虽然一般温度计的使用说明中指出：“温度计内电热元件温度的增加正比于绕组与油箱顶部（油面）温度之差的增加”。严格来说，这一说法是不确切的．因为对不同结构的变压器绕组，虽然可使电热元件内流过的电流与统组负载电流成正比，但由于电热元件与绕组的冷却条件不可能完全相同，这就使得相同的电流变化却不一定在统组和电热元件内引起相同的温度变化，换句话说，在某些情况下，温度计显示的温度可能是“虚假”的．因而有必要对温度计应用的实际情况作一分析． 二．绕组温度计的工作原理 统组温度计是利用“热模拟”（thermalimage）原理间接测量统组热点温度的，其主要组成部分如图1所示．温度计的主要组 成部分：温包、测量波纹管及连接二者的毛细管，组成反映变压器顶层油温的测量系统；电流互感器、电流匹配器及电热元件，组成反映绕组负载电流变化的热模拟部分以及用于补偿环境温度的补偿波纹管． 测量系统中注满一种体积随温度变化的液体，将该系统中的温包置于

油箱顶部，以感应变压器顶层油温，顶层油温的变化，引起测量系统中液体的胀缩，导致测量波纹管的位移。 由电流互感器取得的与负载电流成正比的电流Ip经电流匹配器调整后，Ip变化为Is，加到测量波纹管内的电热元件上，该电流在电热元件上所产生的热量，使测量波纹管在原有位移的基础上产生一相应的位移增量，加大后的位移量经机械放大带动指针转动，从而在仪表上显示出对应负载电流的统组温度． 若通过电热元件的电流Is所产生的热量，使测量波纹管位移变化所带来的温度增量近似等于被测绕组热点温度对变压器顶层油温（即温包放置处油温）之差，则绕组温度计所显示的温度就反映了绕组的热点温度． 图2 三．绕组温度计的误差分析 在变压器的热计算完成以后，需要确定温度计的基准工作点，即所谓“整定”，它是以一定的绕组负载电流为基准，选取电流互感器电流

电机温升测试

电机温升试验 电机中绝缘材料的寿命与运行温度有密切的关系，为保证电机安全、合理的使用，需要监视与测量电机绕组、铁心等其他部分的温度。按国家标准规定，不通绝缘等级的电机绕组有不同的允许温升，如下表所示 若超过规定值,如对B级绝缘的电机，温升每增加10度，电机的寿命将降低一半。因此电机的温升试验，准确的测取个部件的温度，对改进电机的设计和制造工艺，提高电机的质量是非常重要的对电机绕组和其他各部分的温度测量，目前虽已采用不少先进技术，仍可归纳为电阻法、温度计法、埋置检温计法三种基本方法。 一、电阻法 在一定的温度范围内，电机绕组的电阻值将随着温度的上升而相应的增加，而且其阻值与温度之间存在着一定的函数关系。根据这一原理，可以通过测定电机绕组的电阻来确定其温度，故称电阻测量法。 当绕组温度在-50~150度范围时，其温升有下式确定

Δθ=(R f-R0)(k+θ0)/R0+θ0-θf 式中R0、θ0分别为绕组的实际冷态电阻和环境温度；R f、θf分别为绕组热态式电阻和环境温度；k为常数，对铜绕组为235，对铝绕组225 如果不能采用带电测量装置，可采用较先进的快捷、准确、数字显示的各种毫欧表或微欧计等直流电阻测量仪。其基本工作原理是采用高准确度、高稳定度的恒流电源所产生的直流电流通到被测电阻上，则电阻两端的电压降将严格的按照电阻值变化 二、温度计法 对电机中不能采用电阻法测量的部位，如定子铁心，轴承及冷却介质等，可采用温度计法来测量。 温度计法是用温度计贴附在可接触的表面来测量温度，所测得的温度是被测点的表面温度。为了减小误差，从被测点到温度计的热传导尽可能的良好，将温度计球面部分用绝热材料覆盖，以免周围冷却介质的影响。温度计除包括水银、酒精等膨胀式温度计外，也包括半导体温度计及非埋置的热电耦或电阻温度计。在电机中存在交变磁场的部分，不可采用水银温度计，因为交变磁场在水银中产生涡流会发热，以致影响测量的准确性。 三、埋置检温计法 埋置检温计法是讲电阻检温计、热电耦或半导体热敏元件埋植于电机内部不能触及的部位，如定子绕组的槽部和铁心内等，经连接导线引到电机外的二次仪表，从而测定温度值。在测量时应控制测量

电动机的绝缘等级及允许温升

电动机的绝缘等级及允许温升 电动机的导线及槽内都要用绝缘材料，槽内所采用的绝缘材料有纸、布、绸、玻璃纤维、石棉、云母等，导线绝缘也有绝缘漆、树脂漆、环氧漆、纱包、丝包、漆包等方式，按电动机的功率大小、使用环境条件、环境温度等因素而定，具体分六级，见表1。 表1 电动机的绝缘等级及允许温升 对中小功率的电动机，绕组内（即槽内）不埋温度测量元件，所以无法得知较真实的温度值，只能从电动机外壳的温度高低来判别，这比槽内的温度要低20～30℃，日常判别电动机的温度也只能如此，具体可用棒形酒精温度计或水银温度计、表面电子测温仪、红外辐射测量仪。允许温升的计算方法为 允许温升＝允许最高温度－内外温差－环境温度 例如，用A级绝缘材料时 允许温升＝［105-（20～30）-35］℃＝（40～50）℃ 这时外壳测得的温度应是［（40～50）+35］℃＝（75～85）℃ 电动机的温升高低与电动机的负载大小、环境温度高低、通风量的大小、实际转速高低（尤其是变频调速f＜50Hz 运行时要注意）和电动机的质量好坏有直接关系，但不能超过允许最高温度，否则会加速绝缘材料的老化，甚至冒烟、烧毁。所以在电动机运行中要经常测量，观察电动机的外壳温度的变化，切不可马虎大意。 电机绕组温度与温升的国家规定允许标准

大家都知道衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”来衡量的，当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。下面就一些基本概念给出基本说明。 1 绝缘材料的绝缘等级 绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。 所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是影响绕组使用寿命的主要因素之一。 2 温升 温升是电机与环境的温度差，是由电机发热引起的。运行中的电机铁芯处在交变磁场中会产生铁损，绕组通电后会产生铜损，还有其它杂散损耗等。这些都会使电机温度升高。另一方面电机也会散热。当发热与散热相等时即达到平衡状态，温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热增加或散热减少时就会破坏平

变压器绕组温度场的二维数值计算

变压器绕组温度场的二维数值计算 2D N um erical Calcu lati on of T em peratu re F ield of W inding in T ran sfo r m er 傅晨钊,汲胜昌,王世山,李彦明 (西安交通大学电气工程学院,西安710049) 摘　要　分析变压器绕组的热源和散热条件,应用传热学和流体力学的原理建立其温度场和绝缘油流场的有限元方程,并确定了边界条件。得到绕组温度场和绝缘油流场的分布,并与实测温度值进行了比较,误差均在1K范围内,证明了此方法的正确性。 Abstract　T h is paper analyzed the heat sources and the ther m al dispersi on conditi ons of transfo r m er w inding.T he finite elem ent equati ons of temperature field and flow field w ere built by ther modynam ics and hydrodynam ics p rinci p le. A t the sam e ti m e,boundary conditi ons w ere confir m ed. T he temperature distributi on and flow distributi on w ere giv2 en by so lving the equati ons.T he comparison betw een the calculated results and m easured results show s the agree2 m ent:T he difference w as less than1K.It w as verified that the temperature distributi on and flow distributi on could be so lved by th is m ethod. 关键词　变压器　绕组　温度场　有限元 Key words　transfo r m er　w inding　temperature field　fi2 nite elem ent 中图分类号　TM83 文献标识码　A 0　前　言 变压器绕组温升的分析和计算对产品的研制开发和运行维护十分重要。传统的平均温升概念不能全面准确反映绕组的真实状况。本文应用传热学和流体力学的原理建立绕组温度场和绝缘油流场的有限元方程,通过数值计算求出各点的温度和绝缘油流动的状况,得到整个变压器绕组的温度场分布。 1　变压器绕组的热源和散热分析 111　变压器绕组的热源 为集中研究绕组的温度场分布,制作的小型变压器绕组实体模型中无铁心,长方环氧箱体。变压器绕组的热源主要是绕组的电阻和绕组内部的涡流损耗,其表达式为: P=P R+P WL=I2R+P W L 其中,I、R、P WL分别为变压器绕组的电流、电阻和涡流损耗。计算中,单位热源q=P V,P为测量得到的有功损耗;V为绕组体积。 112　变压器绕组的散热分析 变压器绕组的散热主要是对流换热,包括箱壁外侧与外界空气的自然对流散热和油流与箱壁内侧和绕组的强制对流散热。 对流散热主要取决于两者之间的温差、对流换热系数和换热面积。由于箱壁的几何形状比较规则,自然对流换热系数Α1采用均值对计算结果影响不大。Α1由下式得到[1]: Α1=C(Κ H)(G r m P r)n, 其中,H为箱壁高度;G r m为葛拉晓夫数;P r为普朗特数;C和n为常数;Κ为空气导热系数。 由于受许多因素的影响,如油的物理特性、绕组的生热率和几何形状、各绕组的空间位置、边界条件和油的流动方式等,油流与绕组的强制对流散热相对复杂一些,其中各绕组的空间位置决定了它们和油之间的Α1相差很大,不能用均值近似。油的流动方式决定了换热的效果,可分为层流和湍流,两者流动状态和换热效果相差较大,须通过雷诺数R e判断: R e=ΘΤL c Λ, 其中,Θ为流体密度;Τ为流体流速;L c为特征尺寸;Λ为流体绝对粘度。当R e<2300时,流动方式为层流;超过时为湍流。 由此可知,必须将变压器绕组温度场和绝缘油流场问题联立,方可得到理想结果。 2　求解的微分方程和边界条件 首先进行4点假设: 1)稳态:当发热与散热达到热平衡时,绕组及油的温、速度分布不随时间变化; 2)常数:油的物理特性,如动力粘度、密度、比热恒定不可压缩; 3)绕组的发热是唯一热源,且单位时间单位体积发热量为常数,传热系数均匀; 4)外界空气温度恒定:油的流动和散热,其温度场和速度场受质量、动量和能量传递的共同支配,由下列方程组描述[2～3]: a1连续性方程　5u 5x+5Τ 5y=0, b1x方向的动量微分方程 　Θ(u 5u 5x+Τ 5u 5y)=F x- 5p 5x+Λ( 52u 5x2+ 52u 5y2), c1y方向的动量微分方程 　Θ(u 5Τ 5x+Τ 5Τ 5y)=F y- 5p 5y+Λ( 52Τ 5x2+ 52Τ 5y2), 1能量微分方程 ? 1 ? M ay.2002 H IGH　VOL TA GE　EN G I N EER I N G V o l.28N o.5

油浸电力变压器温升计算设计手册

设计手册 油浸电力变压器温升计算

目 录 1 概述 第 1 页 热的传导过程 第 1 页 温升限值 第 2 页 1.2.1 连续额定容量下的正常温升限值 第 2 页 1.2.2 在特殊使用条件下对温升修正的要求 第 2 页 1.2.2.1 正常使用条件 第 2 页 1.2.2.2 安装场所的特殊环境温度下对温升的修正 第 2 页 1.2.2.3 安装场所为高海拔时对温升的修正 第 3 页 2 层式绕组的温差计算 第 3 页 层式绕组的散热面（S q c ）计算 第 3 页 层式绕组的热负载（q q c ）计算 第 3 页 层式绕组的温差（τq c ）计算 第 4 页 层式绕组的温升（θqc ）计算 第 4 页 3 饼式绕组的温升计算 第 4 页 饼式绕组的散热面（S q b ）计算 第 4 页 3.1.1 饼式绕组的轴向散热面（S q bz ）计算 第 4 页 3.1.2 饼式绕组的横向散热面（S q b h ）计算 第 5 页 饼式绕组的热负载（q q b ）计算 第 5 页 饼式绕组的温差（τq b ）计算 第 5 页 3.3.1 高功能饼式绕组的温差（τq g ）计算 第 5 页 3.3.2 普通饼式绕组的温差（τq b ）计算 第 6 页 饼式绕组的温升（θq b ）计算 第 7 页 4 油温升计算 第 8 页 箱壁几何面积（S b ）计算 第 8 页 箱盖几何面积（S g ）计算 第 9 页 版 次 日 期 签 字 旧底图总号 底图总号 日期 签字 油 浸 电 力 变 压 器 温 升 计 算 共 页 第 页 02 01

油箱有效散热面（S yx ）计算 第 9 页 4.3.1 平滑油箱有效散热面（S yx ）计算 第 9 页 4.3.2 管式油箱有效散热面（S yx ）计算 第10 页 4.3.3 管式散热器油箱有效散热面（S yx ）计算 第12 页 4.3.4 片式散热器油箱有效散热面（S yx ）计算 第14 页 目 录 油平均温升计算 第19 页 4.4.1 油箱的热负载（q yx ）计算 第19 页 4.4.2 油平均温升（θy ）计算 第19 页 顶层油温升计算 第19 页 5 强油冷却饼式绕组的温升计算 第21 页 强油导向冷却方式的特点 第21 页 5.1.1 线饼温度分布 第21 页 5.1.2 横向油道高度的影响 第21 页 5.1.3 纵向油道宽度的影响 第21 页 5.1.4 线饼数的影响 第21 页 5.1.5 挡油隔板漏油的影响 第21 页 5.1.6 流量的影响 第21 页 强油冷却饼式绕组的热负载（q q p ）计算 第22 页 强油冷却饼式绕组的温差（τq p ）计算 第23 页 强油冷却饼式绕组的温升（θq p ）计算 第23 页 强油风冷变压器本体的油阻力（ΔH T ）计算 第23 页 5.5.1 油管路的油阻力（ΔH g ）计算 第23 页 5.5.1.1 油管路的摩擦油阻力（ΔH M ）计算 第23 页 5.5.1.2 油管路特殊部位的形状油阻力（ΔH X ）计算 第24 页 5.5.1.3 油管路的油阻力（ΔH g ）计算 第25 页 5.5.2 线圈内部的油阻力（ΔH q ）确定 第26 页 5.5.2.1 线圈内部的摩擦油阻力（ΔH q m ）计算 第26 页 5.5.2.2 线圈内部特殊部位的形状油阻力（ΔH qT ）计算 第27 页 油 浸 电 力 变 压 器 温 升 计 算 共 页 第 页 02 02