CNS 14983-2006 Dry-type power transformers《干式电力变压器》.pdf
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1、1 印月956月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 29.180 C449714983經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 956月1日 月日 (共14頁)乾式電力變壓器 Dry-type power transformers 第一章:總則 1. 適用範圍 本標準適用於最高電壓值為 36 kV 以下之乾式電力變壓器(含自耦變壓器) 。 本標準不適用於下列小型及特殊乾式變壓器: 額定容量在 1 kVA 以下之單相變壓器及額定容量在 5 kVA 以下之多相變壓器; 變比器 (instrument transformers)(包含於 IEC 60185 比流
2、器及 IEC 60186 比壓器) ; 靜態變流器用變壓器 (transformers for static convertors)(包含於 IEC 60084 汞弧變流器、 IEC 60119 多晶半導體整流器設備及 IEC 60146 半導體變流器); 起動用變壓器 (starting transformers); 試驗用變壓器 (testing transformers); 軌道車輛牽引用變壓器 (traction transformers mounted on rolling stock); 防爆及礦坑用變壓器 (flameproof and mining transformers);
3、 焊接用變壓器 (welding transformers); 調壓用變壓器 (voltage regulating transformers); 特別考慮安全性之小型功率變壓器。 當上述變壓器或其他特殊變壓器無相應的標準時,可適用本標準之全部或部分內容。 只要為本標準所引用之 CNS 14984(IEC 60076)之規定,均適用於乾式變壓器。 本標準所引用之 CNS 14984(IEC 60076)系列標準之版本如下: CNS 14984-1(IEC 60076-1)、 IEC 60076-2、 IEC 60076-4、 IEC 60076-5: 1976; IEC 60076-3: 19
4、80 2. 使用條件 2.1 正常使用條件 對使用於下列條件下之變壓器,本標準提供詳細之規定: (a) 海拔: 在 1,000 m( 3,300 ft)以下之海拔。 備考:超過此高度時,見第 2.2 節。 (b) 冷卻空氣之溫度: 不超過 40,亦能低於: (1) 25(適用於戶外用變壓器); (2) 5(適用於室內用變壓器)。 此外,周溫不超過以下之值: 2 CNS 14983, C 4497 (1) 日平均溫度 30; (2) 年平均溫度 20。 備考:超過此溫度時,見第 2.2 節。 (c) 電源電壓之波形: 波形為近似正弦波之電源電壓。 (d) 多相電源電壓之對稱性: 多相變壓器之電源
5、電壓為近似對稱。 2.2 特殊使用條件之規定 客戶應在詢價單中列出第 2.1 節之正常使用條件內所未包含之任何使用條件。 設計異於第 2.1 節正常使用條件之變壓器,例如高溫之冷卻 空氣或海拔超過1,000 m( 3,300 ft),在定義限制範圍內,其定額及試驗之補充規定列於第 10.2節、第 10.3 節及第 11.2 節。 不在補充規定範圍之溫度條件及特 殊操作條件,如冷卻空氣循環有限制時,溫升依照製造廠商與客戶雙方之協議。 3. 用語釋義 下述定義適用於本標準。本標準所用之其他名詞術語,見 CNS 14984-1(IEC 60076-1)或 IEC 60050。 3.1 乾式變壓器 (
6、dry-type transformer) 鐵心及繞組均不浸於絕緣液中之變壓器。 備考: 乾式變壓器之冷卻方式可為自冷式、自冷式 /強制風冷 式或強制風冷式(見第 9 節 )。 3.1.1 包封乾式電力變壓器式繞組乾式變壓器 (encapsulated-winding dry-type transformer)。 1 個以上之繞組以固體絕緣材料包封之乾式變壓器。 3.1.2 非包封式繞組乾式變壓器 (non-encapsulated-winding dry-type transformer) 無任何繞組以固體絕緣材料包封之乾式變壓器。 3.2 有關乾式變壓器封裝的用語 3.2.1 密封型乾式變
7、壓器 (sealed dry-type transformer) 以空氣或其他氣體絕緣之乾式變 壓器,其保護用外箱之結構為密封式,與外界大氣完全隔絕,即變壓器無呼吸作用。 備考:氣體絕緣之變壓器在運轉過程中,其氣體須保持在充氣的狀態。 3.2.2 全封閉型乾式變壓器 (totally enclosed dry-type transformer) 空氣絕緣乾式變壓器,其保護用 外箱之結構使周圍空氣不會流通,而無冷卻鐵心及繞組之作用,但與大氣間仍有呼吸的動作。 3.2.3 封閉型乾式變壓器 (enclosed dry-type transformer) 空氣絕緣乾式變壓器,其保護用 外箱之結構會使
8、周圍空氣流通,以便直接冷卻鐵心及繞組。 3.2.4 非封閉型乾式變壓器 (non-enclosed dry-type transformer) 3 CNS 14983, C 4497 不附保護用外箱,其鐵心及繞組由周圍空氣冷卻之乾式變壓器。 4. 分接頭 (tappings) 如 IEC 60076-4 第一章之規定,但建議之分接頭範圍為 5%,間隔為 2.5%,亦即2.5%、 5%,且為無電壓切換。 5. 接線 (connections) 見 IEC 60076-4 第二章。 6. 耐短路能力 (ability to withstand short circuit) IEC 60076-5
9、適用於本標準所包含之變壓器。 第二章:定額 7. 定額 7.1 通則 製造廠商應規定變壓器之定額,並應標示在銘牌上 (見第 8 節)。假設所施加之電壓等於額定電壓,頻率為額定頻 率,此等定額應使變壓器在穩定負載條件下能傳輸額定電流而不超過第三章所規定之溫升限度。 7.2 額定容量 額定容量與額定電壓、額定電流及表 1 之相因數的乘積有關,並且應以第 2 節所規定之使用條件為準。 表 1 相因數 相數 相因數 1 3 1 3 額定容量須符合連續運轉之規定。 然而,符合本標準之乾式變壓器可以過載運轉,其規定未來將於本標準中補充說明。 7.3 額定容量之建議值 見 CNS 14984-1 第 4.3
10、 節。 7.4 高於額定電壓下之運轉 見 CNS 14984-1 第 4.4 節。 8. 銘牌 每具變壓器應在明顯之處,裝設一片以不受氣候影響之材料所製成之銘牌,記載下列項目。應以不能磨滅之方式(亦即蝕刻、雕刻或打印)標示銘牌之內容。 (a) 變壓器之種類(見第 3 節); (b) 本標準之編號及年份; (c) 製造廠商名稱; (d) 製造廠商之序號; (e) 製造年份; (f) 所有繞組或個別繞組(若適用時)之絕緣系統溫度及最高容許溫升(見第 10.14 CNS 14983, C 4497 節); (g) 相數; (h) 每種冷卻方式之額定容量; (i) 額定頻率; (j) 額定電壓,含分接
11、頭電壓(如有分接頭時); (k) 每種冷卻方式之額定電流; (l) 接線符號; (m) 依 CNS 14984-1 第 8.4 節所計算出之額定電流下之阻抗電壓; (n) 冷卻方式(只適用於密封型); (o) 冷卻媒體之種類(只適用於密封型); (p) 運轉壓力之範圍(只適用於密封型); (q) 外箱設計所能承受之最高及最低絕對壓力(只適用於密封型); (r) 密封時填充媒體之壓力及溫度(只適用於密封型); (s) 總重量; (t) 絕緣等級; (所有繞組之額定耐電壓應標示在銘牌上,其標準記號之原則列於 IEC 60076-3第 3 節。) 第三章 冷卻方式及溫升 9. 冷卻方式之識別 9.1
12、 識別符號 變壓器應依照所使用之冷卻方式識別 。用於每種冷卻方式之字母符號應如表 2之規定。 表 2 字母符號 冷卻媒體之種類 符號 空氣 氣體 循環種類 自冷式 強制風冷式 A G N F 9.2 符號之排列 無保護用外箱或冷卻空氣能通過外 箱內部進行循環之變壓器,僅於其冷卻媒體(空氣)能接觸到繞組或繞組被覆物表面時,以 2 個符號識別。 其他變壓器則依照製造廠商所指定之定額之冷卻方式,以 4 個符號識別。 所使用之符號順序應依表 3 之規定。同一變壓器有不同冷卻方式時,其每組符號應以斜線分開。 5 CNS 14983, C 4497 表 3 符號之次序 第 1字母 第 2字母 第 3字母
13、第 4字母 表示與繞組接觸之冷卻媒體 表示與外部冷卻系統接觸之冷卻媒體 冷卻媒體之種類 循環種類 冷卻媒體之種類 循環種類 例如,無保護用外箱之變壓器,或 以空氣自冷且冷卻空氣能循環流通之附外箱變壓器,其冷卻方式之稱呼為: AN 外箱內、外均以空氣自冷、且冷卻 空氣不能循環流通之附外箱變壓器,其冷卻方式之稱呼為: ANAN 外箱內部以氮氣自冷,外部有空氣自冷或強制風冷 2 種選擇之密封型變壓器,其冷卻方式之稱呼為: GNAN/GNAF 10. 溫升限度 10.1 正常溫升限度 設計使用在不超過第 2.1 節 (a)規定之海拔及第 2.1 節 (b)之外部冷卻空氣之變壓器,其繞組、鐵心及金屬部分
14、之溫升,依照第 21 節之方法試驗時,不得超過表 4 之規定限度。 在第 3 欄中所規定之繞組溫升下,其所容許之最熱點溫度如第 2 欄所示,只適用於本標準範圍內之電氣設備絕緣。 只要每一系統中的溫度不持續超過額定條件下運轉之規定值,每種絕緣材料可單獨或混合使用。 此外,絕緣繞組之電氣及機械特性不得受此特定絕緣系統所容許之最熱點溫度而有所損傷。 備考:表 4 第 2 欄之字母係依照 IEC 60085 之溫度類別。 表 4 溫升限度 1 2 3 部位 絕緣系統溫度 ( ) 最高溫升 (K) 繞組 (以電阻法量測之溫升)105 (A) 120 (E) 130 (B) 155 (F) 180 (H)
15、 220 (C) 60 75 80 100 125 150 鐵心、金屬零件及相鄰之材料 不得出現使鐵心、其他零件及相鄰之材料受到損壞的溫度。 6 CNS 14983, C 4497 10.2 為較高之冷卻空氣溫度或特殊冷卻條件而設計的變 壓器之溫升降低值 (reduced temperature rises) 如變壓器係設計使用於冷卻空氣溫度高於第 2.1 節 (b)之任一最高值 10 K 以內時,其繞組之容許溫升應降低如下: 如超過之溫度在 5 K 以下,溫升值降 5 K; 如超過之溫度高於 5 K,但在 10 K 以下,溫升值降 10 K。 如超過之溫度高於第 2.1 節 (b)之任一規定
16、值 10 K 以上時,容許之溫升由製造廠商與客戶協議之。 任何可能使冷卻空氣受到限制或產生較高周溫之安裝條件,應由客戶提出。 10.3 為高海拔而設計的變壓器之溫升降低值 除非製造廠商與客戶另有協議,對於在海拔超過 1000 m 處運轉,但在一般高度進行試驗之變壓器,其運轉處之海拔超過 1000 m 時,每超過 500 m,表 4之溫升值應降低如下: 空氣自冷式變壓器: 2.5%; 強制風冷式變壓器: 5%。 備考:如變壓器係設計為運轉於海拔 1000 m 以下,但於海拔 1000 m 以上進行試驗,則其試驗高度超過 1000 m 時,每超過 500 m,其量測而得的溫升值須依上述數值降低之。
17、 第四章:絕緣等級 11. 絕緣等級 11.1 通則 使用於一般公用或工業系統用配電網路之變壓器,其絕緣等級應如表 5 系列 1或系列 2 之規定。系列 1 或系列 2 之選擇,須考慮變壓器暴露在雷電及開關過電壓之程度、系統中性點接地之型式及過電壓保護裝置之型式 (見 IEC 60071) 。 然而,在特殊之系統中,當其絕緣要求較一般為低、且變壓器不需進行衝擊耐電壓試驗,憑經驗證明可行時,商頻試驗電壓可採用低於表 5 之規定值,但本標準無明確之建議值。 7 CNS 14983, C 4497 表 5 絕緣等級 額定衝擊耐電壓 (峰值) (kV) 設備之 最高電壓 (Um) (均方根值) (kV
18、) 額定短時間 商頻耐電壓 (均方根值) (kV) 系列 1 系列 2 1.1 3.6 7.2 12 17.5 24 36 3 10 20 28 38 50 70 20 40 60 75 95 145 40 60 75 95 125 170 11.2 使用於高海拔之變壓器 如變壓器規定使用於海拔 1000 m 至 3000 m 之間,但在一般高度下試驗,其裝設高度超過 1000 m 時,每超過 500 m 其額定短時間商頻耐電壓須提高 6.25%。 備考: 上述之規定不適用於密封型乾式變壓器,但 對其套管 (bushings)須作特別之考量。 第五章:試驗 12. 試驗之一般要求 變壓器應依下
19、列規定進行試驗。 除非製造廠商與客戶另有協議,否則試驗應在製造廠商之工廠內進行。 第 17 節、第 18 節及第 19 節之絕緣試驗應在變壓器於接近周溫下進行。 在每一試驗期間,有可能影響變壓器性能之所有外部零組件及配件,應置於其適當之處。 除非製造廠商與客戶另有協議,否則分接頭繞組應連接於其主分接頭。 除非試驗另有規定,否則絕緣以外之所有特性之試驗基準為額定條件。 負載損、阻抗電壓及短路阻抗所據以修正之參考溫度,應為表 4 第 3 欄之最高繞組溫升值再加 20K。 備考:如變壓器之繞組有不同絕緣系統溫度時,則僅採用 1 個參考溫度,其為具有較高絕緣系統溫度之繞組者。 13. 繞組電阻之量測(
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