变压器过负荷及其控制措施

徐敬

摘 要：对变压器的过负荷情况进行了简单阐述，概括了变压器过负荷的原因，对变压器过负荷产生的危害及影响进行了分析，根据相关规程关于变压器过负荷的一些规定， 考虑了过负荷相关因素，重点讲述了电力变压器在变电运行中，在利用现有资源情况下，对过负荷的检查判断和巡视重点，提出了一些解决办法。

关键词：电力变压器;过负荷; 原因;危害;措施

前 言

随着内江经济的不断发展和西部大开发政策的进一步深入落实，随着城市建设的进一步扩大，供电负荷不断增长，现在计划用电已不可避免，主变压器已接近满载运行，随时有出现过负荷的现象。变压器过负荷问题已成为运行值班时候要重点注意的项目。在不影响变压器自然寿命情况下，有效利用变压器过负荷能力是一种切实而有效地解决方法，既可增加供电量，提高效益，又不影响设备的使用寿命。

一、变压器过负荷概述

1、过负荷含义

所谓负荷是指用户的用电设备所取用的功率，而所谓变压器过负荷是指变压器运行时，传输的功率超过变压器的额定容量。

2、过负荷分类

变压器过负荷运行分为允许过负荷、限制过负荷和禁止过负荷。允许过负荷，即顶部油温不太高，绕组热点温度还无损害，过负荷并不太大，负荷情况稳定，但时间不宜过长;限制过负荷，即过负荷程度较重，顶部油温升高，绕组热点温度有一定危害，顶部温度还未达到极限，但时间不能太长;禁止过负荷，即过负荷很大，运行时间很长，顶部油温很高，绕组热点温度也达到危险程度。

正常过负荷系指不影响变压器寿命的过负荷。其含义是变压器在运行中，负荷是经常变化的，在高峰负荷期，變压器可能短时过载，在低谷期，变压器欠载。因此，低谷期损失小，可延长使用寿命;高峰期损失大，而缩短使用寿命 这样低谷可以补偿高峰，从而不影响变压器的使用寿命。因此，若过负荷运行的变压器总的使用寿命无明显变化，则可以正常过负荷。

在电力系统发生事故时，为了保证对重要用户的连续供电，允许变压器在短时间内过负荷运行，称为事故过负荷。变压器在事故状态下过负荷运行，不考虑起始负荷倍数和年等值环境温度，只考虑变压器的冷却方式和当时的环境温度。在事故过负荷状态下，将加速绝缘老化，减少变压器的寿命，但因这种损失要比对用户停电带来的损失小得多，因此在经济上仍然是合理的。

3、变压器热老化定律

变压器正常过负荷运行的依据是变压器绝缘等值老化原则。变压器的绝缘老化，主要是由于温度、湿度、氧气和油中的劣化产物引起的化学反应引发的，其中高温是促成老化的直接原因。高温加速变压器油劣化速度，当油温在70℃以上，每升高10℃油的氧化速度增加1。5-2倍。运行中绝缘工作温度越高，化学反应进行得越快，引起变压器机械强度和电气绝缘强度丧失得愈快，即绝缘老化速度越大，变压器的预期寿命也愈短。一般认为：当变压器绝缘的机械强度降低至其额定值的15%--20%时，变压器的预期寿命即算终止。

4、变压器过负荷的相关规定

1）油浸风冷，自冷变压器最大过负荷不得超过额定容量的30%，强油循环风冷变压器最大过负荷不得超过额定容量的20%。具体要视变压器运行年限、健康状况区别加以考虑。一般不超过额定容量运行。

2）变压器正常过负荷的允许值，应根据过负荷前变压器所带负荷以及冷却介质温度和变压器的负荷曲线，按照部《电力变压器运行规程》中短期急救负载要求控制。

3）变压器可以在正常过负荷和事故过负荷的情况下运行。变压器存在较大缺陷时（如冷却系统不正常，严重漏油、色谱分析异常超过规定指标、有载调压分接开关异常等）时，不允许过负荷运行。

4）变压器在过负荷运行时，应投入全部冷却装置并不得操作有载调压开关。主变允许在额定容量的1.3倍内过负荷连续运行。

二、变压器过负荷产生的原因

1、天气、气候、季节等因素导致的负荷增加;（在酷暑和隆冬用电负荷大）

2、人民生活水平的提高及工业的发达，导致的生产生活用电量的正常增长;（各种家电的增加）

3、电力系统故障导致的事故过负荷（如发电厂出力减小＼输供电设备缺陷包括线路故障＼主变故障等）。

4、电网结构薄弱，运行方式的改变也会造成主变过负荷。

三、变压器过负荷的危害

1、变压器的损耗增大：因为变压器是按额定容量设计的，其经济运行平衡点在67%左右，当变压器的负荷超过额定容量时，变压器的铜损会按平方关系递加;

2、变压器输出电压降低：当超过变压器的额定容量后，变压器二次输出电压将会降低，当输出电流达到短路电流时，电压也就降为零了;

3、压器的寿命减少：油浸变压器的绕组多由A级绝缘材料组成，其耐热温度在105度左右，超过这个温度，会使绝缘材料老化加剧，长期过负荷运行，会使变压器出现过热甚至烧毁。

四、变压器过负荷控制措施（变电运维）

1、变压器过负荷时应投入全部冷却器包括所有备用风扇等。

2、变压器过负荷期间，对变压器以及所属开关、刀闸、电流互感器等运行情况加强监视，特别注意设备接头有无发热情况，检查变压器的各侧电流是否超过规定值、 变压器的油位、油温是否正常，并对过负荷情况、时间、温度等作好记录。

3、具体过负荷时间、过负荷倍数参照部颁规程规定执行。

4、在过负荷时值班员应立即报告当值调度员，调度员可设法转移负荷、投入备用变压器、改变电网的接线方式、按有关规定进行拉闸限电等。

小 结

电力变压器过负荷是变压器的一种暂态运行方式，变压器运行规程中有明确规定，在一定时间内允许过负荷运行。现阶段，要彻底解决主变满载或过负荷运行情况是不可能的，这需要整个电网经过长期规划建设才能实现。所以，在不影响变压器自然寿命情况下，根据有关规定，有效利用现有电网资源和变压器过负荷能力，采取切实而有效地解决方法消除过负荷现象，既可增加供电量，提高效益，又不影响设备的使用寿命。