变压器过载能力的探讨

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1、昌吉电业局2010-2011年度科技论文交流材料变压器过载的分析探讨邓涛昌吉电业局运行工区2011年07月25日昌吉电业局2010-2011年度科技论文交流材料变压器过载的分析探讨摘要：变压器过载运行允许在实际的电力系统运行中比较常见，也是变压器的一种正常运行状态。对变压器过载的形式做了简单介绍，并分析了其危害及几种较常见的致因，论述了变压器安全过载运行条件，基于该条件提出了几种抑制变压器过载的方法。0引言近年来，变压器事故时有发生，而且有增长的趋势。从变压器事故情况分析来看，过载是电力变压器事故的重要原因，对电网造成很大危害，严重影响电网安全运行。本文就电力变压器过载类型和造成损坏

2、程度进行分析，提出了目前有关可以过载运行变压器的问题和减少这一类危害的措施。1变压器过载的形式变压器过载分正常过载和事故过载两种。(1)正常过载。变压器在运行中的负荷是经常变化的，即负荷曲线有高峰和低谷，在高峰时可能使变压器过载。变压器过载运行时，绝缘寿命损失将增加，而轻负荷时绝缘寿命损失将减小，两者相互补偿仍使变压器获得正常老化寿命损失的过载称为正常过载。所以变压器的过载能力就是以不牺牲变压器的正常寿命为原则而制定的。正常过载(也称“长期急救周期性负载”昌吉电业局2010-2011年度科技论文交流材料)多数出现在以下几种情况：a)系统中部分变压器因故障或检修而长期退出运行。b)系统

3、运行方式改变，使部分变压器负载增大。c)用户负载增加，而新的变压器短时间内不能投入。变压器过载运行时，除考虑正常寿命损失，并注意绕组最热点温度不超过允许值外，还应考虑到套管、引线、焊接点和分接开关等组件的过载能力以及与变压器连接的各种设备如电缆、断路器、隔离开关、电流互感器等的允许过载、过电流能力。(2)事故过载。多数发生在以下情况:a)一个变电所的某台变压器发生故障，而该变压器的负载不能全部切除故障或转移到其它变电所，迫使本变电所其它变压器超负载。b)系统中发生一个或多个事故，使部分不能切换的负载转移到某台或几台变压器上。事故过载可能出现较高倍数的过电流而导致绕组热点温度达到危险程

4、度，对绝缘安全有一定风险，因此一旦发生，必须迅速降低负载或缩短运行时间，以免变压器发生故障。2　变压器过载危害及原因分析变压器过载引起变压器各部分温度升高、绝缘老化、使用寿命降低，直至损坏。(1)变压器部分温度升高昌吉电业局2010-2011年度科技论文交流材料变压器器运行时，其绕组和铁芯中的电能损耗都将转变为热能，使变压器的温度升高。这些热量由绕组和铁芯内部以传热方式传至导体或铁芯表面，再以对流方式传至变压器油中。对于大容量变压器，这些热油经强风(或水)冷却器，冷却后再用油泵送回变压器。可见，变压器运行时，各部分温度分布极不均匀，其中以绕组的温度最高。通常，变压器各部分温度以平均温

5、升和最大温升计算。绕组或油的最大温升是指其最热处的温升；绕组或油的平均温升是指整个绕组或全部油的平均温升。国家标准规定变压器的额定使用条件为：最高气温为+40℃；最高日平均气温+30℃；最高年平均气温+20℃；最低气温-30℃。而且变压器各部分的温升不得超过表1中所列各值：表1变压器各部分的温升自然油循环、自冷、风冷强迫油循环风冷变压器绕组对空气的温升65℃(平均值)65℃(平均值)变压器绕组对油的温升21℃(平均值)30℃(平均值)油对空气的温升44℃(平均值)35℃(平均值)55℃(平均值)45℃(平均值)(1)变压器的绝缘老化变压器的绝缘老化，主要是因为温度、湿度、氧气和油中的

6、劣化产物的影响，高温是老化的直接原因。运行中绝缘的工作温度愈高化学反应(主要是氧化作用)进行得愈快，引起机械强度和电气强度丧失得越快，即绝缘的老化速度愈大，变压器的使用年限也愈短。标准规定，变压器在额定负载下运行，绕组平均温升为65℃。通常，绕组最热点温升为13℃，即78℃。如果变压器在额定负载和环境温度为20昌吉电业局2010-2011年度科技论文交流材料℃下连续运行，则绕组最热点温度为98℃。变压器使用的A级绝缘(油浸电缆纸)在98℃下使用，其老化寿命(使用年限)在20年以上。这种运行条件下的老化寿命为正常的老化寿命，其每天的寿命损失为正常日寿命损失。根据研究表明，绕组温度每增加

7、6℃，老化寿命将缩短一半，即绝缘老化的6℃规则。绕组在不同的最热点温度下的相对寿命损失，见表2。表2绕组在不同的最热点温度下的相对寿命损失温度/℃80869298104110116122128134140相对寿命损失r0.1250.250.51.0248163284108综上所述，变压器运行时，其绕组温度维持在+98℃可获得正常的老化寿命。但实际上绕组温度受气温和负荷波动的影响，变动范围很大，因此，将绕组最高允许温度规定为98℃，则大部分时间绕组温度达不到