淺析變壓器的過負荷運行及維護

陳菊華

（重慶工貿職業技術學院，重慶 408000）

引 言

電力變壓器是變電站的核心，負責電力的運輸和分配。電力變壓器是電力系統中的重要設備，一旦發生故障則可能導致整個電力系統發生癱瘓。所以電力工作人員要加強對電力變壓器的運行維護和管理，全面系統地掌握其運行情況，并根據自己的經驗和工作狀態判斷是否發生故障，防止發生較大的停電事故。

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組是初級線圈，其余的繞組是次級線圈。在發電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動，這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感效應，變換電壓，電流和阻抗的器件。

一、變壓器的過負荷運行

變壓器的過負荷運行，是指變壓器在運行時傳輸的容量超過了變壓器的額定容量。SN 為變壓器的額定容量，當S＞SN 時，則變壓器過負荷運行。變壓器過負荷一定是工作電流超過額定電流，這時變壓器的負載損耗急劇增加，勢必造成變壓器溫度升高，而變壓器溫度升高，對變壓器的運行及壽命危害極大。因此，必須對變壓器的過負荷運行加以限制。這種限制實際上是對變壓器繞組熱點溫度的控制。從這個基點出發，變壓器過負荷可以分為以下三種情況。

（一）允許過負荷

變壓器雖然過負荷，但過負荷程度不大，且在過負荷前，變壓器負荷較輕，變壓器頂部油溫并不高，變壓器繞組的熱點溫度不會達到有危害的程度，這種過負荷是變壓器容許的。

（二）限制過負荷

變壓器的過負荷程度較大，使頂部油溫升高，變壓器繞組的熱點溫度可能達到有害的程度，但還未達到危險的程度，這時變壓器雖能繼續運行，但會使絕緣強度下降威脅變壓器的安全，影響變壓器的壽命。這種過負荷是必須加以限制的。

（三）禁止過負荷

變壓器過負荷程度較大，時間較長，使變壓器頂部油溫已超過允許值，變壓器繞組的熱點溫度已達到危險程度。這時變壓器若繼續運行，熱點周圍的絕緣油會分解產生氣泡，絕緣強度嚴重下降，可能會導致變壓器的重大故障，這種過負荷是必須禁止的。

二、變壓器過負荷運行的能力及危害

變壓器具有一定的過負荷運行的能力，其過負荷運行的能力與很多因素有關，但主要應該從環境溫度、負載曲線的填充系數及最大負荷的持續時間三個方面來考慮。

（一）環境溫度

變壓器的過負荷能力直接受環境溫度的影響，因為變壓器的起始負載率和變壓器的熱時間常數決定過負荷率。環境溫度降低，則變壓器的過負荷能力將有所提高；反之環境溫度升高，變壓器的過負荷能力會降低。

（二）填充系數

在最大負荷持續時間一定時，負荷曲線填充系數越大，過負荷能力越低，反之則越高。

（三）最大負荷持續時間

負荷曲線填充系數一定時，最大負荷持續時間越長，變壓器過負荷能力越低，反之則越高。

變壓器過負荷后的危害：①變壓器運行溫度升高，使變壓器內部過熱，絕緣老化加劇，使變壓器的壽命減少；②變壓器溫度本身就是損耗，所以過載會帶來損耗加大，電能被浪費；③變壓器二次輸出電壓降低，使電能質量得不到保障。

三、變壓器維護的主要內容

在電力變壓器投放使用后，技術工作人員就要通過變壓器的各種現象來判斷和分析變壓器是否處于正常工作狀態。要先從變壓器的油溫和油位開始檢查，在變壓器運行中負荷的大小和環境溫度的不同會使油溫發生變化，會使變壓器出現油溫過高的異常現象。如果油溫正常，還需要檢測一下油位是否過低了，有可能是出現了變壓器的漏油。如果以上兩種情況都沒有發生，接下來就要檢查變壓器的聲音有無異常。如果聽到了“水沸聲”就可能是內部短路或接觸不良；如果是“嗡嗡聲”則可能是變壓器正超負荷運行；如果出現“爆裂聲”就要馬上對變壓器進行停止運行，因為出現這種聲音可能是變壓器內部被擊穿了。

結 語

變壓器是電力系統中最重要的電氣設備之一，其是否安全穩定運行，直接影像到供電可靠性和系統的正常運行。為了使變壓器長期安全、正常、連續、穩定運行，最大限度發揮變壓器的效率，變壓器一般應按額定方式運行。