浅析变压器的过负荷运行及维护

陈菊华

（重庆工贸职业技术学院，重庆 408000）

引 言

电力变压器是变电站的核心，负责电力的运输和分配。电力变压器是电力系统中的重要设备，一旦发生故障则可能导致整个电力系统发生瘫痪。所以电力工作人员要加强对电力变压器的运行维护和管理，全面系统地掌握其运行情况，并根据自己的经验和工作状态判断是否发生故障，防止发生较大的停电事故。

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组是初级线圈，其余的绕组是次级线圈。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感效应，变换电压，电流和阻抗的器件。

一、变压器的过负荷运行

变压器的过负荷运行，是指变压器在运行时传输的容量超过了变压器的额定容量。SN 为变压器的额定容量，当S＞SN 时，则变压器过负荷运行。变压器过负荷一定是工作电流超过额定电流，这时变压器的负载损耗急剧增加，势必造成变压器温度升高，而变压器温度升高，对变压器的运行及寿命危害极大。因此，必须对变压器的过负荷运行加以限制。这种限制实际上是对变压器绕组热点温度的控制。从这个基点出发，变压器过负荷可以分为以下三种情况。

（一）允许过负荷

变压器虽然过负荷，但过负荷程度不大，且在过负荷前，变压器负荷较轻，变压器顶部油温并不高，变压器绕组的热点温度不会达到有危害的程度，这种过负荷是变压器容许的。

（二）限制过负荷

变压器的过负荷程度较大，使顶部油温升高，变压器绕组的热点温度可能达到有害的程度，但还未达到危险的程度，这时变压器虽能继续运行，但会使绝缘强度下降威胁变压器的安全，影响变压器的寿命。这种过负荷是必须加以限制的。

（三）禁止过负荷

变压器过负荷程度较大，时间较长，使变压器顶部油温已超过允许值，变压器绕组的热点温度已达到危险程度。这时变压器若继续运行，热点周围的绝缘油会分解产生气泡，绝缘强度严重下降，可能会导致变压器的重大故障，这种过负荷是必须禁止的。

二、变压器过负荷运行的能力及危害

变压器具有一定的过负荷运行的能力，其过负荷运行的能力与很多因素有关，但主要应该从环境温度、负载曲线的填充系数及最大负荷的持续时间三个方面来考虑。

（一）环境温度

变压器的过负荷能力直接受环境温度的影响，因为变压器的起始负载率和变压器的热时间常数决定过负荷率。环境温度降低，则变压器的过负荷能力将有所提高；反之环境温度升高，变压器的过负荷能力会降低。

（二）填充系数

在最大负荷持续时间一定时，负荷曲线填充系数越大，过负荷能力越低，反之则越高。

（三）最大负荷持续时间

负荷曲线填充系数一定时，最大负荷持续时间越长，变压器过负荷能力越低，反之则越高。

变压器过负荷后的危害：①变压器运行温度升高，使变压器内部过热，绝缘老化加剧，使变压器的寿命减少；②变压器温度本身就是损耗，所以过载会带来损耗加大，电能被浪费；③变压器二次输出电压降低，使电能质量得不到保障。

三、变压器维护的主要内容

在电力变压器投放使用后，技术工作人员就要通过变压器的各种现象来判断和分析变压器是否处于正常工作状态。要先从变压器的油温和油位开始检查，在变压器运行中负荷的大小和环境温度的不同会使油温发生变化，会使变压器出现油温过高的异常现象。如果油温正常，还需要检测一下油位是否过低了，有可能是出现了变压器的漏油。如果以上两种情况都没有发生，接下来就要检查变压器的声音有无异常。如果听到了“水沸声”就可能是内部短路或接触不良；如果是“嗡嗡声”则可能是变压器正超负荷运行；如果出现“爆裂声”就要马上对变压器进行停止运行，因为出现这种声音可能是变压器内部被击穿了。

结 语

变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，其是否安全稳定运行，直接影像到供电可靠性和系统的正常运行。为了使变压器长期安全、正常、连续、稳定运行，最大限度发挥变压器的效率，变压器一般应按额定方式运行。