禁忌变压器：长期超载会引发的问题

【原理简述】

在变压器运行中,电流超过了铭牌上额定电流规定就是处于超载运行,也称为过载运行。在一般情况下,长期超载运行是不允许的。《电力变压器运行规程》规定:油浸(自然循环)风冷和干式风冷变压器,风扇停止工作时,允许的负载和运行时间,应按制造厂的规定。油浸风冷变压器当冷却系统故障停风扇后,顶层油温不超过65℃时,允许带额定负载运行。强油循环风冷和强油循环水冷变压器,当冷却系统故障切除全部冷却器时,允许带额定负载运行20min。如20min后顶层油温尚未达到75℃,则允许上升到75℃,但在这种状态下运行的最长时间不得超过1h。

一般来说,变压器的冷却通风是按照额定电流考虑的,超载运行时发热增大,温度升高,冷却、通风装置就无法再将变压器温度控制在规定范围,必然要超过长期允许温度。这样使变压器绕组绝缘就加速老化,影响使用寿命。据资料介绍,变压器工作时温度超过8℃,其寿命要减少一半。

变压器的功率因数与所带负载有关。若负载消耗无功多则功率因数低。同时变压器本身也消耗无功功率,超载时,因为变压器磁通严重饱和,漏磁通增多,消耗无功功率增多,所以功率因数进一步降低。

变压器超载时,会发出沉重的“嗡嗡”声,变压器油温会上升。变压器发出超载信号。

【禁忌事项】

(1)禁忌有人值守的变压器不定时检查变压器的油温:油浸式变压器顶层油温一般不应超过表5-4的规定(制造厂有规定的按制造厂规定)。当冷却介质温度较低时,顶层油温也相应降低。自然循环冷却变压器的顶层油温一般不宜经常超过85℃。变压器运行时油温,应定时检查。在夏天用电高峰时段,应减少检查的间隔时间,以便及时发现故障隐患,如图5-12所示。

表5-4 油浸式变压器顶层油温一般限值

图5-12 检查变压器的油温

(2)禁忌超载运行时间超过最大允许值:油浸式电力变压器正常运行在70%额定负载时,最经济、损耗最小、效率最高。(www.xing528.com)

变压器烧坏的主要原因之一是长期处于超载运行状态,尤其是在夏天,用电进入高峰时段,容易造成变压器内部匝间短路,从而引起喷油,使电压瞬间突然升高,造成正在使用的电器可能被烧坏。

超载可分为正常超载和事故超载。正常超载就是在运行方式不变的情况下,负载超过变压器的额定容量运行。事故超载就是变压器在运行中由于在系统中发生故障或变电站内部故障而致使变压器突然超载运行。

但在实际运行中大部分变压器负载都不是稳定的负载,而是随昼夜、季节在变动。负载较小时,绝缘老化较额定负载时小,所以在不损害绕组绝缘和不降低使用寿命前提下,变压器可在正常运行的高峰负载时适当短时超载运行,具体参见变压器运行规程。

当供电线路产生应急情形时,电力变压器有一定的应急超载能力。例如有两台电力变压器并联运行时,有一台被切除了,而另一台能够在短时内成受较大负载的运行。一定要注意,在事故情况下,为了保证不间断供电,允许变压器事故超载运行,但不能超过规定时间。油浸变压器在事故情况下允许超载倍数和时间见表5-5。

表5-5 油浸变压器在事故情况下允许超载倍数和时间

(3)禁忌用小容量变压器勉强带大负载:近年来,工农业生产及日常生活中的各种电气设备增加得比较多,在部分地方已经远远超出了变压器的额定负载,以至于变压器长时间超载工作,这是应该引起重视的问题。

应用技巧

一闻、二看鉴别变压器油:

“一闻”就是通过闻气味来鉴别变压器油的合格与否,质量合格的变压器油应没有气味或略带一点煤油气味,若有别的气味,说明油质变坏。例如,若变压器油有乙炔味,说明油内产生过电弧;若变压器油有酸味,说明油已严重老化。

“二看”第一是看变压器油的颜色,新的变压器油一般是浅黄色,氧化后颜色会变深。新的变压器油呈深暗色是不允许的。运行中新的变压器油的颜色迅速变暗,表示油质变坏。第二是看变压器油的透明度。新的变压器油装在玻璃瓶中是透明的,并带有蓝紫色的荧光,如果失去了荧光和不再透明,说明变压器油内已有游离炭和机械杂质。