变压器的额定容量是指变压器在额定电压、额定电流下连续运行所输出的容量。对于三相变压器,额定容量Se=√3IeUe (kVA)。变压器的过负荷能力是指它在较短的时间内所能输出的最大容量。在不损害变压器绝缘和降低使用寿命的前提下,它可能大于变压器的额定容量。因此,变压器的过负荷能力和额定容量具有不同的意义。

变压器的过负荷能力,可分为在正常情况下的时负荷能力和事故情况下的过负荷能力。变压器正常过负荷能力可以经常使用,而事故过负荷能力只允许在事故情况下使用。

一、变压器的正常过负荷能力

变压器在正常运行时允许过负荷,这是因为变压器在一昼夜内的负荷有时是高峰,有时是低谷,在低谷时,变压器在较低的温度下运行;其次,在一年内季节性的温度也在变化。因此在变压器绝缘和寿命不受影响的前提下,变压器可以在高峰负荷及冬季时过负荷运行。

1、由于昼夜负荷变动而允许的过负荷

日负荷率KP是一昼夜内的平均负荷Pp与最大负荷Pmax的比值,KP=Pp/Pmax。当变压器的日负荷率KP<1时,在高峰期间,变压器的允许过负荷倍数及允许的持续时间,可按下图所示的曲线来确定。

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如果缺乏负荷率资料,也可根据过负荷前上层油的温升,参照下表规定的数值,确定允许过负荷倍数及允许的持续时间。

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2、由于夏季低负荷而允许的过负荷

根据变压器的典型负荷曲线,如果在夏季(6、7、8三个月)最高负荷低于变压器额定容量时,则夏季负荷每降低1%,在冬季(11、12、1、2四个月)可过负荷1%,但以15%为最高限额。这是因为绝缘的自然损坏率在每年的各个月份中分配不均,根据气温情况计算可得,夏季三个月中自然损坏率为冬季四个月中的3倍,所以夏季变压器容量没有充分利用时,冬季可以允许过负荷运行。

过负荷百分数的计算方法为:

过负荷百分数=(If-Ie)/Ie×100%。

规程规定,上述两种允许过负荷可以叠加使用,但对室外变压器的过负荷总数不得超过30%;对室内变压器则不得超过20%。

二、变压器的事故过负荷能力

当电力系统或用户变电站发生事故时,为保证对重要设备的连续供电,变压器允许短时间过负荷的能力称为事故过负荷能力。

1、事故过负荷会引起变压器绕组绝缘温度超过允许值,使绝缘老化速度比正常条件下快很多,因而会缩短变压器的使用年限。但考虑到事故发生的机会少,而且变压器平时往往欠负荷运行,因此短时间的过负荷不会引起绝缘的显著损坏。

2、变压器事故过负荷的数值和时间,应按制造厂的规定执行。如无制造厂规定的资料时,对于自然冷却和风冷的油浸式电力变压器及干式变压器,可参照下表所列的数值。

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