[摘要]從油浸電力變壓器安全運行角度，闡述了變壓器的允許運行方式，三相負荷平衡和供電電壓允許波動值以及變壓器在運行過程中巡視檢查應注意的問題。

　　[關鍵詞]油浸電力變壓器運行安全

　　要使到油浸電力變壓器的安全運行，運行管理人員必須掌握有關變壓器運行的技術條件及基本參數和運行中需巡視檢查的內容。對在運行中的變壓器進行安全評估，以便及時發現和消除絕緣缺陷及事故隱患。

　　1.變壓器的允許溫度和溫升

　　1.1允許運行溫度在變壓器運行中，電能在鐵芯和繞組中的損耗轉變為熱能，引起各部位發熱，使變壓器油溫升高，當熱量向周圍輻射傳導、發熱和散熱達到平衡狀態時，各部位的溫度趨于穩定。變壓器運行時，其內部各部分的溫度是不同的，其中，繞組的溫度最高，其次是鐵芯，絕緣油的溫度最低。為了便于監視運行中變壓器各部分溫度的情況，規定以上層油溫來確定變壓器運行中的允許溫度。采用A級絕緣的變壓器(我國電力變壓器大部分采用A級絕緣)在正常運行中，當周圍空氣溫度最高為40℃時，變壓器繞組的極限工作溫度為105℃。由于繞組的平均溫度比油溫高10℃，同時為了防止油質劣化，所以規定變壓器上層油溫最高不得超過95℃。而若變壓器的溫度長時間超過允許值，則變壓器的絕緣容易損壞。因為絕緣材料長期受熱后要老化，溫度越高，絕緣老化越快。當絕緣老化到一定程度時，在運行的震動和電動力的作用下，絕緣容易破壞，且易發生電氣擊穿而造成故障，因此變壓器必須在其允許的溫度范圍內運行，以保證變壓器合理的使用壽命。

　　1.2溫升變壓器溫度與周圍空氣溫度的差值叫變壓器的溫升。對變壓器在額定負荷時各部分的溫升作出的規定為允許溫升。對A級絕緣的變壓器，當周圍最高溫度為40℃時，國家標準規定繞組的溫升為65℃，上層油溫的允許溫升為55℃，只要上層油溫及其溫升不超過規定值，就能保證變壓器在規定的使用年限內安全運行。

　　2.變壓器的過負荷能力變壓器的過負荷能力，是指在較短的時間內，所能輸出的最大容量。在不損害變壓器絕緣和不縮短變壓器使用壽命的前提下，它可大于變壓器的額定容量。因此，變壓器的額定容量和過負荷能力具有不同的意義。變壓器在運行中，負荷電流超過了銘牌上所規定額定電流值時，就是處于過負荷運行。這其中包括正常過負荷運行和事故過負荷運行。在一般情況下，長時間過負荷運行是不允許的。因為變壓器過負荷運行會造成溫度增高，決定變壓器使用壽命的主要因素是絕緣的老化程度，而溫度增高對絕緣性能則起著決定性的作用。

　　2.1變壓器的正常過負荷運行變壓器在正常運行時過負荷，這是因為變壓器在一晝夜內的負荷是不斷變化的，有時是高峰有時是低谷。在低谷時變壓器在較低的溫度下運行，當日負荷率小于1時，則高峰期間，變壓器的允許過負荷倍數和允許持續時間可由如圖曲線來確定，如果事先不知道負荷率，也可以依據過負荷前上層油的溫升，參照表1規定的數值，確定允許過負荷倍數和允許的持續時間。

　　2.2變壓器的事故過負荷運行當發生事故時，為保證對主要用電設備的連續供電及迅速消除事故，變壓器允許短時間過負荷的能力，稱為事故過負荷能力。變壓器事故過負荷，除了保證變壓器的安全運行外，同時還要以不損害變壓器的正常使用壽命為前提。為此國家制定了規范標準(GB1094－79)規定了變壓器的過負荷能力。對油浸式變壓器在特殊情況下，允許短時間超過額定電流值的負荷運行，但不得超過表2的規定：

表2自然冷卻油浸變壓器允許的事故過負荷能力

　　對油浸風冷的變壓器，當冷卻系統發生事故切除全部風扇時，允許帶額定負荷運行，但允許時間不得超過表3的規定。表3油浸風冷風扇切除后，帶額定負荷的允許時間(min)

　　3.變壓器運行的三相負荷平衡在變壓器允許運行方式中，對Y/Y0－12接線的變壓器，要特別注意控制二次側三相負荷的對稱性，這種接線的變壓器通常所帶的負荷為動力和照明混合負荷。在這樣的配電網中既有三相負荷，又有單相照明負荷混入，極易出現三相負荷不平衡現象。當三相負荷不平衡時，在低壓繞組內便會有零序電流出現。零序電流將產生零序磁通，零序磁通感應的零序電動勢疊加到各相的電壓上，導致三相電壓的中性點位移，于是負荷重的一相電壓將會下降，而負荷輕的相電壓則升高。用電設備的安全受到威脅，不利于安全用電。零序磁通的大小決定于零序電流，因此，為了安全可靠地供電，規程規定Y/Y0－12接線的變壓器的二次側三相負荷盡可能分配平衡，中性線電流不可能超過低壓繞組額定電流的25%。

　　4.供電電壓允許波動值變壓器運行時，由于系統運行方式的改變及負荷的變化，電網電壓總會有一定的波動。當電網電壓小于變壓器額定電壓時，對于變壓器本身沒有什么損害，只是降低了一些出力。當然也不能太低，這主要是由于用電設備對供電電壓有一定的要求。但當電網電壓高于變壓器額定電壓時，則對變壓器運行將產生不良影響。當變壓器電源電壓高于額定電壓值時，變壓器的激磁電流增加，造成變壓器鐵芯損耗加大而過熱，無功功率也隨之增加，變壓器實際出力下降。當激磁電流劇增時，磁通密度增大，磁路飽和致使一、二次繞組電勢波形發生嚴重的畸變，電壓波形中的高次諧波值也大大地增加。這將引起供電電流波形也畸變，增加電機和線路的附加損耗，同時在系統中造成諧波共振現象，并導致過電壓，對變壓器及其他電氣設備的絕緣有一定的損害。為此，規程規定，變壓器的電源電壓一般不超過額定值的±5%。

　　5.變壓器的巡視檢查運行中的變壓器，由于受到電磁振動，機械磨損，化學作用，大氣腐蝕，電腐蝕以及外部短路、過電壓等現象會出現故障。一般可分為電路故障和磁路故障。電路故障常見的有線圈的絕緣老化、受潮、分接開關接觸不良、材質及制作工藝不良，過電壓沖擊或負荷側短路引起的故障等。

　　磁路故障常見的有硅鋼片短路，穿芯螺絲及軛鐵夾件與鐵芯間的絕緣損壞以及鐵芯接地不良引起放電等。因此，運行中的變壓器要定期進行巡視檢查，在巡查中應注意以下問題：

　　(1)聲音是否正常。正常運行的變壓器發出的是均勻的“嗡嗡聲”；

　　(2)檢查變壓器有無漏油、滲油現象，油的顏色和油位是否正常。新變壓器油呈淺黃色，運行后的呈淺紅色；

　　(3)變壓器的電流、電壓、溫度是否超過允許值，三相負荷是否平衡；

　　(4)變壓器的絕緣套管是否清潔，有無破損裂紋和放電痕跡；

　　(5)變壓器接地是否良好，一二次引線及各接觸點是否緊固而不過熱，各部分的電氣距離是否符合安全要求。在巡視檢查過程中，一般可以通過儀表、保護裝置及各種指示信號等設備，了解變壓器的運行情況。同時還要依靠運行管理人員和運行值班人員的各種感官去觀察、監測。根據實踐經驗隨時發現儀表所不能反映的問題。如運行的環境變化，變壓器聲響的異常等。即使是儀表、裝置反映的情況，也需要通過檢查、分析，才能對變壓器的運行安全作出評估。當發現變壓器有絕緣缺陷和故障隱患時，應及時處理。力爭把故障消除在萌芽狀態。如不及時處理，將使正常供電中斷，并可能造成人身傷亡和設備、設施的毀壞，造成更大的損失。因此，為了做好變壓器運行的安全工作，除了掌握和了解變壓器運行中的基本性能外，還必須嚴格執行及遵守各項規章制度，定期對運行中的變壓器按有關規程監測、控制安全運行參數，從而確保變壓器的安全運行。