變壓器繞組熱點溫度對運(yùn)行的困擾

　　１．繞組溫升與熱點溫度
　　
　　變壓器繞組的溫升是指因電流引起繞組導(dǎo)體發(fā)熱達(dá)到的溫度與外部(油浸變?yōu)橛拖渫?冷卻介質(zhì)的溫度差，可用“K”表示。它是用于對變壓器設(shè)計和對熱特性參數(shù)評價的一個指標(biāo)。溫升試驗可獲得額定負(fù)載下的繞組平均溫升。溫升隨負(fù)載電流的大小而變，而與環(huán)境溫度變化無關(guān)。
　　
　　變壓器繞組溫度是溫升和環(huán)境溫度的綜合作用。對絕緣老化影響zui嚴(yán)重的發(fā)熱部位的溫度是zui受關(guān)注的，但不能用平均溫升與環(huán)境溫度相加而得，需要探索平均與熱點間的差值。繞組的熱點溫度隨繞組溫升和環(huán)境溫度兩者而變化。對于繞組平均溫度(升)與熱點溫度(升)的差值，嚴(yán)格說來，不同設(shè)計的變壓器，特別是不同冷卻方式的變壓器是不同的。當(dāng)負(fù)載倍數(shù)不同時，差值也是變化的。我國通常取油浸變?yōu)?3K。因為不能確定平均溫度加上13K就是zui熱那個點的溫度，所以在熱點溫升表述時，不說“zui熱點”為好。變壓器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的繞組平均溫升不大于65K，因此熱點溫升為78K。按等效的zui高年平均溫度20攝氏度計算，98攝氏度就成為對油浸變壓器絕緣熱老化作用計算的基準(zhǔn)值。
　　
　　２．油浸式變壓器的負(fù)載類型
　　
　　正常周期性負(fù)載：是指變壓器在額定或超過(在限值內(nèi))額定電流和在低于額定值下周期性的交替運(yùn)行，只要在較長一段運(yùn)行期內(nèi)，平均相對老化率不大于1的運(yùn)行方式。容量大小不同，變壓器的熱點溫度的限值為120～140攝氏度。
　　
　　長期急救周期性負(fù)載：由于與之相關(guān)的變壓器檢修、運(yùn)行方式改變以及用戶負(fù)載增加等，為減少停電損失，有的變壓器將在較長時間內(nèi)周期性的超過(在限值內(nèi))額定電流運(yùn)行。整個運(yùn)行期間的相對老化率可能大于1或遠(yuǎn)大于1。不同變壓器的熱點溫度限值是130～150攝氏度。需綜合考慮社會和經(jīng)濟(jì)效益決定采用這種運(yùn)行方式，風(fēng)險很小。
　　
　　短期急救負(fù)載：相當(dāng)于原規(guī)程中的事故過負(fù)荷，但現(xiàn)在需要按溫度控制而更科學(xué)。當(dāng)站內(nèi)某臺變壓器有故障或系統(tǒng)局部故障時，部分不能切除的負(fù)載急需轉(zhuǎn)移到該變壓器時的運(yùn)行方式，除電流限值外，熱點溫度限值可以達(dá)到160攝氏度，且配電變只受電流倍數(shù)2的限制。考慮到絕緣有一定的風(fēng)險，只允許持續(xù)半小時。
　　
　　一般來說，在環(huán)境溫度較高時，變壓器出力受到熱點溫度限值的制約，而在較低的環(huán)境溫度下，負(fù)載電流倍數(shù)將是制約的條件。在用電緊張情況下，按急救負(fù)載規(guī)定限值，對保證持續(xù)供電是有利的。
　　
　　３．不應(yīng)把98攝氏度作為“限值”
　　
　　今夏很多地區(qū)長期高溫酷暑，準(zhǔn)定在95攝氏度下(<98攝氏度)的繞組溫度計頻頻報警，特別是也裝了這種溫度計的并聯(lián)電抗器。因為并聯(lián)電抗器一投入就是滿載(環(huán)境溫度40攝氏度為正常運(yùn)行條件，如按65K平均溫升設(shè)計，熱點溫度可達(dá)118攝氏度)，一般采用自冷而沒有備用冷卻器可投，于是有的加風(fēng)扇、有的淋水還是不行，甚為麻煩。
　　
　　把報警溫度準(zhǔn)定得如此低的原因是把設(shè)備的設(shè)計條件和運(yùn)行工況的概念混淆了，其中有誤解也有誤導(dǎo)。有的變壓器對使用98攝氏度限值的矛盾不突出不是因為這些變壓器的設(shè)計有什么特別之處，而是運(yùn)行的負(fù)載率很低，溫升也就低，這是多數(shù)降壓變的情況；還有中小型變壓器裝繞組溫度計的很少，而未受到此限制(其實頂層油溫與繞組溫度的關(guān)系還是有相應(yīng)規(guī)律可循的)。
　　
　　４．變壓器壽命與溫度的關(guān)系
　　
　　如不考慮變壓器纖維絕緣內(nèi)在質(zhì)量以及水分、氧氣等對絕緣老化的影響，按蒙*規(guī)則推出的熱老化6度法則可表述為：“在80～140攝氏度的溫度范圍內(nèi)，油紙絕緣的老化率隨溫度變化的系數(shù)取為常數(shù)，也就是溫度每增加6K，老化率增加1倍。”負(fù)載導(dǎo)則把98攝氏度時的老化率定為“1”，因而溫度降低到92攝氏度時老化率為“0.5”，溫度上升到104攝氏度時為“2”，以此每增加6K老化率為4、8、16……應(yīng)注意的是：老化率增加的倍數(shù)不能直接等同于壽命降低的數(shù)值，壽命長短受多種因素影響。“設(shè)計壽命20年”已是數(shù)十年約定俗成的說法，除了因缺陷而夭折外，實際壽命要長得多。不過對提出更長不同使用壽命的承諾不應(yīng)作為直接評價產(chǎn)品的依據(jù)，主要看其性能指標(biāo)和制造水平。變壓器絕緣的剩余壽命雖無法計算，按負(fù)載導(dǎo)則可計算其在一定負(fù)載期內(nèi)的“相對老化值”。將不同老化率和時間進(jìn)行積分或分段累加，可計算出較長一段時間(按天、月或年)的壽命相對損失。總之，不同老化率對壽命的影響和所持續(xù)的時間有關(guān)，還有高溫?fù)p失可用低溫補(bǔ)償?shù)脑瓌t。如在一天24小時內(nèi)，統(tǒng)計出2小時的老化率為2、10小時的平均老化率為1、12小時的平均老化率為0.8，則2×2＋10×1＋12×0.8=23.6，計算結(jié)果略低于24，由此可認(rèn)為其正常壽命損失為24小時。