关于配电变压器过负荷运行的分析与解决措施
配电变压器过负荷运行的分析与解决措施
V〇1.24，N〇.7,2017配电变压器过负荷运行的分析与解决措施徐惠(深圳供电局有限公司，广东深圳518000)摘要：电的使用离不开配电设备，配电变压器是一种重要的配电设备，但配电变压器在应用时，仍存在着一些亟待解决 的问题。
关键词：配电变压器；过负荷运行；原因；措施doi：10. 3969/j.issn.1006 - 8554.2017. 07. 085技术研发TECHNOLOGYANDMARKET〇引言在应用电的时候，必须依靠一些配电设备，配电变压器就 是重要的配电设备之一，配电电压器对于电的传输起着非常重 要的作用，但配电电压器在应用的过程中，存在着一些问题，过 负荷运行问题就是影响配电变压器正常工作的原因之一。
1配电变压器介绍配电变压器，是配电系统中的一个重要设备，它是一种静 止电器，用于电流的传输和电压的变换，配电变压器以电磁感 应定律作为其理论基础，从而将一种交流电压，或者是交流电 流，转化成为频率相同的电压或电流，或者是将其转化为几种 不同数值的电压或电流，配电电压器对人们的生产生活有着重 要的作用。
2配电变压器的分类配电变压器根据其安装位置、冷却方式等不同，可以划分 为很多种类型。
2.1根据安装位置划分根据配电变压器的位置进行划分，配电变压器主要划分为 两种，室内变压器和室外变压器，而室外由于其环境的复杂性，又可以将室外变压器分为三种，这三种分别是杆塔式配电变压 器、台墩式配电变压器和落地式配电变压器。
杆塔式配电变压器，顾名思义，就是将配电变压器安装在 杆柱上，杆塔式配电变压器在安装时，又分为单杆式配电变压 器和双杆式配电变压器，这两种形式的配电变压器的应用条件 是不同的，主要以配电变压器的容量作为其划分依据，当配电 变压器的容量不足30 k V A,那么这时就要使用单杆配电变压 器，也就是将一跟水泥杆作为其安装地。
当配电器的容量处于 50 ~315 k V A之间时，就不能再使用单杆式配电变压器，而要 使用双杆式配电变压器，在安装时应用到水泥杆和辅助杆两部 分，双杆式配电变压器较单杆式配电变压器来说，性能更加稳 定，也更加稳固。
配电变压器过负荷的原因及对策探讨
配电变压器过负荷的原因及对策探讨在配电系统中，变压器扮演着重要的角色，它将高电压输电线路的电能转化成低电压电能，然后供给到各个用电器中。
然而，在使用过程中，会出现配电变压器过负荷的情况，这会导致配电变压器过热，影响其正常工作，并加速配电变压器的老化，严重的情况下甚至会导致配电变压器引发火灾。
因此，探讨配电变压器过负荷的原因及对策对于保障配电系统的安全稳定运行具有重要意义。
配电变压器过负荷的原因过载过载是指配电变压器的负荷超过了其额定负荷，超负荷运行经常发生在电能需求量较大、供电不足和未正确计算负荷的情况下。
此时，配电变压器转换的电能过多，造成过度负荷。
过载时，配电变压器的铁心会发生过度磁化，可能引起铁心磁通饱和，从而导致配电变压器电流和呈指数上升。
短路短路是指两个电容器或电阻器之间无电势差的状态，在配电变压器中可能会导致过流，损坏配电变压器。
短路的原因可以是过压或设备老化。
暂时过电压在配电系统中，大型电机突然启动或停机时可能会产生瞬时的过电压。
由于变压器匝数比高，电感较大，因此变压器的自感性会减弱谐波电压和对地电压的效应，从而导致变压器绕组的电压瞬间升高。
频繁的过电压可能会削弱绝缘水平，很容易导致定子绕组间的跑电和绕组短路故障。
电压不平衡由于配电系统中电网结构和电缆长度等原因，电压不平衡会导致电流不平衡，而不平衡电流又会对配电变压器造成影响，从而导致配电变压器过热，烧毁甚至故障。
配电变压器过负荷的对策安装负荷分项计量器根据负荷测量结果，对负载进行分时控制，使办公室、餐厅和办公室的负载均衡。
这有助于控制意外的过载情况。
更换合适的变压器正确选择额定容量适合现场负载的配电变压器，使之正常工作，稳定安全。
调整电压为了防止配电变压器过热，应定期检测电压，采取适当的电压降低措施，保持适当的变压器负荷和工作电压。
安装防雷设施在配电系统中，雷击是一种常见的原因，它可能导致配电变压器的过载和损坏。
因此，在配电变压器附近安装防雷设施能够避免配电变压器的过载和故障。
变压器过负荷分析及措施
变压器 过负荷 引起变 压器各 部分温 度升高 、 绝缘
老化 、 使用寿 命降低 ， 至 损 坏 。 直 变压 器 器运 行 时 ， 其
绕 组 和铁 芯 中的 电能 损耗都将 转 变为热 能 ， 使变压 器
的温度 升高 。 些热量 由绕组 和铁 芯内部 以传热方式 这 传 至导 体 或铁 芯 表 面 ， 以对 流方 式 传 至 变 压器 油 再
ａ ）系统 中部分变压 器 因故障 或检 修而 长期 退 出 运行 。 ）系统运 行 方 式 改变 ， 部 分 变 压 器 负 载 增 ｂ 使 大 。）用户 负载增加 ， ｃ 而新 的变 压器 短时 间 内不 能投 入。 变压器 过负荷 运行时 ， 除考虑 正常寿命 损失 ， 并注 意 绕组 最热 点 温 度 不超 过 允许 值 外 ， 应 考 虑 到 套 还
ａ ）一个 变 电所 的某 台变 压 器发 生 故 障 ， 该 变 而
压 器 的负载不能 全部切 除故 障或转 移到其 它变 电所 ， 迫 使本 变 电所其 它变 压 器超 负 载 ）系统 中发 生一 个或 多个事 故 ， 部分不 能切换 的负载转 移 到某 台或 使
本 文就 电力 变压 器过 负 荷类 型 和 造成 损 坏程 度 进 行分析 ， 提出 了 目前有关 可 以过负荷运 行变压 器 的 问题 和减少这 一类危 害 的措施 。
常寿命 为原则而制 定 的。
正常过 负荷 （ 称“ 也 长期 急 救周期 性 负 载” 多 数 ）
出 现 在 以下 几 种 情 况 ：
中。 对于大容 量变压 器 ， 这些热 油 经强 风 （ 或水 ）冷却
器 ， 却后再 用 油泵 送 回变 压 器 。 见 ， 压 器 运 行 冷 可 变
10kV配电变压器重过载分析及应对措施刘进
10kV配电变压器重过载分析及应对措施刘进发布时间：2021-07-31T06:02:49.347Z 来源：《电力设备》2021年第3期作者：刘进[导读] 文中分析实际运行中配电变压器过载的原因，并提出相应改进措施及建议。
（国网四川雅安电力（集团）股份有限公司四川雅安 625000）摘要：10kV配电变压器不仅仅是供电系统的核心，还是我国电力系统末端用户最重要的组成部分之一，解决10kV配电变压器的过载问题一直是电力企业面临的重要挑战，但过载的原因多种多样，需要进行具体分析过载的原因综合考虑。
本文分析了配电变压器实际运行中出现过载的常见原因，并根据实际运行情况和新的技术手段，提出了相应的措施，以供参考。
关键词：10kV配电变压器；重过载；烧毁；原因分析；措施引言：随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，整个社会对电力的需求不断增加，用电负荷也在不断增加。
特别是在夏季或其他时间用电的高峰期，10kV配电变压器不时出现重过载情况，影响了配网的安全稳定运行以及电力能源供电的质量，有时甚至会引起用电用户投诉。
文中分析实际运行中配电变压器过载的原因，并提出相应改进措施及建议。
1高负荷配电变压器的性能要求近年来，随着用电负荷的持续增加，尤其在夜晚和重要节假日期间用电量将显着增加，但是农村配电变压器当前运行状态和供电能力无法有效地应对特殊阶段高荷载输电要求，在高峰用电期间导致农村地区停电，给居民的生活和生产带来许多不便。
当前，有几种方法可以解决配电变压器的过载运行问题，配电变压器的容量随用电负荷的增加而扩展，这是解决过载和过压问题的最直接方法。
但这种方法具有很高的投资成本并且随着配电变压器容量的增加变压器的空载损耗也随之增加，导致电网的运行效率降低。
另外还有一种根据农村用电情况，选择调容变压器，但这种配电变压器的成本却很高；因此针对农村用电的情况选择在一定时间内具有高强度的运行负载能力的高过载配电变压器，以实现配电是经济有效的。
配网变压器过负荷运行分析
配网变压器过负荷运行分析摘要:在提倡节约电能，提高能源利用率的今天，供电企业试图提高经济效益，采用科学合理的管理和技术措施降低线路供电时的损耗至关重要。
科学地进行线损管理、采取科学措施降低线损率不仅可以提高电力部门和企业的经济效益，还可以节约大量资源，提高能源利用率。
关键词：配网变压器；过负荷；运行分析引言：在配电网实际应用中，采用一套装置或补偿方法进行广域三相不平衡治理存在一定的局限性，尤其对线路损耗没有细化分析，电网系统在网运行的变压器因外部短路故障导致的恶性事故屡有发生，原因之一是变压器制造厂早些年因技术、材料及工艺等因素的限制，造成变压器自身的抗短路能力不足，无法承受短路机械力的作用，导致绕组变形、崩溃甚至烧毁。
变压器承受短路能力不足已成为危及电网安全运行最主要的因素之一。
1.配网变压器过负荷的危害配电网是电力系统重要的环节之一，其供电质量直接影响用户．三相不平衡是评价配网供电质量重要指标之一，当系统处于不平衡运行时，所造成的主要危害有：①增加了三相四线制供电网中相线的损耗，而且中性线也产生大量损耗，从而增加了配电网线路的损耗；②增加了配电变压器损耗；③配电变压器三相不平衡降低配电变压器的利用率；④变压器产生零序电流，引起磁滞和涡流损耗，使运行温度升高从而导致其使用寿命降低；⑤导致了配电台区中重载相的供电电压质量严重下降。
2.降低配网变压器过负荷的技术措施2.1尽量平衡三相负荷技术研究表明，许多地区的配网变压器由于技术原因难以保证三相负荷的平衡，监测数据表明，许多地区配网变压器相电流分配存在一定的误差，最多可达25%以上，由于配网变压器三相负荷存在不平衡，引发三相电流不平衡，在运行中存在大量的线路损耗，严重时线损率会超过10%。
配网变压器要解决三相电流不平衡，还要从源头入手，保证10kV配电网规划设计的科学合理，消除传统模式下依据行政区域实施定型设计的方式，全面分析10kV配电网所在区域的特点，结合变配电台区的负荷分布，采用三相就地平衡等相关技术措施，调整变配电台区的相负荷变化，还可以在线路末端附加增压器，借助多种技术措施实现配网变压器的三相负荷平衡，控制三相电流不平衡导致的电能损失，保证变配电台区的供电能力，实现降低电能损失的目的。
配电变压器异常运行的种类和解决措施
配电变压器异常运行的种类和解决措施变压器在输电、配电系统中起到了转变电压和传输功率的作用。
电力系统中电力变压器是至关重要的设备之一，其发生事故之前一般都会有特别状况消失，通过分析特别缘由、部位和程度以便实行相应的措施来准时消退变压器隐患，确保其平安运转。
作为修理电工应对变压器进行维护和定期查，以便发觉故障，准时处理。
1、变压器特别运行的种类1.1 声音特别（1）电网过电压。
发生单相接地或产生谐振电压时，将产生粗细不均的“尖响噪声”。
此时可依据电压表的数值变化，推断系统运行状况。
电力系统中有过磁爱护时可能动作。
（2）假如变压器消失沉闷的电磁“嗡嗡“不断增大，往往是由于过负荷导致。
（3）假如是变压器油消失杂音，声音比平常大或有其他明显杂音，可能为贴片紧固件或绑扎有松动，或张力变化，或硅钢片振动增大所致。
（4）若变压器声音中夹杂有摩擦声或连续的有规律的撞击声则可能是来自外部某一部件（如冷却附件、风扇等）不平衡引起的振动。
（5）若变压器伴随有水沸腾声，且油压上升，则应推断为变压器调压开关因接触不良引起严峻过热绕组发生短路故障，或绕组发生短路故障，此时必需马上停用检查处理。
（6）变压器油若发出爆裂声。
是变压器表面或内部或绝缘被击穿。
此时必需马上将变压器停用，检查处理。
1.2 油温明显特别（1）由于内部故障导致温度特别。
内部故障如线圈对尾屏树枝状放电、绕组匝间短路、潜油泵油流产生带点效应饶怀线圈，铁芯多点接地使涡流增大而过热等。
露磁通与软件、油箱形成回路而发热也会引起变压器温度特别。
有的三相绕组变压器是星形结线方式下发生谐波电流及磁通，发生零序不平衡电流等。
若这些状况发生，一般会伴随差动爱护或瓦斯爱护动作。
故障严峻时，还可能使压力释放阀或防爆管喷油，这时变压器也必需停用检查。
（2）消失假油位。
其缘由有：a.全密封油枕未按全封闭方式加油，在胶袋与油面之间有空气（存在气压），造成假油位。
b.检查呼吸器是否堵塞，导致所指示的油枕不能正常呼吸。
配电变压器过负荷的原因及对策探讨
配电变压器过负荷的原因及对策探讨摘要:随着配电变压器过负荷现象逐渐突出，影响配电网的安全运行,文章研究了配电变压器过负荷的主要原因,提出了一系列有效的解决方案,并且在实践中取得了很好的效果。
关键词: 配电变压器；过负荷；容量配电变压器作为终端变压器,它把供电网络的电压转换为用装置或电设备直接使用的电压,它对电力分配、输送和使用过程中发挥着非常重要的核心作用,并且它被广泛地应用于各个行业。
城市配电变压器主要是提供低压动力、居民、商业等用户,其运行状况的好坏直接关系到千家万户的生活。
1配电变压器过负荷的原因分析电力供应是否能够正常运行，配电变压器运行的可靠性起着非常重要的作用。
根据某供电公司的统计,当前配电变压器存在的主要问题有过负荷、油温高、漏油、电流大等,而对于配电变压器故障中,由于过负荷引起的故障占到了总故障的很大一部分,对更换的配电变压器的统计,它的平均使用寿命约10.8 a,远低于20 a的规则使用年限。
这些问题大多数是由于变压器的过负荷引起的。
1.1配电变压器供电能力不足由于变台整体容量增长幅度低于用电负荷的增长幅度,所以使得许多变台超负荷供电的可靠性下降。
1.2单台配电变压器设计容量偏小单台配电变压器容量设计主要是根据不同的负荷密度和供电半径来设计的,考虑每个周期的负荷增长情况来决定的,但是计算得到的设计容量低于目前实际使用容量。
造成这一状况的原因主要有:a.设计年增长率偏低:过去在考虑每个负荷自然增长率时一般都以年增长5%计算,10 a后负荷增长约为65%,而最近几年,负荷增长较快,单台台区负荷年增长均超过10%,从而造成目前已运行的配电变压器普遍容量不足。
b.设计负荷密度偏小：许多配电变压器为90年代初设计的,当时地区负荷密度普遍不高。
目前重要城区负荷密度一般大于500 kW/km2,因此配电变压器经济容量应不小于200 kV·A。
但统计发现,目前容量小于200 kV·A的配变变压器较多,不能满足用户的用电需求。
配电变压器过负荷运行的分析与解决措施
配电变压器过负荷运行的分析与解决措施摘要：随着经济与社会的快速发展，近年来我国各领域用电量不断提升，配电变压器过负荷运行现象也因此大量涌现，这也使得近年来学界对配电变压器过负荷运行的重视程度不断提升，基于此，本文简单分析了配电变压器过负荷运行原因，并详细论述了配电变压器过负荷运行预防策略，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键字：配电变压器；过负荷；高过载变压器前言：作为较为常见的电气设备，配电变压器损耗往往占据配电系统总损耗的60~80%，过负荷运行则会导致这一比例的进一步上升，这是由于过负荷电流会导致配电变压器绕组发热从而影响其使用寿命，严重时甚至会造成配电变压器的损坏，而为了尽可能降低过负荷运行带来的负面影响，正是本文围绕配电变压器过负荷运行原因开展具体研究的原因所在。
1.配电变压器过负荷运行原因1.1监测方式不合理在变压器运行过程中，为保证变压器能够安全运行，会对变压器的负荷进行监测，现在多采用全天候全时段监测方式，得到配电变压器平均负荷。
但是由于不同时段人们对用电器的需求不同，以及不同时段企业中运转的设备功率和数量不同，变压器的负荷会发生变化，而现有监测系统对不同时段进行负荷监测的能力较差，导致电力企业不能对不同时段变压器的负荷进行深入了解，当变压器负荷过大时，电力企业无法采取相关措施较小变压器负荷，导致配电变压器过负荷运行。
1.2单台变压器负荷过低在一些区域，相关人员在进行负荷计算时发生错误，变压器选用不合理会导致配电变压器始终处于过负荷运转状态，配电过负荷运转主要有两种情况：一是单台变压器供电模式。
这种模式顾名思义就是采用单台变压器进行配电，在这种配电模式中，单台变压器不能满足负荷要求，将会导致变压器过负荷运行，在不能保证配电稳定性的同时还容易造成安全事故。
二是多台变压器供电模式。
目前在供配电领域中，主要采用多台配电器运行的模式，保证配电过程的稳定性，但是很多电力企业为了节约成本，在这种模式中会采用多台单独负荷较小的变压器，经过连接后让其投入运行，在这种情况下，当其中一台变压器发生故障时，会导致整个配电变压器系统处于过负荷运行状态。
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关于配电变压器过负荷运行的分析与解决措施
【摘要】随着经济的发展和社会的进步，人们对电的依赖性越来越强，对配电网络安全可靠运行也提出更高要求，配电变压器是电气设备中使用较多的设备，配电变压器损耗约占配电系统总损耗的60%～80%，变压器的过负荷电流超过其额定电流时，将使绕组发热，轻则影响其使用寿命，重则烧坏变压器，配电变压器过负荷问题一直困扰着我们，为防止变压器过负荷，必要时予以调整解决，对此进行探讨。
【关键词】配电变压器；负载率；过负荷；空载损耗
1.配电变压器过负荷概况
保定供电公司配网变压器共计2299台，在负荷高峰期间，其中重载配电变压器334台，轻载配电变压器1378台。
在334台重载配电变压器中有71台配电变压器存在过负荷运行现象，平均负载率达到130%。
最高负载率达到了160%，变压器严重过负荷运行，容易造成变压器烧损，对配网安全稳定运行构成很大的威胁。
2.配电变压器过负荷原因分析
有关规程和实践经验表明，变压器绕组绝缘老化速度与温度有关，一般油浸式变压器绕组用的电缆纸适用温度为80～140摄氏度，温度增加6摄氏度，其老化速度增加1倍。
为避免配电变压器过负荷运行烧损，我们可以采取安装配电变压器冷却器的办法降低变压器温度。
配电变压器的冷却系统共6组冷却器，每组冷却器根据变压器的温度和负荷变化自动投入和切除，投入冷却器的组数取决于变压器的温度和负荷。
当任意运行的变压器冷却器故障或变压器温度达到设定值，备用冷却器自动投入运行。
备用冷却器应定时轮换，使得每台冷却器的利用率达到最优。
此种措施降低了配电变压器绕组温度，减缓了其老化速度。
使配电变压器因过负荷运行烧损的几率大大降低。
而我们知道，造成变压器绕组温升的最根本因素是变压器的负载率过高。
只有降低变压器负载率，才能降低变压器运行温度。
我们可以采取在配电变压器下装设低压配电箱，将低压负荷类型进行分析，在低压配电箱将低压负荷分为2路进行供电。
1路为重要负荷，1路为普通负荷。
当变压器负载率达到设定上限时，普通负荷自动切断。
保障了变压器的安全稳定运行，及重要负荷的正常供电。
但是也影响了供电可靠性。
由此可见，以上措施只能在短时间内保障变压器安全稳定运行，如要从根本上解决配电变压器过负荷问题，只有采取增容增点的改造方案。
针对保定供电公司的配电变压器过负荷运行情况，我们进行了技术上的分析。
发现保定供电公司71台配电变压器有67台为农网变压器，所占比例为94%。
这67台农网变压器均为农村灌溉浇地用农网变压器，此种变压器负荷特点是在农村集中灌溉浇地时期，变压器负载率较大，变压器处在重载运行状态，特别在
春季浇灌季节，变压器甚至出现过负荷运行，个别负载率甚至达到140%左右。
变压器严重过负荷运行容易造成故障，影响电网运行安全。
但在灌溉浇地期间以外时间，变压器处于轻载状态，负载率降到了20%以下，甚至个别变压器处于几乎空载运行状态。
出现了“大马拉小车”的情况。
针对此类变压器过负荷情况，如果单纯实施增容增点改造方案，确实能够解决变压器过负荷问题，但是除灌溉浇地以外的大部分时间变压器处于轻载甚至空载运行状态。
空载损耗增加，配电变压器的效率降低。
造成了资源上的浪费。
3.配电变压器过负荷治理措施
结合以上技术分析结果，我们对保定供电公司配电变压器时段性负荷增长的现状，进行了以下几个方面的整改措施。
3.1 两台配电变压器并联运行
配电变压器实施并联运行条件是：额定电压比相等；联结组标号相同，且相序相同；阻抗电压接近相等；变压器的容量比不大于3：1。
实施配电变压器并联运行的优点是可充分利用变压器的容量，在用电负荷较小、低于其中一台的容量时，停用其中一台。
这样就提高了变压器的效率，保证了变压器经济运行。
例如：原400KV A配电变压器，在负荷高峰期间有功可达420KW，负载率105%。
在负荷低谷期间有功为70KW，负载率仅为17.5%。
现改为一台200KV A与一台315KV A变压器并联运行，在负荷高峰期间两台配电变压器同时运行，在原有功不变的情况下，负载率为81.5%，保证了配网台区安全稳定运行。
在负荷低谷期间只运行一台200KV A配电变压器，315KV A配电变压器停运，在原有功不变的情况下，负载率为35%，减少了配电变压器的空载损耗，提高了配电变压器的效率。
以S9-200型变压器为例：原运行1台S9-200变压器，变压器市场价值21000元，加上台架材料及安装费用共计43000元。
经统计全年变压器运行时间约为8640h，重载运行时间大约为1392h。
那么变压器全年损耗通过计算得出E=10659.6KW·h。
现改为2台配电变压器并联运行，1台为S9-100，1台为S9-100。
市场价值28000元，加上台架材料及安装费用共计72000元。
在负荷低谷期间只运行一台S9-100变压器，就可以满足负荷需求，其全年损耗为
按照1度电0.52元，实施两台变压器并联运行一年可以节省电能损耗费用2064.65元。
资金投入比单台变压器运行多出29000元，由此可见，两台变压器并联运行得需要14年的时间，才能收回多出的投资成本。
此种改造措施存在的问题是：占地面积增加一倍，特别是市区中心地带，实施配电变压器并联运行，占地问题难度较大。
且一次性投入资金较大。
后期收回投资成本时间较长。
目前，两台变压器并联运行自动判断投切设备技术还未成熟，还需人工进行根据负荷情况进行手动投切，操作频繁，造成人力资源浪费。
3.2 增容更换为非晶合金变压器
将时段性过负荷变压器增容更换为非晶合金型变压器。
非晶合金变压器是用新型导磁材料——非晶合金制作铁芯而成的变压器，它比硅钢片作铁芯变压器的空载损耗（指变压器次级开路时，在初级测得的功率损耗）下降80%左右，空载电流（变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流）下降约85%，是目前节能效果较理想的配电变压器。