毛宁
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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。
1.3用电增长率设计过低
在进行变压器设计和选择过程中，需要对今后时间内用电增长率进行估算，保证配电变压器在其工作寿命内能够始终在正常负荷下工作。用电增长率计算是一个很大的工程，需要对该区域的规划、人口增长率都有较为详细的了解。但是由于我国现已进入快速发展期，各个配电区域的用电量也进入快速升高时期，用电量的快速升高主要由两个因素引起：一是用电器功率核数量。随着生活水平的提升，越来越多的家庭购置了大功率用电器，这与人们旧有的生活习惯完全不同，按旧有的生活习惯进行用电增长率计算和设计，会逐渐导致配电变压器过负荷运行。二是企业用电增加。目前很多配电变压器会向各种企业供电，然而在新时期，各类企业会增加产能，这在很大程度上增加了用电增长率，导致变压器过负荷运转。
2.配电变压器过负荷运行问题的解决措施
2.1配电变压器并联运行
配电变压器出现过负荷运行的原因之一是单一线路内出现较大的工作压力，在此基础上设法实现并联运行，实现多条线路的独立运作可以避免单一线路工作压力大的问题。
配电变压器并联运行需要考虑额定电压比相等、相序相同、电压相当，且处于并联情况下的变压器容量不能差异过大，一般不建议最大变压器容量不宜超过最小变压器3倍。如某地400KVA配电变压器，常规情况下，工作压力始终维持在70-80%之间，而用电高峰期时甚至达到100%以上，有功达到420KW，最低负载仅为18%，可以将该线路改造为315KVA变压器、200KVA变压器并联工作的模式，当负载水平低时，启动其中一台进行工作，工作压力过大时，同步启动两台，使其在并联态势满足工作要求同时实现经济运行。
2.2进行变压器增容
对变压器进行增容是目前较为常见的、解决变压器过负荷运行的方式，该方式要求各地针对现有供电工作开展全面分析调查，了解不同时间段、不同年份、季度、月份的用电变化情况，尤其是峰值用电量。以常规数据建立一个均值模式，以峰值用量建立一个奇异值模式，以当前变压器工作参数的最大值为线性约束条件，构建若干参数图，将所有参数图进行综合分析，可以获取一个供电标准值和一个供电最大值，要求与现有变压器工作参数进行匹配，以供电标准值为最小值，以供电最大值为上限，获取基础增容要求。在此基础上，收集当地10年以来的用电量变化情况，假定该低10年来用电平均增加2%，要求在基础增容要求的基础上额外增加至少2%的容量上限，以满足供电要求。
2.3应用高过载变压器
为更好实现配电变压器过负荷运行的预防，高过载变压器的应用也需要得到重点关注，这是由于高过载变压器具备在1.5倍额定容量、1.75倍额定容量、2.0倍额定容量情况下分别连续运行6h、3h、1h的能力，配电变压器过负荷运行预防由此即可获得有力支持。深入分析不难发现，相较于普通配电变压器，高过载配电变压器需要承受的电流高于额定电流，且使用的绝缘材料满足B级以上绝缘耐热等级标准。
值得注意的是，高过载变压器的应用需关注其绝缘等级，B、A、F级绝缘的高过载变压器在实际应用中存在不同特点，且经济性也存在显著差异，如S13-M(F)-100/10GZ型号的高过载变压器采用了叠铁心的铁心型式以及F级绝缘高过载产品，这使得其绝缘材料等级为F，由此围绕该型号的高过载变压器开展绕组对地绝缘电阻测量、电压比测量和联结组标号检定、绕组电阻测量、绝缘油试验、外施耐压检验、感应耐压检验、短路阻抗和负载损耗测量、空载电流和空载损耗测量，可确定S13-M(F)-100/10GZ型号的高过载变压器满足各项规范要求，而围绕过载能力试验、温升试验进行分析，可进一步证明该型号高过载变压器具备的性能优势。由此开展深入分析不难发现，采用F级绝缘的S13-M(F)-100/10GZ型号高过载变压器的造价更低，且能够与常规配电变压器一般满足同等负荷需求，而相较于S13-M(A)-100/10GZ型号高过载变压器，S13-M(F)-100/10GZ型号的高过载变压器常规容量、外形尺寸与常规配电变压器产品更为相似，F级绝缘具备的抗老化能力强、耐热温度高特点，也使得S13-M(F)-100/10GZ型号的高过载变压器在高温稳定性、机械性能、耐老化性能、交流击穿电压上升速度等层面具备显著优势，配电变压器的使用寿命由此得到了较好保障。
3.结束语
综上所述，配电变压器作为终端变压器，它把供电网络的电压转换为装置或用电设备直接使用的电压，它在电力分配、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。对于配电变压器而言，导致其过负荷运行的原因有很多，需要工作人员结合实际问题采用有针对性的解决措施。
参考文献
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