變壓器繞組熱點溫度對運行的困擾

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體發熱達到的溫度與外部（油浸變為油箱外）冷卻介質的溫度差，可用“K”表示。它是用于對變壓器設計和對熱特性參數評價的一個指標。溫升試驗可獲得額定負載下的繞組平均溫升。溫升隨負載電流的大小而變，而與環境溫度變化無關。
　　變壓器繞組溫度是溫升和環境溫度的綜合作用。對絕緣老化影響最嚴重的發熱部位的溫度是最受關注的，但不能用平均溫升與環境溫度相加而得，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，嚴格說來，不同設計的變壓器，特別是不同冷卻方式的變壓器是不同的。當負載倍數不同時，差值也是變化的。我國通常取油浸變為13K。因為不能確定平均溫度加上13K就是最熱那個點的溫度，所以在熱點溫升表述時，不說“最熱點”為好。變壓器標準規定的繞組平均溫升不大于65K，因此熱點溫升為78K。按等效的最高年平均溫度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值。

2．油浸式變壓器的負載類型
　　正常周期性負載：是指變壓器在額定或超過（在限值內）額定電流和在低于額定值下周期性的交替運行，只要在較長一段運行期內，平均相對老化率不大于1的運行方式。容量大小不同，變壓器的熱點溫度的限值為120～140攝氏度。
　　長期急救周期性負載：由于與之相關的變壓器檢修、運行方式改變以及用戶負載增加等，為減少停電損失，有的變壓器將在較長時間內周期性的超過（在限值內）額定電流運行。整個運行期間的相對老化率可能大于1或遠大于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濟效益決定采用這種運行方式，風險很小。
　　短期急救負載：相當于原規程中的事故過負荷，但現在需要按溫度控制而更科學。當站內某臺變壓器有故障或系統局部故障時，部分不能切除的負載急需轉移到該變壓器時的運行方式，除電流限值外，熱點溫度限值可以達到160攝氏度，且配電變只受電流倍數2的限制。考慮到絕緣有一定的風險，只允許持續半小時。
　　一般來說，在環境溫度較高時，變壓器出力受到熱點溫度限值的制約，而在較低的環境溫度下，負載電流倍數將是制約的條件。在用電緊張情況下，按急救負載規定限值，對保證持續供電是有利的。

3．不應把98攝氏度作為“限值”
　　今夏很多地區長期高溫酷暑，準定在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電抗器。因為并聯電抗器一投入就是滿載（環境溫度40攝氏度為正常運行條件，如按65K平均溫升設計，熱點溫度可達118攝氏度），一般采用自冷而沒有備用冷卻器可投，于是有的加風扇、有的淋水還是不行，甚為麻煩。
　　把報警溫度準定得如此低的原因是把設備的設計條件和運行工況的概念混淆了，其中有誤解也有誤導。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計有什么特別之處，而是運行的負載率很低，溫升也就低，這是多數降壓變的情況；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系還是有相應規律可循的）。

4．變壓器壽命與溫度的關系
　　如不考慮變壓器纖維絕緣內在質量以及水分、氧氣等對絕緣老化的影響，按蒙辛格規則推出的熱老化6度法則可表述為：“在80～140攝氏度的溫度范圍內，油紙絕緣的老化率隨溫度變化的系數取為常數，也就是溫度每增加6K，老化率增加1倍。”負載導則把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……應注意的是：老化率增加的倍數不能直接等同于壽命降低的數值，壽命長短受多種因素影響。“設計壽命20年”已是數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作為直接評價產品的依據，主要看其性能指標和制造水平。變壓器絕緣的剩余壽命雖無法計算，按負載導則可計算其在一定負載期內的“相對老化值”。將不同老化率和時間進行積分或分段累加，可計算出較長一段時間（按天、月或年）的壽命相對損失?？傊煌匣蕦勖挠绊懞退掷m的時間有關，還有高溫損失可用低溫補償的原則。如在一天24小時內，統計出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，計算結果略低于24，由此可認為其正常壽命損失為24小時。