《电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则》征求意见

　　【仪表网 行业标准】近日，由沈阳变压器研究院有限公司 、西安西电变压器有限责任公司 、中国电力科学研究院有限公司等单位起草，TC44(全国变压器标准化技术委员会)归口的国家标准计划《电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则》征求意见稿已编制完成，现公开征求意见。
 

　　油浸式电力变压器(包括配电变压器)是输变电系统中的关键设备，也是各类绝缘形式中最基本且最量大面广的产品，在我国整个变压器市场中，油浸式电力变压器占了绝大多数的比例。随着我国输变电事业的不断发展，我国油浸式电力变压器的制造水平一直在不断提高。尤其是近年来，国内变压器行业通过自身的不断努力，使电力变压器产品品种、质量水平、电压等级及额定容量等方面都有了大幅提高。目前产品涵盖了 6kV、10kV、20kV、35kV、66 kV、110kV 、220kV、330 kV、500kV、750kV、1000kV 各电压等级，其中 1000kV 是目前世界上最高的交流输电电压等级，我国已有成熟的自主知识产权产品在进行商业运营。大多数情况下，变压器都是在带负载的条件下进行运行，负载情况与变压器的寿命直接相关，合理地确定正常负载、短期过载及长期过载条件，是变压器运行的关键因素，也是保证电力系统可靠运行的重要条件。
 

　　本标准是指导各类油浸式电力变压器如何带负载运行的基础性标准，它从运行温度和热老化角度提供了电力变压器的规范和负载导则，并提供了超铭牌额定容量的负载推荐值，为技术人员选择新设备的适当额定参数和如何确定负载条件提供了指导，对合理地使用变压器具有重要的指导作用。
 

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
 

　　本文件为GB/T 1094《电力变压器》的第7部分。GB/T 1094已经发布了以下部分：
 

　　——第 1 部分：总则；
 

　　——第 2 部分：液浸式变压器的温升；
 

　　——第 3 部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙；
 

　　——第 4 部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则；
 

　　——第 5 部分：承受短路的能力；
 

　　——第 6 部分：电抗器；
 

　　——第 7 部分：油浸式电力变压器负载导则；
 

　　——第 10 部分：声级测定；
 

　　——第 10.1 部分：声级测定 应用导则；
 

　　——第 11 部分：干式变压器；
 

　　——第 12 部分：干式电力变压器负载导则；
 

　　——第 14 部分：采用高温绝缘材料的液浸式电力变压器；
 

　　——第 15 部分: 充气式电力变压器；
 

　　——第 16 部分: 风力发电用变压器；
 

　　——第 18 部分：频率响应测量；
 

　　——第 23 部分：直流偏磁抑制装置。
 

　　本文件代替GB/T 1094.7—2008《电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则》，与GB/T 1094.7—2008相比，除结构调整和编辑性修改外，主要技术变化如下：
 

　　——绝缘寿命依据最新研究结果更新；
 

　　——温度限值已重新修订，建议了最大铁芯温度；
 

　　——建议了温升试验中使用的光纤传感器数量；
 

　　——考虑了 Q、S 以及 H 系数；
 

　　——热模型按照通用数学形式进行了重新修订以及改写；
 

　　——简短讨论了地磁感应电流，并建议了相应温度限值；
 

　　——进行了广泛文献综述，并在文献中加入了大量参考。
 

　　本文件使用重新起草法修改采用IEC 60076-7:2018《电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则》。
 

　　本文件提供了对变压器在超铭牌额定值负载效应、相对老化率和变压器绝缘寿命、限制、温度测定和分接开关的影响等运行方面的指导，并阐述了变压器在不同环境温度和负载条件下的运行对其寿命的影响。本文件适用于矿物油液浸式变压器。
 

　　一般后果：
 

　　变压器负载超铭牌额定值的后果如下：
 

　　a) 绕组、线夹、引线、绝缘及油的温度将会升高，且有可能达到不可接受的程度；
 

　　b) 铁芯外的漏磁密度将增加，从而使与此漏磁通耦合的金属部件由于涡流而发热；
 

　　c) 随着温度变化，绝缘和油中的水分和气体含量将会发生变化。
 

　　d) 套管、分接开关、电缆终端接线装置和电流互感器等也将受到超出其设计和使用裕度的较高应力。
 

　　主磁通与增加的漏磁通合在一起，可能会使铁芯过励磁能力受到限制【6】【7】【8】。
 

　　短期急救负载的影响和危险：
 

　　短时增加负载将会使运行条件中的故障风险增加。短时急救过负载会使导体热点温度上升，可能使绝缘强度呈暂时性的降低。但是，接受这种短时过载条件可能比失去供电更好些。这类过负载预计是很少发生的，然而，一旦出现时，应在短时间内迅速降低负载或切断变压器，以免发生故障。这种负载允许时间小于整个变压器的热时间常数，并且它也与过负载前的运行温度有关。一般来说，它小于半小时。
 

　　短期故障的主要危险是由于在高场强区域内(即在绕组和引线处)内可能出现气泡，使其介电强度下降。对于绕组绝缘含水量约为2%的变压器，在热点温度超过140℃时，很可能产生气泡。当水分含量增加时，此温度限值将会降低。
 

　　a) 当大金属结构件由于漏磁发热时，在其表面处(油中或固体绝缘内)会出现气泡，或者当油过饱和时也会出现气泡。然而，这种气泡通常是在场强低的区域中产生，且只当它向高场强区域流动时，才会引起绝缘强度明显降低；
 

　　变压器内部的裸金属部件(除绕组外)，若不是与纤维绝缘材料有直接的热接触，而是与非纤维绝缘材料(如芳族聚酰胺绝缘纸、玻璃纤维)和油接触，则其温度可能迅速升高，但它不应超过180℃；
 

　　b) 在较高温度下，机械性能的暂时退化可能降低短路强度；
 

　　c) 套管内部的压力升高可能会导致漏油，从而引起故障。如果绝缘的温度超过 140℃，电容式套管内部也将产生气泡；
 

　　d) 储油柜中的油因油膨胀可能会溢出；
 

　　e) 切断分接开关内的过大电流可能有危险。
 

　　绕组、铁芯和结构件中的最大热点温度限值是按短期风险进行考虑的(见第7章)。
 

　　当负载降到正常水平时，短期危险一般会消失。但是它们应当被有关各方(包括计划员、资产所有者和操作员)确认并接受。
 

　　长期急救负载影响：
 

　　这不是正常工作条件，这类过负载预计是很少发生的，然而，一旦出现时，其可能持续数周甚至几个月的时间，并能导致严重的老化。
 

　　a) 导线绝缘机械特性在较高的温度下，热劣化进程将加快，如果热劣化到一定程度时，变压器的有效寿命将缩短，若此后遇到系统短路或运输事件，变压器的寿命损失将更加严重；
 

　　b) 其他绝缘件，特别是维持轴向压力的绕组压板，老化率在较高温度下也可能加快；
 

　　c) 由于电流和温度的升高，分接开关的接触电阻可能增加，严重时，可能会出现热失控现象；
 

　　d) 变压器的密封材料在高温下，可能变脆。
 

　　相对老化率和寿命损失百分数的计算准则是按长期危险进行考虑的。
 

　　更多详情请见附件。