自身特性因素
- 额定容量:一般而言,变压器额定容量越大,其过载能力也会相应增强。大容量的变压器在设计和制造时,通常会采用更厚的绕组、更大的铁芯等,使其能够承受更大的电流和热量,从而具备更强的过载能力。
- 绕组材料:绕组材料的导电性和导热性对变压器的过载能力有显著影响。目前常用的绕组材料有铜和铝,其中铜导电性较好、热稳定性较强,因此铜绕组的变压器过载能力相对较高。在相同的负载条件下,铜绕组能够更有效地传导电流,减少热量的产生,并且能够更快地将热量散发出去,从而提高变压器的过载能力。
- 绝缘材料性能:干式变压器的绝缘材料性能对其过载能力有影响。优质的绝缘材料能够承受更高的温度,在过载时能更好地保护绕组,减少绝缘老化和损坏的风险,从而保证变压器在一定时间内能够承受过载运行。
散热相关因素
- 散热方式:变压器的冷却方式决定了其散热能力,因此,不同的冷却方式也会影响变压器的过载能力。目前常见的变压器冷却方式有自然冷却、强制风冷和强制油冷。
- 自然空气冷却:如果干式变压器采用自然空气冷却方式,其散热效果相对有限。在过载运行时,产生的热量不能及时散发出去,会限制其过载能力。例如在高温环境下,自然散热能力下降,过载能力也会相应降低。
- 强迫空气冷却:相比自然空气冷却,强迫空气冷却方式能更有效地带走热量。采用这种冷却方式的干式变压器在过载时,一些因散热导致的问题会得到缓解,一定程度上增强过载能力,但也要受冷却设备本身性能的限制。
负载特性因素
- 负载的持续性:如果是短时冲击性负载,干式变压器可能在一定时间内能够承受较大过载。例如轧钢、焊接等设备短时的冲击过负荷,干式变压器可以利用其过载能力去应对。但如果是长时间接近或超出额定容量的持续过载负载,过载能力会被极大削弱,甚至危害变压器的正常运行。
- 三相负载平衡性:三相电压不平衡会引起某相的运行电流过大,导致过载跳闸。当三相负载不平衡时,变压器内部热量分布不均匀,过载能力会下降,并且某相过载也属于整体过载的一种情况,但从显示屏上读取运行电流时不一定能发现(因显示屏只显示一相电流)。
外部环境因素
- 环境温度和湿度:环境温度和湿度等条件也会对变压器的过载能力产生影响。高温和潮湿的环境会降低变压器的散热效果,从而降低过载能力。在高温环境下,变压器的散热速度变慢,内部温度容易升高,导致绝缘材料老化加速,进而影响变压器的过载能力;潮湿的环境可能会使变压器的绝缘性能下降,增加漏电和短路的风险,也会对过载能力产生不利影响。