变压器是任何电网的基石之一，是设计用于通过各种电压水平高效分配和传输电力的重要组件。通常，变压器在额定容量以下运行，但有时它们必须暂时在过载条件下运行。只要它们在设计的过载能力范围内运行，就不太可能出现问题。如果过载超过装置的额定值，自然会产生负面影响，影响其状况和使用寿命。

继续阅读，了解更多关于这些不同影响的信息，以及它们如何损害变压器的健康。

什么是变压器过载？

当变压器的负载超过其铭牌额定值时，即它受到的电流和/或电压超过了其设计规范，就会发生过载。过载总是会导致变压器经历更高的工作温度，从而导致各种加速磨损，最终缩短机组的使用寿命。与可以通过电动机倒带恢复活力的电机不同，经常过载的变压器可能不容易维修，通常需要完全更换。

这些过载情况可能是由于各种原因造成的，例如输电线路中的意外事件或故意选择使变压器过载的设施。后一种情况通常源于可靠性或经济原因，即争取时间来缓解前面提到的意外情况，防止停电或维持客户的负载需求。在这些情况下，促使变压器多使用其预期寿命的25%-50%被认为是一种必要的牺牲。

或者，它可能是由电力系统其他区域的故障或故障引起的。由于这些系统本质上是复杂的，因此无论设计得多么好，都存在失败的风险。这是其保护设备发挥作用的地方，用于识别变压器故障，并将故障元件与系统的其他部分隔离开来。因此，电力流寻找新的方法来满足既定的负载需求，而位于这些路径中的变压器单元有过载的风险。

超载的主要后果

1.过热

超过额定容量运行的变压器有更多的电流流过其绕组，导致温度显著升高。产生的额外热量会损坏设备的各个组件，如隔热层，并加速其老化和退化，最终降低整体性能并最终导致故障。此外，更高的温度也会影响变压器绝缘油并降低其效率。

2.加速磨损和绝缘损坏

变压器的健康状况和使用寿命与其绝缘材料的状况直接相关。当变压器长时间以最大容量运行时，这些材料的磨损会增加，从而缩短其有效寿命。每当变压器超过其负载能力时，内部应力就会复合，故障风险（可能导致内部短路）也会显著增加。最终，将出现更短的维护周期和更频繁的停机维修或部件更换，并产生更高的成本。

3.效率降低

变压器效率取决于该装置可以无损耗地转换多少能量。当变压器过载时，更多的能量以热量的形式损失。这种能量浪费不仅进一步加重了变压器的压力，还增加了运营成本。铁芯和绕组失去了高效运行的能力，导致额外的功率消耗。操作员会注意到更高的能耗和降低的运行性能，因为依赖变压器的设备会经历电压不稳定或不规则。

4.电压降

过载的变压器往往难以维持稳定的电压水平。通过绕组的电流增加会导致电压降，这意味着变压器的电压输出低于下游设备所需的水平，导致连接设备的故障或低效运行。敏感设备可能在容量以下运行或无法启动，当系统试图补偿低电压时，可能会出现电涌，导致设备进一步损坏。当使用依赖于精确电压水平的设备（如计算机、医疗设备或自动化系统）时，这个问题变得更加令人担忧，因为它们可能会变得不可靠或损坏。

5.频繁停机或故障

当变压器经常被推到其设计极限之外时，由于其内部系统承受的应力，它更容易发生突然故障或停机。断路器或安全机制将接合以防止进一步损坏。计划外停机会影响配电，导致依赖变压器的关键系统中断。故障可能会对这些系统造成暂时或永久性的损坏，扰乱工业运营或电网稳定性。

其他超载风险

除上述问题外，变压器过载还涉及其他风险，即：

结构金属部件和绝缘导体附近的绝缘层形成气泡，这会降低变压器的介电强度。

由于变压器的机械性能因温度升高而暂时恶化，短路耐受能力降低。

由结构部件、导体和绝缘材料的热膨胀引起的介电或机械故障。

衬套中的安装压力可能导致油损失、垫片泄漏和极端绝缘故障。

当顶部油温超过标准限值时，油箱中的油可能会膨胀。

由于较高的功率负载和可能较低的滞后功率因数，变压器的电压调节可能会增加。

结论

变压器过载会对其健康和性能产生严重影响。当变压器超过其额定容量运行时，它有过热、效率降低和过早老化的风险。随着时间的推移，绝缘损坏和铁芯退化可能会发生，导致昂贵的维修或完全故障。