变压器及其将高压转换为更低、更可用的日常应用功率的能力在商业和工业部门的各种运营中起着至关重要的作用。然而，由于它们的用途，它们自然会产生热量，必须有效地消散。如果变压器在此过程中没有得到充分冷却，无论是通过自然空气冷却还是酯液体等变压器液体，都会自然过热。

当热量超过机组隔热系统或外壳盖的额定温度时，就会发生这种情况。变压器的绝缘额定值通常为220°C，但一些设计，如封装的设计，可能具有较低的额定值。另一方面，标准允许外壳在环境温度以上达到65°C。下面，我们将介绍变压器过热的最常见原因以及防止其再次发生的可操作提示。

变压器过热的主要原因

现代甚至较新的变压器设计能够持续至少几十年，但这仅适用于维护良好并在设计范围内运行的情况。因此，持续暴露在过热环境中（例如，由于频繁过载）将不可避免地导致其使用寿命大幅缩短。

除了更高的负载，变压器即使在正常运行期间也会产生更多的热量。这在使用不合格绕组和绝缘的低质量设备中最为常见。更高的热量产生导致温度上升或C上升，这是由变压器在满载条件下相对于环境温度的平均温度上升决定的。机组的效率和整体性能越好，C升就越低。

导致变压器过热或C值上升的一些主要因素包括：

1.过载超过变压器的额定容量会导致电流过大，从而增加铜和铁芯损耗。过载的变压器在超出其设计极限的情况下运行，产生的热量会加速绝缘退化，缩短设备的寿命和效率。虽然有时这种牺牲是必要的，但重要的是要注意，它们可能不容易补救，就像新加坡的电动机倒带修复旧电动机一样。

2.额定负载选择不当

为其预期应用选择具有正确额定值的变压器至关重要。如果机组的额定负载过低，即使是正常运行负载也会导致应变，从而导致过热。另一方面，高估所需容量可能会导致系统效率低下，造成不必要的能量损失。仔细评估您的能源需求并咨询制造商或工程师，可以帮助确保变压器容量和负载要求之间的最佳匹配。

3.冷却机制不足强制空气装置的适当气流和通风以及油冷系统的足够液位对于将变压器温度保持在安全范围内至关重要。定期检查以确保通风口和风扇保持畅通，定期维护冷却系统可以帮助控制温度。

4.绝缘不良

绕组和铁芯之间的绝缘在散热和防止电气故障方面起着关键作用。随着时间的推移，绝缘会因老化、热应力或环境暴露而退化，导致内部故障和热点。定期测试绝缘电阻可以帮助识别退化的早期迹象。使用专为变压器运行环境设计的高质量绝缘材料也有助于确保长期性能。

5.低质量绕组和热点

劣质的绕组材料和设计会损害变压器的介电强度和耐热性，导致电涌、局部过热（热点）或灾难性故障。温度超过设计极限的绕组会随着时间的推移而减弱，导致短路或系统故障。采用先进绕组设计的变压器，如箔或螺旋绕组，可以更好地管理热应力，提高其耐热性和整体寿命。

6.环境因素

极端温度、高湿度或腐蚀性物质等环境条件会加速变压器铁芯及其绝缘的退化。特别是腐蚀会损害散热并导致过热。确保变压器安装在合适的环境中——无论是室内还是防风雨外壳——有助于保护它们免受恶劣条件的影响。在极端气候地区，可能需要额外的冷却溶液或保护涂层来保护变压器的组件。

避免变压器过热和过早故障的解决方案

1.防止超载

过载是热应力最常见的原因之一，因此监测变压器的负载以确保其保持在额定容量内至关重要。在高需求时期，甩负荷策略可以防止系统不堪重负。

对于经常以容量或接近容量运行的变压器，升级到更高额定值的变压器通常是最佳的长期解决方案。此外，在并联的多个变压器上均匀分配电力需求可以防止任何单个变压器承受过大的压力，从而提高运行效率。

2.绝缘击穿缓解

在维护变压器时，解决绝缘击穿问题是另一个需要牢记的重要方面。应进行常规检查，以发现磨损的早期迹象，如烧痕、变色或烧焦的气味，这些迹象表明磨损已经恶化。再加上定期测试，包括绝缘电阻和局部放电评估，以在弱点升级之前发现弱点。如果检测到损坏，请确保及时维修或更换磨损的绝缘部件，以防止可能危及整个系统的故障。

3.加强冷却机制

充分的冷却对于防止热量积聚同样重要。确保通风路径保持畅通，使热量自然消散。在被动冷却不足的情况下，安装风扇或散热器等主动冷却系统可以增强气流，更有效地调节温度。然而，这些系统必须正确安装，以避免堵塞气流或造成效率低下，从而加剧过热问题。安装过程中的专业指导可确保冷却机制最佳工作并降低损坏风险。

结论

变压器过热会严重影响性能和安全，其根本原因包括过载和绝缘故障、冷却不足和环境压力。通过预防策略解决这些问题，如负载管理、加强通风、定期维护和相位监测，可以帮助延长变压器的寿命并确保其可靠运行。及早发现异常噪音或温度升高等症状，结合绝缘维修或系统升级等及时干预措施，将保护设备并降低代价高昂的停机风险。最终，积极主动的管理是保持变压器效率和确保不间断电气性能的关键。