基于电气设备重过载数据分析及解决方案论文

基于电气设备的重过载数据分析及解决方案摘要：介绍了电气设备重过载的类型，并就配电变压器的重过载运行的危害进行了说明。通过举例分析了配电变压器的重过载，提出有效的解决方案及建议。可供相关技术人员参考借鉴。

关键词：电气设备；配电变压器；重过载；负荷预测

中图分类号：f407.6电文献标识码：a 文章编号：

1引言

当受电器因机械故障、因瞬间电流变化或超铭牌使用设备等的原因使电源、变压器等承受接近或超过其正常的负载时，称为重载、过载。电气设备发生重载、过载故障(不包括短路事故)是允许有一定持续时间的，若超过这个时间，将因热效应等导致绝缘受损，设备损耗增加等情况，进而引发短路，烧损设备，或产生其他严重后果。因此怎么用去分析重载过载情况，从而解决电气设备的重过载问题成为现时供电所的必须解决的问题之一。

2电气设备重过载的类型

（1）变压器的重过载。指的是配电变压器在使用中，因正常周期使用，设备故障或用户设备启动等情况下，引起配电变压器超过其铭牌80%或超过100%使用的情况。

（2）中低压线路网的重过载。电流通过导线会发热，导线在不超过65c时，能够通过而不使导线过热的电流量，称导线的安全载流量，接近安全载流量的80%或超过100%时，称配电线路的重载、过载。

（3）其他设备的重过载。如盘柜、电容器等。

以上几项主要的配电网设备都根据配电变压器的容量而进行配置，因而在配电变压器不重载运行的情况下，其配套设备也不在重过载运行，因此我们在这里着重分析重过载配变的运行数据及解决方案。

3配电变压器的重过载

3.1 变压器的过载及耐受过载电流的时间

(1)据有关文献介绍，按gb1094标准生产的油浸式变压器，其允许的过载负荷倍数及持续时间如表1所示。

表1 油浸式变压器允许过负荷倍数及持续时间

(2)油浸式自然循环冷却变压器允许的过负荷运行及持续时间。当过负荷与额定负荷之比为1-3时，允许的过负荷时间分别是24 h(环境温度为0℃)、loh(环境温度为10~c)、5 h(环境温度为20~c)、3 h(环境温度为30~c)和1 h30min(环境温度40~c)

(3)不明标准(其他)的变压器允许过载倍数及持续时间如表2所示。

表2 不明标准(其他)变压器允许过载倍数及持续时间

(4)各类干式变压器的允许过载倍数及持续时间与油浸式变压

器差不多。由以上可知，当变压器事故负荷与其额定负荷之比为1-3时，其允许过负荷的时间为2 h，油浸式自然循环冷却，在环境温

度为30～40℃时(我国平均最高气温)，也是在1-3倍，持续2 h左右，即在允许过负荷的时间内，保护电器可以不动作。

4配电变压器的重过载运行的危害

4.1长期重过载的影响和危害

（1) 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，如配电设备火灾；

（2) 配电变压器绝缘将会受到损害，增加内部故障的风险，减少设备的使用寿命；

（3) 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较高的热应力，从而使其结构和使用安全裕度受到影响。

（4) 使得配套设备如电力电缆、中低压导线等也进入重过载运行。从而增加配网网的运行风险。

4.2 短期过负荷的影响和危害

短期增加负载将会使运行条件中的故障风险增加。短期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除变压器，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。

5配电变压器的重过载分析及解决方案

5.1 数据分析来源

（1）计量自动化系统的负载曲线。

（2）现场实测的各路支线负载情况。根据计量自动化系统规定相应的时段进行测量。

5.2 预防性的分析解决方案

在配网运行中，采取配电变压器的负荷预测对设备的负载情况进行预防性监控，根据预测的结果进行分析处理。在这里采用的是配电变压器与气温的负荷特性进行预测，得出的结果再根据现场实测的数据进行对0.4kv线路的负荷情况进行预测。司前所某台区的分析见表3：

表3 2010年新建旧乡府台区各项负荷数值如下

因气温与负荷的数学模型较为复杂，此分析采取分段方法，粗略计算单位温度下的负荷升降变化。以下先分析各项负荷与气温的曲线关系，见图1图2图3。

图1负荷最大值与平均气温的温升曲线

负荷最大值的明显变化集中在27-29c区间范围变化，其他温度变化较为平稳，由此看出在29c以上温度对该台区影响更为严重。

月平均负荷平均值与平均气温的曲线：

图2月平均负荷平均值与平均气温的曲线

（一）曲线与最大负荷类似。

每月日最大平均负荷与平均温度曲线：

图3每月日最大平均负荷与平均温度曲线

由以上图表可以看出，该台区在27c-29c间的温升降差速度最为明显，计算分析后得出下表4：

表427c-29c间的温升降差速度的计算

按照2011年气温上升预测（气象局预测数据），上升0.7-0.9c，取值0.9c，计算得2011年最高有功负荷为378w，最高负荷达78%，出现在7月中下旬（极端温度时间区域）。

（二）各路支线负荷情况预测。

（1）台区用户成分构成

新建旧乡府用电比例如下：

住宅及商业用电占用电的4%，普通工业占96%，见图4。同样温升对占普通工业为主的台区有类似影响，负荷增加原因为对设备降温投入及生活用电的降温需求。

图4住宅及商业和普通工业的用电占比

（2）出线负荷比例

以本月的随机日负荷曲线为依据见图5，进行参考点取点：

图5月随机日负荷曲线图