变压器的负荷与损耗的关系及绝缘事故

一些新投入的变配电工程在一段短时期内(1～2 a)负荷较轻。变压器的损耗在中低压电网的线损中占的比例较大，尤其是轻负荷时占的比例更大。电网中存在一定数量轻载运行的变压器。变压器的负荷与损耗的关系。变压器的有功功率损耗是空载损耗和负载损耗之和。空载损耗是一个常数，它不随变压器的负荷变化而变化。

而负载损耗则是随着负荷电流的变化而变化，它与负荷电流的平方成正比。在一定负载电流下，变压器的有功功率损耗可用下式表示：P=P0+PL，式中　P——变压器的总损耗功率;P0——变压器的空载损耗功率;PL——变压器在一定负载电流下的负载损耗功率。负载损耗又与负荷电流I的平方成正比，即PL=I2R，式中　R——变压器绕组的等值电阻。变压器铭牌中给出了空载损耗P0和额定负载损耗PK，PK可表示为：PK=In2R，式中　In——变压器额定负荷电流。至此，可得出变压器在负荷电流为I时的总损耗值如下式：P=P0+(I2/I2n)PK。

正常运行的变压器出现绝缘事故有两种方式，一种叫突发式事故。这种事故的特点是：按现行的预防性规程进行的预防性试验合格，其他在线的监测也未发现事故的预兆。但在正常运行条件下，变压器内部突发绝缘击穿事故，继电保护动作跳闸。由于故障能量有大有小，或继电保护动作的时间有快有慢，变压器损坏的严重程度大不相同。

另一种叫垂危式故障。这种事故的特点是：预防性试验的绝缘性能试验合格，但从油中溶解气体的色谱分析发现乙炔（C2H2）。经分析确认与在绝缘部分存在放电有关。于是停电进行测量局部放电量的试验。试验结果表明放电状况异常，甚至在试验中就发生贯穿性击穿。实践表明将局放试验和其他试验结果进行综合分析，可以作出正确诊断，解体后可以找到绝缘发生不可逆损坏的故障点。

变压器内水分的动态特性。变压器内部的水分有两种存在状态，一种是受束缚的，一种是自由的。溶解于油中的水分可以随油流动而运动，称之为自由水。物理性吸附于固体绝缘和金属表面的水分，可以承随溶解到油中成为自由水，称之为准自由水。纸绝缘中准自由水含量以%计，而油中自由水以PPM计。准自由水的含量比自由水要大。例如，设纸绝缘与油的比例为1比10，当纸绝缘中准自由水为0.5%，油中自由水为10mg/L，准自由水比自由水就要多50倍。

油中自由水的含量随温度的升高而增加，纸中准自由水的含量则随温度的升高而下降。变压器在运行中纸绝缘和油中的水分不停地在进行交换。变压器在运行中油在不停地循环，变压器内的电场和温度场是不均匀的。在高电场处和低温处容易集积水分。因此随着变压器运行时间的延伸，水分在绝缘上的分布越来越不均匀，以致形成水分的局部集积。