Положения нагрузочной способности трансформаторов

Стандартами установлены предельно допустимые температуры трансформаторов. Они основаны на длительном опыте эксплуатации и предусматривают непрерывную работу трансформатора при его номинальной мощности и предписанных окружающих условиях в течение установленного срока службы 20—25 лет.
В реальных условиях происходят сезонные и суточные колебания окружающей температуры, меняется нагрузка трансформатора. Изменения нагрузки могут иметь периодический характер, например, суточные изменения, технологические, связанные с работой питаемого оборудования, и случайные.
Вместе с изменением нагрузки и окружающей температуры меняется температур и всех частей трансформатора, в том числе твердой изоляции и масла. Летом при предельной окружающей температуре +40 °С и номинальной нагрузке, температура верхних слоев масла может быть 100°С, а наиболее нагретой точки изоляции обмотки около 115°С.
ГОСТ-11677-85 и МЭК 60076-2, содержащие рекомендации о превышении температуры (над температурой окружающей среды), оперируют средним превышением температуры обмотки, тогда как Руководство по нагрузочной способности МЭК 60354 (1991) и ГОСТ 14209-97 (далее «стандарты») ориентированы, главным образом, на температуру наиболее нагретой точки обмотки.
Она, в свою очередь, используется для оценки относительной скорости теплового старения. Стандарты содержат рекомендации о предельных допустимых нагрузках, основанные на расчетах. Эти рекомендации относятся к разным по мощности трансформаторам, а также к разным типам нагрузки: длительной нагрузке, нормальной циклической спокойной нагрузке, или временной аварийной нагрузке.
Для нормальной циклической нагрузки стандарты содержат графические зависимости, позволяющие определить допустимые нагрузки при данной окружающей температуре без потери срока службы.
Допустимость аварийной нагрузки и потеря срока службы в нормальных днях определяются расчетом с помощью приведенных там же таблиц, для трех категорий трансформаторов: категории распределительных трансформаторов, имеющих мощность до 2500 кВ • А, категории средних трансформаторов до мощности 100 MB-А, включительно, и категории трансформаторов большей мощности.
Для последних при расчетах рекомендуется использовать индивидуальные характеристики, полученные при типовых испытаниях. По причинам, которые указаны в стандартах, ограничения для последних двух категорий трансформаторов несколько различаются.
Все расчеты основаны на положении, что повышение нагрузки сверх номинальной может привести к превышению предельных значений температуры наиболее нагретой точки. Это приведет к ускоренному старению изоляции.