送電用変電所に用いられる油入変圧器の過負荷運転 - 目指せ！電気主任技術者～解説ノート～

変圧器は，使用しているうちに次第に劣化を生じる。主な劣化箇所は絶縁物であり，次の要因が考えられる。

このうち，過負荷運転による劣化に最も大きな影響を及ぼすのは熱による劣化である。

変圧器の過負荷運転は，寿命を犠牲にする場合もあるが，次の

という条件下において，巻線の最高点温度を最大でも 95 °C として連続運転した場合には，正規寿命（設計時点で定義された運転・温度状態で使用した場合の設計寿命）が期待できる。

ここで，正規寿命を期待する場合の許容負荷が表 1 のように示される変圧器を，表 2 のような負荷パターンで短時間過負荷運転する場合を考える。

このとき，変圧器の寿命を犠牲にせずに過負荷運転が可能な等価周囲温度を表から読み取ると 30 °C 以下である。

ただし表 1 は，軽負荷時の負荷率が何 % 以下であるかに応じて，等価周囲温度 [°C] と過負荷時間 [h] により決まる許容負荷（定格負荷に対する百分率）の最大値を表す。

また，表 2 の負荷パターンにおける軽負荷時の負荷率は

軽負荷時の負荷率 = $\displaystyle \sqrt{\frac{H_1 \cdot {P_1}^2 + H_2 \cdot {P_2}^2 + H_4 \cdot {P_4}^2 + H_5 \cdot{P_5}^2}{H_1+H_2+H_4+H_5}}$ [%]

により求められるものとする。

表 1　許容負荷（定格負荷に対する百分率）
軽負荷時の負荷率 [%]		50 % 以下			70 % 以下			90 % 以下
等価周囲温度 [°C]		10	20	30	10	20	30	10	20	30
過負荷時間 0.5 ～ 24 h における許容負荷（定格負荷に対する百分率）	0.5	150	148	144	150	144	139	147	137	132
	1	144	137	132	142	134	129	138	129	123
	2	133	129	125	131	126	123	129	125	115
	4	128	124	121	125	122	115	123	112	109
	8	118	110	106	118	110	106	115	109	104
	24	112	104	100	112	104	100	112	104	100