非晶合金干式变压器的过载能力，是指其在短期或长期超出额定负荷运行时，承受温升、损耗及绝缘老化的能力，核心受非晶合金材料特性(铁芯耐热性、损耗特性)、干式结构设计(绝缘耐温等级、冷却方式)及行业标准约束影响，整体呈现“短期可承受有限过载，长期不推荐过载运行”的特点，具体需结合过载类型、运行条件综合分析。
一、过载能力的核心约束：非晶合金与干式结构的特性
非晶合金干式变压器与传统硅钢片干式变压器的过载能力差异，根源在铁芯材料和冷却方式：
1. 非晶合金铁芯的限制
非晶合金铁芯的优势是低损耗(额定负荷下损耗仅为硅钢片变压器的1/3~1/2)，但缺点是耐热性较弱(通常允许的铁芯温升比硅钢片低5~10K)，且高磁通密度下损耗激增——过载时，绕组电流增大导致磁密升高，铁芯损耗(铁损)会随磁密平方增长，易引发铁芯局部过热，加速绝缘老化。
2. 干式结构的限制
干式变压器依赖空气(自然冷却AN)或强迫风冷(AF)散热，散热效率远低于油浸式变压器(油的比热容和导热性更优)。过载时产生的额外损耗(铜损、铁损)需通过空气快速散出，若散热不及时，绕组和铁芯温度会迅速超过绝缘材料的耐温上限，导致绝缘击穿风险升高。
二、过载能力的分类与行业标准要求
根据过载持续时间，可分为短期过载(几分钟至几小时，如负荷峰值波动)和长期过载(超过24小时，如持续超额定负荷运行)，两者的允许范围差异显著，需遵循国标 GB/T 6451-2015《油浸式电力变压器技术参数和要求》(非晶合金变压器参考此标准框架，干式结构另需符合GB/T 10228)及厂家设计规范。
1. 短期过载能力(最常用场景)
短期过载是配电系统中常见的“临时负荷波动”(如夏季空调高峰、工业设备短时启动)，非晶合金干式变压器的短期过载能力通常由绝缘耐温等级和冷却方式决定，主流参数如下(以10kV级、绝缘等级155级为例)：
过载倍数（负载率）
允许持续时间
适用冷却方式
核心限制条件
1.1 倍（110% 额定）
长期（24h+）
AN/AF
需确保温升不超过绝缘等级上限（155 级绕组最高允许温度 155℃，温升限值 100K），且厂家明确标注 “可长期 1.1 倍运行”（部分厂家因铁芯设计不允许）
1.2 倍（120% 额定）
1 小时
AN（自然冷却）
过载前变压器需处于额定负荷下稳定运行（温升已达稳态），过载后需冷却至额定温升以下才能再次过载
1.3 倍（130% 额定）
30 分钟
AN
仅允许应急使用，过载后需停机检查铁芯、绕组有无过热痕迹
1.4 倍（140% 额定）
15 分钟
AN
极端应急场景（如故障抢修时临时供电），不允许频繁使用
1.5 倍（150% 额定）
5 分钟
AN
仅用于短路前的短时耐受（如配合保护装置动作），超过时间会导致绝缘不可逆损伤
-
上述时间可延长 50%
AF（强迫风冷）
开启风机后，散热效率提升，短期过载时间可适度延长（如 1.2 倍过载可至 1.5 小时），但需确保风机正常运行
> 注：以上为行业通用参考值，具体需以厂家提供的《产品规格书》为准——不同厂家的非晶合金带材牌号(如铁基非晶、纳米晶)、铁芯叠片工艺、绕组导线截面积不同，过载能力会有差异(例如纳米晶非晶合金的耐热性略优于传统铁基非晶，短期过载倍数可高5%~10%)。
2. 长期过载能力(不推荐)
非晶合金干式变压器的设计初衷是额定负荷下的高效运行，长期过载(负载率>110%持续24h以上)会带来两大核心问题，通常不推荐：
- 绝缘寿命急剧缩短：绝缘材料的寿命遵循“热老化定律”——温度每升高10℃，寿命减半。若长期过载导致绕组温度超过155级(如达165℃)，绝缘寿命可能从20年缩短至5年以内;
- 铁芯损耗失控：长期高磁密运行会导致非晶合金铁芯的“磁致伸缩”加剧，不仅损耗持续升高(能效优势消失)，还可能产生异常噪声，甚至引发铁芯结构松动。
若因电网规划不足必须长期过载，需满足两个前提：
1. 厂家明确标注“长期允许过载倍数”(通常不超过1.1倍);
2. 加装在线温升监测装置(如铂电阻温控器)，实时监控绕组和铁芯温度，确保不超过绝缘等级上限。
三、影响过载能力的关键因素
1. 绝缘耐温等级
干式变压器的绝缘等级直接决定最高允许温度，等级越高，短期过载能力越强，常见等级对应关系如下：
绝缘等级
最高允许温度（℃）
额定温升限值（K）
短期过载能力（1.2 倍负载）
130 级（B 级）
130
80
30 分钟（AN）
155 级（F 级）
155
100
1 小时（AN）
180 级（H 级）
180
125
1.5 小时（AN）
非晶合金干式变压器主流为155级(环氧树脂浇注绝缘)，180级因成本高，仅用于高温环境(如冶金、化工车间)。
2. 冷却方式
- 自然冷却(AN)：依赖空气对流，过载能力弱，适用于负荷稳定的民用建筑;
- 强迫风冷(AF)：通过风机强制散热，可使额定容量提升30%~50%，短期过载能力也相应增强(如1.3倍过载时间可从30分钟延长至45分钟)，适用于负荷波动大的工业配电。
3. 过载前的初始状态
若变压器在过载前已处于“满负荷、高温”状态(如夏季午后持续额定运行)，短期过载能力会显著下降(例如1.2倍过载时间可能从1小时缩短至40分钟);若过载前为“轻负荷、低温”状态(如夜间负荷低谷)，过载能力可适度提升。
四、安全使用过载能力的建议
1. 以厂家规格书为唯一依据
不同品牌的非晶合金干式变压器(如特变电工、金盘科技、顺钠股份)因材料和工艺差异，过载参数可能不同，务必查阅产品《技术数据表》中的“过载曲线”(通常以负载率-时间曲线呈现)，避免凭经验判断。
2. 控制过载频率和累计时间
短期过载仅用于应急，不允许频繁使用(如每天多次1.2倍过载)，否则会导致绝缘“累积老化”，缩短使用寿命。建议每月累计过载时间不超过2小时。
3. 实时监测温升与保护
必须配备双金属片温控器(监测绕组温度)和过流保护装置(如断路器、熔断器)，当温度超过绝缘等级上限(如155级达160℃)或电流超过过载倍数对应的阈值时，自动跳闸或报警，避免烧毁变压器。
4. 避免“过载+谐波”叠加
非晶合金铁芯对谐波敏感，若电网中存在大量谐波(如变频器、充电桩负载)，过载时铁芯损耗会进一步增大，过热风险更高。此时需先治理谐波(加装滤波器)，再考虑过载。
总结
非晶合金干式变压器的过载能力本质是“材料耐热性”与“散热效率”的平衡，其核心特点是：短期可承受1.1~1.5倍过载(对应5分钟至1小时)，长期不推荐过载(仅允许≤1.1倍且需厂家确认)。实际应用中，需结合绝缘等级、冷却方式和初始状态，以厂家规格书为指导，避免盲目过载导致设备损坏。
