變壓器運(yùn)行溫度異常與現(xiàn)場(chǎng)處理

張鵬

摘 要：在實(shí)際運(yùn)行中，很多原因會(huì)導(dǎo)致變壓器溫度異常，在處理現(xiàn)場(chǎng)必須做到具體問(wèn)題具體分析。因此，采用舉例的方式對(duì)實(shí)際運(yùn)行中變壓器溫度異常的現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：變壓器；電磁場(chǎng)；電能損耗；環(huán)境溫度

中圖分類號(hào)：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.152

在運(yùn)行過(guò)程中，由于電力變壓器中存在電磁場(chǎng)和各線圈電流的流動(dòng)而形成了電能損耗，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為熱能不斷擴(kuò)散，導(dǎo)致變壓器各個(gè)部位的溫度升高。變壓器的冷卻散熱方式、環(huán)境溫度、承擔(dān)負(fù)載、運(yùn)行電壓、性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等都與其溫度有密切關(guān)系。因此，必須在一定的范圍內(nèi)控制變壓器的運(yùn)行溫度，從而保證變壓器的設(shè)計(jì)壽命得以實(shí)現(xiàn)。

1 變壓器溫度異常的原因分析

1.1 鐵接地故障

某主變壓器在運(yùn)行環(huán)境和負(fù)載相同的情況下，具有比正常時(shí)高5 ℃的油溫。通過(guò)采用空載運(yùn)行和改變?nèi)郎y(cè)負(fù)荷的方式分析其色譜異常的原因后發(fā)現(xiàn)，變壓器溫度異常的原因是鐵芯發(fā)熱。為了消除過(guò)熱缺陷，檢測(cè)變壓器后發(fā)現(xiàn)該變壓器內(nèi)部的鐵芯接地聯(lián)片過(guò)長(zhǎng)，且與鐵芯跨接，導(dǎo)致整個(gè)鐵芯形成近1/8的短接，最終使鐵芯多點(diǎn)接地，約3/4的接地聯(lián)片被燒斷。在故障現(xiàn)場(chǎng)，從根部剪斷原鐵芯接地聯(lián)片，然后將新的接地聯(lián)片插入鐵芯上部的另一點(diǎn)，并用白布帶包扎絕緣，從而消除多余的接地點(diǎn)。在投運(yùn)后，采用帶電脫氣并色譜跟蹤分析的方式檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行正常。

1.2 散熱器積污

散熱器表面聚集臟污是常見(jiàn)的現(xiàn)象，尤其是羽毛、灰塵等雜物易積滿在強(qiáng)油循環(huán)冷卻器的散熱管翹片上，導(dǎo)致電風(fēng)扇吹出的風(fēng)很難經(jīng)過(guò)散熱管，進(jìn)而降低了散熱效率，最終導(dǎo)致變壓器溫度升高。因此，在每年的負(fù)荷高峰和高溫季節(jié)到來(lái)前，相關(guān)人員應(yīng)采用水沖洗、清理變壓器的散熱器。這種方式具有非常明顯的降溫效果，變壓器的油溫在沖洗后可下降10 ℃以上。

1.3 冷卻器的散熱性能差

近年來(lái)，某主變壓器所帶的負(fù)荷越來(lái)越大，因此，其運(yùn)行溫度偏高，尤其是在夏季運(yùn)行時(shí)，及時(shí)投入全部的冷卻器其油溫仍然偏高，且采用水沖洗的冷卻效果并不理想，最終導(dǎo)致變電站的正常供電受到了嚴(yán)重影響。采用停電電氣試驗(yàn)的方式對(duì)該變壓器檢查后發(fā)現(xiàn)，其具有與銘牌數(shù)值基本符合的負(fù)載損耗參數(shù)和空載損耗，且絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目和電氣試驗(yàn)項(xiàng)目均合格。經(jīng)分析認(rèn)為，該變壓器溫度異常的原因是冷卻器的散熱性能差，因此，應(yīng)更換冷卻器，從而降低負(fù)載損耗。

1.4 導(dǎo)電回路故障

采用油色譜分析的方式對(duì)某變壓器進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，其在運(yùn)行過(guò)程中散發(fā)出不斷上升的可燃性氣體。通過(guò)分析，將故障性質(zhì)初步判定為不涉及絕緣的過(guò)熱性故障。采用絕緣試驗(yàn)的方式對(duì)該變壓器進(jìn)行停電檢查后發(fā)現(xiàn)，其高壓側(cè)直流電阻存在嚴(yán)重超標(biāo)的三相不平衡系數(shù)。因此，初步判斷有故障存在于B相高壓線圈的導(dǎo)電部分。采用現(xiàn)場(chǎng)吊罩的方式檢查變壓器后發(fā)現(xiàn)，有明顯的燒傷痕跡和扭曲打結(jié)存在于B相高壓引線的引出根部，其中，共有8股導(dǎo)線被燒斷。因此，采用引線整理、絕緣包扎的方式處理現(xiàn)場(chǎng)。處理后發(fā)現(xiàn)三相直流電阻合格，且投運(yùn)后的變壓器也處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

1.5 室內(nèi)通風(fēng)不良

某變電站的2臺(tái)變壓器由于處于高腐蝕劑段和4級(jí)污穢地區(qū)，因此，出于對(duì)減輕設(shè)備銹蝕和防止出現(xiàn)污閃故障的考慮，變電站曾全部遷移至室內(nèi)，還將4臺(tái)排風(fēng)機(jī)安裝在了變壓器室的上部和底部，從而使變壓器獲得更好的散熱效果。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行，在正常負(fù)載狀態(tài)下變壓器出現(xiàn)了多次溫度過(guò)高的情況。為了實(shí)現(xiàn)正常供電，該變電站24 h開(kāi)啟變壓器室的大門，同時(shí)，加設(shè)了臨時(shí)排風(fēng)機(jī)。由于色譜分析、變壓器試驗(yàn)的結(jié)果均正常，所以，初步判斷升溫的原因是排風(fēng)機(jī)安裝位置不合理。因此，采用通風(fēng)改造的方式改造了變壓器室，并將2臺(tái)垂直方向的排風(fēng)機(jī)加裝在室頂部，投入運(yùn)行后的變壓器溫度大幅降低。

2 預(yù)防變壓器溫度異常的具體措施

做好以下4項(xiàng)預(yù)防工作可有效避免變壓器溫度異常情況的出現(xiàn)：①選擇合適的變壓器容量和形式，盡量使用損耗參數(shù)低的變壓器。在戶內(nèi)使用變壓器應(yīng)留有一定的容量裕度。如果變壓器屬于并列運(yùn)行，則要避免因環(huán)流而引發(fā)溫度上升。②做好變壓器運(yùn)行溫度的測(cè)量和監(jiān)視工作。應(yīng)使用信號(hào)溫度計(jì)監(jiān)視變壓器的運(yùn)行溫度，發(fā)現(xiàn)實(shí)際溫度與遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)溫度不對(duì)應(yīng)時(shí)，應(yīng)采取有效的降溫措施。在高負(fù)荷和高溫情況下，要加強(qiáng)特巡，觀察負(fù)載、油溫和油位是否正常，并記錄頂層油溫和變壓器的運(yùn)行負(fù)載情況。③開(kāi)展紅外測(cè)溫。采取紅外測(cè)溫可發(fā)現(xiàn)變壓器的過(guò)熱缺陷，比如漏磁引起的箱體渦流、套管出口導(dǎo)體連接不良等，并分析異常運(yùn)行工況。④使用色譜分析。測(cè)量變壓器油中溶解的氣體，從而判斷其發(fā)熱程度。

3 結(jié)束語(yǔ)

在變壓器的運(yùn)行過(guò)程中，溫度異常既影響變壓器的使用壽命，又影響變壓器運(yùn)行的可靠性和安全性。因此，從業(yè)人員要對(duì)變壓器的溫度異常原因進(jìn)行深入分析，并采取有效的處理和預(yù)防措施。

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〔編輯：張思楠〕