电力变压器内部过热现象分析及诊断方法

电力变压器内部过热现象分析及诊断方法

韩建军

（国网江苏省电力公司徐州供电公司221005）

摘要：本文以对电力变压器内部过热现象的思考，在分析变压器内部过热常见原因的基础上，提供诊断变压器内部过热故障的技术，以便做到对变压器内部过热的有效预防和对变压器内部过热问题的处理，希望提高电力变压器的设备可靠稳定有所启发和帮助。

关键词：变压器内部过热；气相色谱分析；液相色谱分析；直流电阻

1前言

电力变压器内部过热现象是变压器运行中常见的设备问题，由于变压器的结构复杂性，变压器内部过热存在的部位、表现的形式都存在多样性的特点，这给电力变压器安全运行带来严重威胁。在电力变压器运行维护过程中，应该将变压器内部过热问题的解决作为重要工作内容，从对变压器内部过热的原因分析入手，结合变压器内部的结构特点，应用气相色谱分析、液相色谱分析、直流电阻测定等技术手段，实现对变压器内部过热的准确分析和判断，进而制定有效解决变压器内部过热的有效技术措施，保证电网和设备的安全稳定。

2变压器内部过热的常见原因

2.1变压器绕组过热

如果变压器绕组出现材料质量不高，会出现过多的负荷和电阻，这样在变压器的运行中会产生发热现象，进而使变压器内部油温提升，影响变压器性能与安全。一些变压器生产厂家为了控制变压器的铜损，在绕制变压器绕组过程中使用统包绝缘线作为换位导线，这会在使用后出现绝缘材料膨胀、脱落，进而出现对变压器内部油路的堵塞，不但引起油路的不畅，而且还会造成变压器绕组部位出现局部发热，进而影响变压器的主体功能稳定。

2.2变压器引线发热

变压器导引线发热主要集中在套管上，其主要机理是导引线出现分流，在套管上形成电流的热效应，进而在接头上出现发热集中部位，严重的发热还会导致放电或闪络，造成短路及接地故障。

2.3变压器漏磁引发过热

理论上讲，变压器由原边绕组励磁所产生的磁通一般不会全部贯穿副边绕组，贯穿副边绕组的磁通通常称为主磁通，没有穿过副边绕组的那部分磁通称为漏磁通。在大型变压器中，由于漏磁通密度较高，会在铁芯上、下夹件拉杆等部位产生高度集中漏磁通，产生局部过热现象。

2.4变压器冷却装置异常

风冷装置风路堵塞引起变压器内部过热，这种现象最为常见。另外还有风扇电源失去、风扇反转、风扇启动值设置错误等原因也会引起冷却装置异常，进而造成变压器温度过高。

2.5异物引起变压器局部过热

变压器内部残留的异物及脱落的绝缘材料，不仅可能造成绕组匝间短路而且会造成绕组间放电引起变压器局部过热，同时也可能在变压器内部由异物中形成环流，加剧变压器局部过热程度。

2.6变压器铁心多点接地引起过热

发生多点接地时，在铁芯中会产生涡流，铁损耗增加，铁芯局部过热。多点接地严重时，如果较长时间不处理，将导致变压器油及绕组过热，使绝缘件逐渐老化，进而引起铁芯叠片中两片绝缘层老化而脱落，发生铁芯过热烧毁事故。

3变压器内部过热诊断方法

对于变压器内部过热的问题可以通过技术的运用，以相关的一系列检查、试验、分析来判断变压器内部过热问题的状态，进而确定变压器内部过热的部位，以便确定变压器内部过热的处理方法。当前一般通过如下的手段和技术来分析变压器内部过热的问题：

3.1利用变压器气相色谱分析技术来诊断过热

变压器油中蕴含大量的短链烃，这些烃类物质会在温度过高的情况下出现挥发，而气相色谱分析技术就是利用这一特定性质，通过对释放气体的色谱分析来确定变压器内部过热的部位和种类。在变压器局部过热的时候，可以通过对甲烷、乙烷和乙烯的气体检验来确定过热现象的存在，同时也可以判断出过热应处于变压器油路相关的部位。当变压器绝缘物质出现过热现象时，固体中细微颗粒将会进入到变压器油中，形成一氧化碳和二氧化碳数量上的急剧增加，通过气相色谱分析技术，以图像法和比值法的深层次应用，就可以判断出变压器内部绝缘体过热的部位。

3.2利用液相色谱分析法来诊断变压器内部过热原因

液相色谱分析法的原理与气相色谱分析法相投，就是依靠对变压器中油质的糠醛含量来测定变压器内部是否存在过热，以及是否存在老化的问题。糖醛会在变压器绝缘绕组的局部过热时产生，变压器长时间的低温过热会造成变压器内部部件的老化，通过糖醛分析不但可以了解变压器内部过热的部位与状况，更能够对变压器绝缘的老化程度有着直接的的测与判断作用。

3.3利用对变压器直流电阻的测量诊断过热

直流电阻是产生变压器内部过热的一个主要因素，在检测和测量的过程中，可以通过三个档位不同电流的检验，来确定直流电阻和可能出现故障的部位，通过对相关测试结果的进一步分析和判断，实现对变压器内部过热回路方面的故障分析。直流电阻测量是诊断变压器内部过热的重要途径和有效方法，应该重视这一方法的实际运用和测量质量的提升。

结语

电力变压器内部过热既是变压器常见的故障，同时也是影响变压器具体功能和运行稳定的重要因素，为了提高变压器的检修和运维工作质量，要重视变压器内部过热问题的诊断，实现准确而高效地变压器内部过热判断，在提高变压器可靠性的基础上，实现对各类变压器故障的预防。在状态评价和设备跟踪中，要切实围绕变压器内部过热的现象，把握控制和处理变压器内部过热的技术关键，在合理安排、全面检查的前提下，发现引起变压器内部过热的原因和缺陷，以避免变压器故障对电力系统运行的影响。

参考文献：

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[2]曹小虎，曹小龙，周斌，徐今强，梁晓焱.一台110kV变压器故障诊断[J].华中电力，2009，22（04）：65-67.