1000kV变电站变压器油温高异常分析与处理

1000kV变电站变压器油温高异常分析与处理

辛子中 徐晓晓

国网河北省电力有限公司检修分公司 050000

［摘要］本文依据1000kV变电站变压器长期巡视数据、运行巡视以及检修记录，以1000kV特高压邢台站为例对1000kV变电站变压器油温高异常情况进行了全面分析，讨论了变压器油温高异常情况的处理措施，为变电运维人员对1000kV变压器油温高等情况的异常处理工作提供了借鉴及参考。

[关键词]变压器 油温高 异常情况 处理措施

1、1000kV特高压邢台站变压器情况简介

邢台站装设1000kV主变2组，共7台（其中1台备用），均为单相三绕组强迫油循环风冷自耦无励磁调压变压器，产品型号为ODFPS-1000000/1000。变压器由主体变和调压补偿变两部分组成，主体变和调压补偿变通过管母连接，在调压补偿变退出运行时，主体变可以独立运行。特高压变压器采用中性点变磁通调压，在调压变中设置补偿绕组。主体变采用强迫油循环风冷冷却方式(OFAF)，调压补偿变采用油浸自冷冷却方式（ONAN)。

2、1000kV变压器温度计原理及配置情况

1000kV变压器温度计是用来测量变压器油顶层温度和变压器绕组热点温度的测量和保护装置。1000kV变压器温度计主要分为油面温度计、绕组温度计。主体变装设2只油温表，分别位于主变东侧与西侧，测量两侧油面温度；1只绕组温度表。调补变装设1只油温表，1只绕组温度表。

油面温度计是用来测量变压器油箱顶层油温的。它主要由温包、毛细管、表头组成；温度计温包插入油箱箱盖上的温度计座内，温度计表头则安装在油箱侧壁适当高度上，以便于接线和读数。当变压器内部油温升高时，油面温度计的温包内的感温介质体积随之增大，这个体积增量通过毛细管传递到仪表头内弹性元件上，使之产生一个相对应的位移，这个位移经机构放大后便可驱动指针指示被测油面温度，并驱动微动开关，开关信号用于控制冷却系统和变压器二次保护（报警和跳闸）。

绕组温度计是用来测量变压器绕组热点温度的。它主要由温包、毛细管、电流匹配器（分内置式和外置式）、表头组成；温度计温包插入油箱箱盖上的温度计座内，内置式电流匹配器安装在绕组温度计内部，外置式电流匹配器安装在油箱上绕组温度计附近，温度计表头安装在油箱侧壁适当高度上，以便于接线和读数。当变压器内部油温升高时，绕组温度计的温包内的感温介质体积随之增大，这个体积增量通过毛细管传递到仪表内弹性元件上，使之产生一个相对应的位移；同时变压器的负载电流（与变压器负荷成正比）通过电流互感器CT二次侧输出给电流匹配器，经过电流匹配器变流后，输出与变压器铜油温差相对应的电流给电热元件，通过电热元件加热后，弹性元件又增加一个位移量，两个位移经机构放大后便可驱动指针指示被测绕组热点温度，并驱动微动开关，开关信号用于控制冷却系统和用于变压器二次保护（报警和跳闸）。

3、1000kV变压器冷却器配置及使用情况

主体变风冷系统需轮换运行。工作、辅助、备用冷却器每10天切换一次。第1、3、5、7组冷却器置工作位置，2、4、6组冷却器置辅助，第8组冷却器置备用，运行10天后，将第2、4、6、8组冷却器切至工作位置，1、3、5组冷却器切至辅助位置，第7组冷却器切至备用位置。如此依次轮换运行。

表1 主体变温度计设置

4、变压器油温高告警原因分析及处理

（一）主变压器内部异常

变压器在运行中温度是变化的，夏季油温升高，变压器带额定负荷的绝缘寿命将降低，而冬季油温下降，变压器带额定负荷时的绝缘寿命延长，因而可以相互补偿。

变压器在运行时铁芯和绕组中的损耗转化为热量，引起各部位发热，使温度升高。热量向周围以辐射、传导等方式扩散，当发热与散热达到平衡时，各部分的温度便趋于稳定。巡视检查变压器时，应记录环境温度、上层油温、负荷及油面高度（油位）并与之前数值进行对比，进行分析，判断变压器是否运行正常。如果发现在同样条件下油温比平时高出10℃以上，或负荷不变但温度不断上升，而检查冷却器又运行正常、温度表无误差及失灵时，则判断为变压器内部出现异常

查找时也可使用对比方法，特高压主变为单相变压器，若其中一相主变2块顶层油温表和1块绕组油温表温度均不断上升则判断应为该相主变内部出现异常。此时可以通过检查主变的油位，声响，并开展铁芯夹件接地电流测试和主变油色谱试验进行进一步判断。

（二）主变压器过负荷

在监控中检查主变负荷增大，三相油温过高，则应对应投入相关冷却器，若冷却器全部投入，油温仍然高于规定值，则应向相关调度申请减少负荷。

强油循环风冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20min。如20min后顶层油温尚未达到75℃，则允许上升到75℃,但这种情况下的最长运行时间不得超过1h。

（三）油温表二次回路故障处理

到现场2号主变本体处检查油面温度表1、油面温度表2是否达到95度，经检查油面温度正常，主变本体未发现异常情况,初步判断为主变油温高跳闸控制及信号回路故障，如果检测是表计损坏，直接更换表计即可。

检查“主变油温高跳闸”二次控制及信号回路：见图1：

图1

上图显示每个油面温度表处均有一个开入接点，每个接点均有发生受潮、震动等短路误动作的可能，要求每个接点均要检查到位，如果是接点受潮或接点损坏应更换接点或烘干后做好封堵措施。

“主变油温高跳闸”控制回路从2号主变本体三相汇控箱接入2号主变非电量保护屏3中，见图2：

图2

如果继电器误动作造成信号回路中接点吸合或者接点损坏后误吸合，均会误发信号，需要进行模块检测确认故障后更换模块。

油温高跳闸信号回路从2号主变非电量保护屏3中接入2号主变本体及高、中压侧测控柜，向后台发信号，见图3：

图3

4 结束语

一般变压器的主要绝缘材料是A级绝缘，在长时间高温情况下运行，对变压器危害最大的是变压器绝缘材料老化、绝缘性能被破坏及绝缘老化，油色变深、浑浊，黏度、酸性增加，绝缘性能变坏，出现破坏绝缘和腐蚀金属的低分子酸和沉淀物，影响使用寿命。因此尽快采取各种手段降低油温，消除缺陷异常，对延长变压器寿命、保障电力设备的安全稳定运行起到了非常大的作用。

参考文献：

1 张全元.变电运行现场技术问答.北京：中国电力出版社，2003

2 特变电工沈阳变压器出厂文件. 特变电工沈阳变压器集团有限公司

3 1000kV特高压邢台站现场运行专用规程 国网河北省电力有限公司检修分公司2019.3