变压器运行中温度过高现象分析与处理

变压器运行中温度过高现象分析与处理

徐涛

通辽热电有限责任公司 内蒙古通辽市 028000

摘要：变压器是当代电力系统中主要电气设备之一，电厂现阶段应用变压器按结构主要分为油浸式变压器与干式变压器，其设备运行状态直接决定着电厂电力系统运行的安全和稳定。所以，电厂运维人员应能够及时发现并处理变压器故障和不正常运行状态。而变压器运行温度或温升趋势既是描述变压器运行状态是否良好的最主要的技术参数，也是判断变压器运行状态的最直接的方法和手段。因此，运维人员熟悉并掌握变压器运行中的温度异常现象与处理技能有着十分重要的意义。

关键词：变压器；运行温度；现场处理
1、电力变压器温度异常原因概述及案例

1.1铁芯接地故障

例如，在对油色谱分析过程中，发现规格为SFPS2仪器异常，其中C1+C2含量突然出现升高的现象，同时伴有微量乙炔，乙炔含量达到了0.2×10-6。当处于同一运行条件及负载状况时，从油温的角度来说，相较于平时高出5℃。，针对可燃性气体来说，组份上甲烷和乙烯含量较多，C1+C2气体含量也相对较多，已经远远超出注意值，大于150×10-6。通过初步判定，该故障在发生的过程中，所属性质是过热导致故障，温度超过了700℃。在变压器具体运行过程中，其铁芯接地电流达到了规范性的0.2mA。基于停电条件下开展的试验，经过相关验证全部合格。在此过程中，铁芯绝缘电阻数值达到了1GΩ。我们一般假设变压器运行过程中，不会造成负荷突增的状况，充分考虑到变电站方面的负荷大小，因而最终得出结论，该变压器将实现良好的继续运行。在现场处理过程中，通过把接地联片剪掉，然后位于铁芯上部另一侧，进行新联片插入，同时通过白布带进行包扎，这样能起到消除剩余接地点作用。

1.2漏磁通

运行人员在设备远红外测温过程中，发现了规格为SFPS9木箱体出现温升现象。出现温升的过热部位主要毗邻引线交叉部位。从最热点角度考虑，主要位于箱沿螺栓处。从螺栓表明特征来看，其颜色呈现出一定灰暗状，发热温度较高，超过了170℃。在此过程中，变压器负载达到了120MVA，而此时铁芯接地电流并没有出现较为异常数值，油色谱分析过程中也始终保持正常。经过一段时间的连续监测，结果显示负载越大，螺栓温度也会相应越高。经过相关研究探讨，产生螺栓过热的原因，主要是由于漏磁通现象引起，特别是引线交叉部位引起严重漏磁通现象。漏磁通在经过箱沿的过程中，会引起磁通量过分集中在螺栓，从而导致涡流发热现象。在此过程中，变压器没有必要采取通电措施。

1.3冷却器的散热性能差

近年来，我厂5号主变压器所带的负荷越来越大，因此，其运行温度偏高，尤其是在夏季运行时，及时投入全部的冷却器其油温仍然偏高，且采用水冲洗的冷却效果并不理想，最终导致变电站的正常供电受到了严重影响。采用停电电气试验的方式对该变压器检查后发现，其具有与铭牌数值基本符合的负载损耗参数和空载损耗，且绝缘试验项目和电气试验项目均合格。经分析认为，该变压器温度异常的原因是冷却器的散热性能差，因此，应更换冷却器，从而降低负载损耗。

1.4导电回路故障

采用油色谱分析的方式对某变压器进行分析后发现，其在运行过程中散发出不断上升的可燃性气体。通过分析，将故障性质初步判定为不涉及绝缘的过热性故障。采用绝缘试验的方式对该变压器进行停电检查后发现，其高压侧直流电阻存在严重超标的三相不平衡系数。因此，初步判断有故障存在于B相高压线圈的导电部分。采用现场吊罩的方式检查变压器后发现，有明显的烧伤痕迹和扭曲打结存在于B相高压引线的引出根部，其中，共有8股导线被烧断。因此，采用引线整理、绝缘包扎的方式处理现场。处理后发现三相直流电阻合格，且投运后的变压器也处于正常运行状态。

1.5室内通风不良

我厂变电站的2台变压器由于处于高腐蚀剂段和4级污秽地区，因此，出于对减轻设备锈蚀和防止出现污闪故障的考虑，变电站曾全部迁移至室内，还将4台排风机安装在了变压器室的上部和底部，从而使变压器获得更好的散热效果。经过一段时间的运行，在正常负载状态下变压器出现了多次温度过高的情况。为了实现正常供电，该变电站24h开启变压器室的大门，同时，加设了临时排风机。由于色谱分析、变压器试验的结果均正常，所以，初步判断升温的原因是排风机安装位置不合理。因此，采用通风改造的方式改造了变压器室，并将2台垂直方向的排风机加装在室顶部，投入运行后的变压器温度大幅降低。
2、预防变压器温度异常的具体措施

做好以下4项预防工作可有效避免变压器温度异常情况的出现：①选择合适的变压器容量和形式，尽量使用损耗参数低的变压器。在户内使用变压器应留有一定的容量裕度。如果变压器属于并列运行，则要避免因环流而引发的温度上升；②做好变压器运行温度的测量和监视工作。应使用信号温度计监视变压器的运行温度，发现实际温度与远方监测温度不对应时，应采取有效的降温措施。在高负荷和高温情况下，要加强特巡，观察负载、油温和油位是否正常，并记录上层油温和变压器的运行负载情况；③开展红外测温。采取红外测温可发现变压器的过热缺陷，比如漏磁引起的箱体涡流、套管出口导体连接不良等，并分析异常运行工况；④使用色谱分析。在检测变压器运转情况是，为保证供电正常进行不中断，可以采用气相色谱分析法。气象色谱分析法可以有效检测变压器温度异常的内部故障。气象色谱检测法的原理是：利用变压器中油遇到温度变化时，化学分解的不同程度来判断变压器是否因温度升高而产生内部故障。

3、对变压器运行维护的有效措施

3.1保证变压器在安装过程中的正确性

变压器正确安装是保证变压器稳定运行的基础。因此要注意变压器在安装过程中的准确性与科学性，在安装前对变压器的安装环境进行考察，选择合适的地点进行安装，减少外部环境对变压器造成的损坏。注意设计选型的科学性，变压器的运行负荷必须要在变压器额定容量范围之内，选取额定容量时应综合考虑电网的发展和保留一定的裕度。

3.2加强对变压器的定期检测工作

定期检测能够有效防止变压器出现故障，在定期检测过程中护腰是对变压油、变压器各部件、避雷器等进行检测。以对变压油的检测为例。变压油的检测方法主要是依靠一定的设备，对由于故障而产生的溶解于油中的气体含量进行检测，通过变压油内气体的种类以及含量多少进行对比分析以确定故障的类型。变压器的在线检测系统不仅能对变压油质量进行实时检测，同时也可以实现对设备的实时监控。
结语：电力变压器运行中表现的温度异常，既加快绝缘老化，影响变压器的使用寿命，又容易造成损坏事故，危及变压器的安全可靠运行。由于造成电力变压器运行中温度异常的原因多种多样，有时几种原因同时存在，情况较复杂，这就需要熟悉具体每台电力变压器安装和检修运行的历史资料，了解其结构特点、运行规律，再结合自己知识、技能做处理。

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