變電所主變運行溫升偏高原因及解決方案

【摘 要】本文分析了某變電站1號主變繞組溫升偏高的原因，并針對該主變的具體情況制定了解決方案，將該主變繞組溫升降至標準允許范圍。

【關鍵詞】變壓器；繞組溫升；解決措施

0.引言

變壓器的壽命取決于絕緣的老化，而絕緣的老化又主要取決于運行的溫度。油浸式變壓器在額定負載下，繞組的平均溫升為65℃，在這個溫度下變壓器可以運行30年。如果變壓器的冷卻能力不夠，則繞組溫升會升高，于是壽命縮短。A級絕緣變壓器壽命是溫度每增加6℃，壽命減少一半（即所謂六度定則）。

2011年3月某座變電所擴建1號主變，該1號變并非新主變，而是一臺由某變壓器廠于1984年生產的老變壓器，該主變在最近兩年的服役期間，由于設備的老化，運行時平均溫升近70℃。

長期在此情況下工作將嚴重影響主變的安全運行、降低主變壽命。為了能對該主變進行大修改造，有效的降低主變運行溫升。

1.原因分析

為了能制定具體方案，應對可能引起主變溫度異常升高的原因進行了總結，并逐條分析，確認降低主變運行溫升的可行性?？偨Y可能的原因如下：

1.1外部原因

（1）主變過流，引起繞組銅耗增大，繞組溫度升高。

（2）主變過壓，引起鐵心中磁滯損耗、渦流損耗等增大，使主變溫度升高。

（3）散熱器散熱能力差，不能及時向周圍空氣散熱。

1.2內部原因

（1）油泵電機轉速過快，絕緣油未能對鐵芯及繞組充分散熱。

（2）導油管道設置不合理，導致油流量太小或者遲滯。

（3）蝶閥老化或堵塞，導致油循環不暢。

（4）主變內部故障，如繞組匝間短路或是層間短路，繞組對圍屏放電，內部引接線頭發熱，鐵芯多點接地使渦流增大而過熱。

2.解決方案

主變過負荷（過流、過壓）造成主變溫升過高的機會較少，且主變投運后通過地區電網及變電所內運行方式的調整，減少主變過負荷的次數及時間，可有效控制主變過負荷對主變溫升的影響。

該主變原有的散熱器實際冷卻容量小，使用7臺，風冷電機運行時噪音較大、數量較多，消耗電能較多。討論后決定改為新散熱器，加大冷卻容量，只需5臺即可滿足使用要求。所有冷卻器法蘭連接處全換為不銹鋼波紋管連接，也削除變壓器在運行中的震動和金屬膨縮的應力。

該主變原有的潛油泵的電機為高速電機，轉數為2950r/min，不利于油冷卻。更換后的冷卻器由于由于結構改變循環油流量大，冷卻容量大，而油流速低于原有變壓器油流速，所以擬更換為轉數為960r/min的低轉速電機，冷卻效果要好于原來的冷卻效果。

該主變原有的油循環管道是Φ80，油的流量太小，不能滿足新散熱器的油的流量標準。擬改為Φ150的鋼管，并且杜絕有直角轉彎處，使油的流量增大，減少了油在管路中的阻力，增加了油循環總量，減少死油區，能夠滿足新冷卻器的油流量需要。不僅僅是降低變壓器的溫升且改造后的總體外觀效果好，安全運行可靠性增強。

由于建造、使用時間較長，該主變蝶閥難免存在老化及堵塞現象，討論后決定將器身及附件中所有碟閥更換為真空碟閥，并更換一個事故放油閥，一個排注油閥。

通過對該主變以往運行記錄、檢修及試驗記錄的分析，該主變內部應該不存在短路及多點接地等較嚴重的內部故障，但仍需主變吊罩檢查進行確認。

確認好方案后，通過聯系主變的生產廠家，邀請廠方派出技術人員來現場進行指導，并在該廠訂購了用于更換的部件、配件。待人員、工器具的準備工作完成后，挑選了一個晴朗的日子對主變進行了吊罩大修。

為排除內部故障，吊開鐘罩后由專人進行了詳細檢查，檢查結果如下：

（1）相間隔板及圍屏清潔無破損，綁扎緊固完整，分接引線出口處封閉良好，圍屏無變形、發熱和樹枝狀放電。相應的隔板完整并固定牢固。檢查繞組表面無油垢和變形，整個繞組無傾斜和位移，導線輻向無明顯凸出現象匝絕緣無破損。檢查繞組各部墊塊無松動，墊塊排列整齊，輻向間距相等，支撐牢固有適當壓緊力。檢查繞組絕緣無破損，及雜物、油垢，用手指按壓繞組表面檢查其絕緣狀態良好。

（2）引線及應力錐的絕緣包扎無變形、變脆、破損，無斷股、扭曲，引線與引線頭接頭處焊接情況良好，無過熱現象。繞組至分接開關的引線長度，絕緣包扎的厚度，引線接線的焊接，引線對各部位的絕緣距離，引線固定情況也十分良好。

（3）鐵芯外表平整，無片間短路、變色、放電燒傷痕跡，上下鐵軛處無油垢雜物。鐵芯上下夾件、方鐵，繞組連接片的緊固良好，絕緣連接片無爬電燒傷和放電痕跡。壓釘，絕緣墊圈接觸良好。上下鐵芯的穿心螺栓絕緣良好。鐵芯接地的連接與絕緣狀況良好，檢查后確認只有一點接地。

（4）檢查結果表明變壓器內鐵芯、繞組等總體情況良好，隨后根據已確定的方案對變壓器的散熱器、油泵、輸油管道、蝶閥等進行了改造、更換。并更換了該變壓器已老化的膠囊、密封墊等配件。改造完成后對主變進行了真空注油，隨后安裝大修要求對主變進行了全套試驗，試驗結果也符合標準要求。該主變已具備投運的條件。

3.結論

改造后的1號主變從2011年7月投入運行以來特別對其運行溫度進行了監控，主變運行溫升都符合相關規定，在50℃～60℃之間，變壓器的散熱效果滿意，達到預期效果。 [科]

【參考文獻】

[1]陶建軍.電機學[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]朱英浩，計宏偉，鄭時伊.新編變壓器實用技術問答[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1999.