變壓器運行溫度異常與現(xiàn)場處理

張鵬

摘 要：在實際運行中，很多原因會導(dǎo)致變壓器溫度異常，在處理現(xiàn)場必須做到具體問題具體分析。因此，采用舉例的方式對實際運行中變壓器溫度異常的現(xiàn)象進行了分析，并提出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：變壓器；電磁場；電能損耗；環(huán)境溫度

中圖分類號：TM41 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.152

在運行過程中，由于電力變壓器中存在電磁場和各線圈電流的流動而形成了電能損耗，進而轉(zhuǎn)化為熱能不斷擴散，導(dǎo)致變壓器各個部位的溫度升高。變壓器的冷卻散熱方式、環(huán)境溫度、承擔(dān)負載、運行電壓、性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點等都與其溫度有密切關(guān)系。因此，必須在一定的范圍內(nèi)控制變壓器的運行溫度，從而保證變壓器的設(shè)計壽命得以實現(xiàn)。

1 變壓器溫度異常的原因分析

1.1 鐵接地故障

某主變壓器在運行環(huán)境和負載相同的情況下，具有比正常時高5 ℃的油溫。通過采用空載運行和改變?nèi)郎y負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。為了消除過熱缺陷，檢測變壓器后發(fā)現(xiàn)該變壓器內(nèi)部的鐵芯接地聯(lián)片過長，且與鐵芯跨接，導(dǎo)致整個鐵芯形成近1/8的短接，最終使鐵芯多點接地，約3/4的接地聯(lián)片被燒斷。在故障現(xiàn)場，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，并用白布帶包扎絕緣，從而消除多余的接地點。在投運后，采用帶電脫氣并色譜跟蹤分析的方式檢測后發(fā)現(xiàn)變壓器運行正常。

1.2 散熱器積污

散熱器表面聚集臟污是常見的現(xiàn)象，尤其是羽毛、灰塵等雜物易積滿在強油循環(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)過散熱管，進而降低了散熱效率，最終導(dǎo)致變壓器溫度升高。因此，在每年的負荷高峰和高溫季節(jié)到來前，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，某主變壓器所帶的負荷越來越大，因此，其運行溫度偏高，尤其是在夏季運行時，及時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重影響。采用停電電氣試驗的方式對該變壓器檢查后發(fā)現(xiàn)，其具有與銘牌數(shù)值基本符合的負載損耗參數(shù)和空載損耗，且絕緣試驗項目和電氣試驗項目均合格。經(jīng)分析認為，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，從而降低負載損耗。

1.4 導(dǎo)電回路故障

采用油色譜分析的方式對某變壓器進行分析后發(fā)現(xiàn)，其在運行過程中散發(fā)出不斷上升的可燃性氣體。通過分析，將故障性質(zhì)初步判定為不涉及絕緣的過熱性故障。采用絕緣試驗的方式對該變壓器進行停電檢查后發(fā)現(xiàn)，其高壓側(cè)直流電阻存在嚴重超標(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。處理后發(fā)現(xiàn)三相直流電阻合格，且投運后的變壓器也處于正常運行狀態(tài)。

1.5 室內(nèi)通風(fēng)不良

某變電站的2臺變壓器由于處于高腐蝕劑段和4級污穢地區(qū)，因此，出于對減輕設(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臺排風(fēng)機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)過一段時間的運行，在正常負載狀態(tài)下變壓器出現(xiàn)了多次溫度過高的情況。為了實現(xiàn)正常供電，該變電站24 h開啟變壓器室的大門，同時，加設(shè)了臨時排風(fēng)機。由于色譜分析、變壓器試驗的結(jié)果均正常，所以，初步判斷升溫的原因是排風(fēng)機安裝位置不合理。因此，采用通風(fēng)改造的方式改造了變壓器室，并將2臺垂直方向的排風(fēng)機加裝在室頂部，投入運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行，則要避免因環(huán)流而引發(fā)溫度上升。②做好變壓器運行溫度的測量和監(jiān)視工作。應(yīng)使用信號溫度計監(jiān)視變壓器的運行溫度，發(fā)現(xiàn)實際溫度與遠方監(jiān)測溫度不對應(yīng)時，應(yīng)采取有效的降溫措施。在高負荷和高溫情況下，要加強特巡，觀察負載、油溫和油位是否正常，并記錄頂層油溫和變壓器的運行負載情況。③開展紅外測溫。采取紅外測溫可發(fā)現(xiàn)變壓器的過熱缺陷，比如漏磁引起的箱體渦流、套管出口導(dǎo)體連接不良等，并分析異常運行工況。④使用色譜分析。測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

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

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕