電力變壓器內部過熱故障簡析

竇美霞

電力變壓器是電力系統廣泛應用的電氣設備，由于轉換的功率非常大，實際運行中將產生數十到幾百千瓦的電能損耗。這些損耗轉換為熱能，在變壓器的鐵芯、線圈、金屬夾件及變壓器油等部位進行傳遞，致使各部位的溫度不同程度升高。為減少溫度過高對變壓器絕緣材料的影響，保證變壓器安全可靠運行，本文對電力變壓器內部過熱故障的診斷、處理及維護進行分析，并提出檢測方法與預防措施。

一、變壓器內部過熱故障診斷

諸多供電系統在運行中，變壓器內部過熱在變壓器故障中占有較大比例，大致可分為以下幾種。

1.磁路故障

磁路故障主要是因鐵芯損壞、鐵芯夾件及緊固零件松動等造成鐵芯多點接地引起的。鐵芯多點接地，鐵芯間的不均勻電位就會在接地點之間形成很大的短路環流，造成鐵芯局部過熱。

2.電路故障

（1）分接開關接觸性故障。分接開關引起的過熱故障約占整體故障的50%。由于連接螺絲松動、帶負荷調整裝置調整不當、分接頭絕緣板絕緣不良、接頭接觸不良，彈簧壓力不足等原因，接觸開關之間的觸頭接觸，電阻增大，發熱量增加。它的檢測主要靠直流電阻測試和油色譜分析。

（2）引線連接故障。該故障多發生在套管上，由于變壓器套管引出線夾本身或緊固螺栓螺絲松動、壓緊螺絲松動、接觸面氧化或面積不夠，形成較大的接觸電阻，造成過熱故障。引線故障的檢測也主要靠直流電阻測試和油色譜分析，但它的特征氣體主要是CO、CO2，且含量較高。

3.繞組絕緣故障

繞組導線質量差、繞制和壓裝工藝不當、金屬異物進入等都會損壞匝間絕緣。絕緣一旦損壞，將會出現繞組短路。強大的短路電流，產生附加損耗和熱量，導致變壓器內部局部過熱，嚴重時會造成變壓器損壞。

4.漏磁導致過熱

變壓器漏磁產生的雜散損耗很大，有時可達數百千瓦，導致局部過熱。如在鐵芯上、下夾件拉桿等個別部位，漏磁密度高度集中，產生局部過熱，并導致絕緣油色譜分析結果異常。

5.冷卻裝置異常

風冷裝置風路堵塞，影響正常散熱，引起變壓器內部過熱，這種現象最為常見。另外風扇電源失去、風扇反轉和風扇啟動值設置錯誤等原因，也會引起冷卻裝置異常，造成變壓器過熱。

二、變壓器內部過熱的維護處理對策

1.磁路故障

鐵芯多點接地的檢測主要是測量絕緣電阻是否符合規定。若絕緣電阻低，可采取“交流電燒熔法”或“直流電容器儲能脈沖法”；若絕緣電阻不低，可少量放油后，打開接地套管檢查，判定夾件是否觸及鐵芯，并進行絕緣包扎。也可以檢測接地電流，一般在0.5A左右或更小。若接地電流大，串入電阻減少流過硅鋼片的電流，降低鐵芯發熱程度。另外，要合理選擇夾緊方式，充分考慮電磁振動、運輸受力等原因，避免鐵芯多點接地。

2.電路故障

（1）分接開關接觸性故障。測試分接開關回路的接觸電阻，可以分析判斷觸頭磨損、接觸壓力、機構轉動是否正常。

（2）引線連接故障。為避免引線和套管銅管靠接后出現過熱，若不改變絕緣包扎方式，則要準確截取引線的長度，使之與套管準確配套；若改變絕緣包扎方式，則要保持引線電纜絕緣完整，做到完全沒有絕緣松脫、露銅等現象。另外，需正確連接引線，上緊螺帽，避免松動而發熱。

3.繞組過熱

線圈及其絕緣是否遭到破壞可以采取油色譜分析或直流電阻測量進行分析判斷。一旦確定繞組變形和絕緣材料損壞，應盡快修整或更換線圈，并采取必要的防受潮和干燥等措施。由于低壓繞組間的短路阻抗最小，一般低壓線圈損壞的幾率最大，宜將變壓器的低壓繞組改為雙螺旋結構。

4.漏磁引起過熱故障

變壓器油箱內壁上加裝磁屏蔽裝置，壓板、夾件等其他結構件中采用低磁鋼，以減少附加的雜散損耗。采取三相電流迭加原理設計變壓器結構，可以盡可能避免多路同相電流并聯引出，避免漏磁密度過大。

5.冷卻裝置異常

冷卻裝置異常大多是由于散熱器表面聚集臟污，堵塞散熱間隙引起的，每年在高溫季節和負荷高峰到來之前，都要對冷卻器組管進行1～2次的水沖洗和徹底清理。清洗時要讓冷卻器先停止運行，拆下風扇保護罩和風扇葉片再進行清洗。

三、小結

綜上所述，為保證變壓器運行安全，要做好早期診斷工作，并針對具體故障特征，進行綜合分析判斷，采取針對性的解決方案，才能將故障損失控制在最低限度，確保電網安全、穩定運行。

（作者單位：濟寧市技師學院）