變壓器油溫與繞組溫度的變化分析

李楠

（北京京能未來燃氣熱電有限公司發電部二值，北京 102209）

變壓器油溫與繞組溫度的變化分析

李楠

（北京京能未來燃氣熱電有限公司發電部二值，北京 102209）

本文對運行中油浸式變壓器油溫和繞組溫度的變化進行分析。研究發現，繞組溫度與油溫受變壓器負荷、環境溫度、冷卻方式的影響，兩者變化方向一致，溫差主要受當前負荷的影響。

變壓器；油溫；繞組溫度

隨著我國現代化電網建設的日趨發展，對各種類型變壓器的需求日益增大。油浸式變壓器是電力系統中不可缺少的核心設備之一。其穩定運行對系統的安全可靠性及運行費用控制具有重要影響。變壓器的油溫與繞組溫度是變壓器運行中非常重要的監視參數，其溫度變化對變壓器的安全運行具有重要影響。

變壓器油溫與繞組溫度主要受外界環境溫度、冷卻方式、變壓器負荷的影響。現在以全年不同時間段的環境溫度、兩種大小相差很大的負荷、不同冷卻方式為數據，針對正常運行狀態下外界因素的變化對變壓器油溫與繞組溫度變化的影響進行分析［1］。

1 變壓器油和繞組的作用

繞組是變壓器的重要電路部分，一般采用銅線或鋁線繞制而成，在閉合的鐵芯柱上繞有2個繞組，分別為一次側和二次側，主要作用為在磁勢和電磁感應的作用下產生感應電動勢。變壓器油溫一般指的是變壓器的上層油溫。通常情況下，變壓器的上層油溫比中下層高，變壓器油的作用是冷卻和絕緣。

按A級絕緣考慮，由于繞組平均溫度比油溫高10℃左右，因此，一般規定上層油溫不允許超過95℃，這樣線圈的最高溫度不會超過105℃，這與A級絕緣的允許溫度是一致的。根據試驗和理論分析，如果線圈的運行溫度保持在95℃時，使用壽命為20年，溫度為105℃時，使用壽命為7年，溫度為120℃時，使用壽命為2年。可見，變壓器的使用年限主要決定于線圈的運行溫度。

2 監視主變運行溫度

在實際運行中，主變溫度是指主變上層油溫，通過監視主變上層油溫來間接反映繞組的溫度。主變溫度對變壓器正常運行有很大影響，主要對主變的絕緣材料有很大影響。絕緣材料在溫度變化的影響下回發生絕緣老化現象，溫度越高，絕緣老化越快，繞組失去絕緣層的保護，很容易被高電壓擊穿，造成主變相間短路的事故，不但損壞設備，還可能會對電網造成沖擊，引起大面積停電，造成嚴重的經濟損失。為防止絕緣材料加速老化，主變運行中上層油溫一般不超過75℃，最高不超過85℃；在主變冷卻器全停保護投入情況下，當變壓器冷卻系統發生故障被切除，遠方開始計時，全部冷卻器停止運行，在額定負載下允許繼續運行1 h，若上層油溫達到75℃，允許運行20min。

3 變壓器的油溫和繞組溫度變化數據

根據測量需要，如圖1所示，分別取當前大氣環境溫度為變壓器當前工作溫度，測點為（TEMP AMBIENT AIR）；變壓器油溫，測點為主變油溫1；變壓器繞組溫度，測點為主變繞組溫度；當前變壓器負荷，測點為汽機發變組主變高壓側有功功率。

表1 溫度數據匯總

圖1 溫度測點選取

將采集到的數據匯總，如表1所示，所有數據取自機組在正常穩定運行時一年四季不同大氣溫度下，汽機主變高負荷和低負荷兩種運行工況下采集的數據。以環境溫度、機組負荷、冷卻風扇運行方式組成不同運行工況，當其中兩項不變時，比較變壓器繞組溫度和油溫的變化情況。

4 數據比較與結論

①當負荷、環境溫度相同，冷卻方式不同時，繞組溫度和油溫變化一致，所運行冷卻風機越多，兩者溫度會相應降低，溫差基本不變。

②當環境溫度、冷卻方式相同，負荷不同時，繞組溫度和油溫變化一致，負荷越高，兩者溫度越高，溫差相應增加。

③當負荷、冷卻方式相同時，環境溫度不同時，繞組溫度和油溫變化一致，環境溫度越高，兩者溫度越高，溫差基本不變。

所以，繞組溫度與油溫受變壓器負荷、環境溫度、冷卻方式的影響，但兩者變化方向一致，溫差主要受當前負荷的影響。

［1］ 楊娜娜.變壓器油溫與繞組溫度的變化關系分析［J］.科技與企業，2015（10）：202-203.

Analysis of Transformer Oil Temperature and Winding Temperature

Li Nan
（Power Value Two，The Future of Beijing Jingneng Gas Power Co.Ltd.，Beijing 102209）

In this paper,the oil temperature and winding temperature of oil immersed transformer were ana?lyzed.It is found that the winding temperature and oil temperature are affected by transformer load,ambi?ent temperature and cooling mode,and the change direction is the same,and the temperature difference is mainly affected by the current load.

transformer；oil temperature；winding temperature

TM41

A

1003-5168（2017）11-0092-02

2017-10-11

李楠（1989-），男，本科，研究方向：電力。