變壓器內(nèi)部過熱故障判斷及處理措施

張奇峰

摘 要：本研究以變壓器的維護工作為平臺，對變壓器內(nèi)部過熱展開了思考，在分析變壓器內(nèi)部過熱常見原因的基礎(chǔ)上，提供了分析、判斷變壓器內(nèi)部過熱故障的技術(shù)，并且提出了防范變壓器內(nèi)部過熱的措施，以便做到對變壓器內(nèi)部過熱的有效預(yù)防，和對變壓器內(nèi)部過熱問題的處理，希望通過技術(shù)手段提高變壓器和電力設(shè)備的穩(wěn)定性和功能性有所啟發(fā)和幫助。

關(guān)鍵詞：變壓器內(nèi)部過熱；氣相色譜分析；液相色譜分析；直流電阻

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A

1前言

變壓器內(nèi)部過熱是變壓器運行中多發(fā)性故障，由于變壓器的結(jié)構(gòu)復雜性，變壓器內(nèi)部過熱存在的部位、表現(xiàn)的形式都存在多樣性的特點，這給變壓器和電力安全運行帶來了結(jié)構(gòu)、器件、系統(tǒng)方面的嚴重威脅。在高效化、自動化電網(wǎng)的建設(shè)過程中，應(yīng)該將變壓器內(nèi)部過熱問題的解決作為鍛煉隊伍，提高素質(zhì)，增長技能的手段，從對變壓器內(nèi)部過熱的原因分析入手，結(jié)合變壓器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和體系，應(yīng)用氣相色譜分析、液相色譜分析、直流電阻測定等技術(shù)和手段，實現(xiàn)對變壓器內(nèi)部過熱的準確分析和判斷，進而找到有效解決變壓器內(nèi)部過熱的技術(shù)和措施，在控制變壓器內(nèi)部過熱影響的同時，促進變壓器和電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全。

2變壓器內(nèi)部過熱的常見原因

2.1變壓器繞組過熱。如果變壓器繞組出現(xiàn)材料質(zhì)量不高，會出現(xiàn)過多的負荷和電阻，這樣在變壓器的運行中會產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，進而使變壓器內(nèi)部油溫提升，影響變壓器性能與安全。一些變壓器生產(chǎn)企業(yè)為了控制變壓器的銅損，在繞制變壓器繞組過程中使用換位導線屬于統(tǒng)包絕緣線，這會在嘗試使用后出現(xiàn)絕緣體膨脹、脫落，進而出現(xiàn)對變壓器內(nèi)部油路的堵塞，不但引起油路的不暢，而且還會造成變壓器需要冷卻的繞組部位出現(xiàn)局部發(fā)熱，進而影響變壓器的主體功能穩(wěn)定。

2.2變壓器引線發(fā)熱。變壓器導引線發(fā)熱主要集中在套管上，其主要機理是導引線出現(xiàn)分流，在套管上形成電流的熱效應(yīng)，進而在接頭上出現(xiàn)發(fā)熱集中部位，嚴重的發(fā)熱還會導致放電或閃絡(luò)，影響變壓器的穩(wěn)定。

2.3變壓器漏磁引發(fā)過熱。理論上講，變壓器由原邊繞組勵磁安匝所產(chǎn)生的磁通一般不會全部貫穿副邊繞組，貫穿副邊繞組的磁通通常稱為主磁通，沒有穿過副邊繞組的那部分磁通稱為漏磁通。在大型變壓器中，由于漏磁通密度較高，會在鐵芯上、下夾件拉桿等部位產(chǎn)生高度集中漏磁通，產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象。

2.4變壓器冷卻裝置異常。風冷裝置風路堵塞引起變壓器內(nèi)部過熱，這種現(xiàn)象最為常見。另外還有風扇電源失去、風扇反轉(zhuǎn)、風扇啟動值設(shè)置錯誤等原因也會引起冷卻裝置異常，進而造成變壓器溫度過高。

2.5異物引起變壓器局部過熱。變壓器內(nèi)部殘留的異物不僅可能造成繞組匝間短路，而且會造成繞組間放電，引起變壓器局部過熱，而且也可能在變壓器內(nèi)部由異物中形成環(huán)流，引起變壓器局部過熱，進而影響變壓器的功能穩(wěn)定。

2.6變壓器鐵心多點接地引起過熱。發(fā)生多點接地時，在鐵芯中會產(chǎn)生渦流，鐵損耗增加，鐵芯局部過熱。多點接地嚴重時，如果較長時間不處理，變壓器連續(xù)運行將導致油及繞組過熱，使油紙絕緣逐漸老化，進而引起鐵芯疊片中兩片絕緣層老化而脫落，發(fā)生鐵芯過熱燒毀事故。

3變壓器內(nèi)部過熱診斷技術(shù)的應(yīng)用

對于變壓器內(nèi)部過熱的問題可以通過技術(shù)的運用，以相關(guān)的一系列檢查、試驗、分析來判斷變壓器內(nèi)部過熱問題的狀態(tài)，進而確定變壓器內(nèi)部過熱的部位，以便確定變壓器內(nèi)部過熱的處理方法。當前一般通過如下的手段和技術(shù)來分析變壓器內(nèi)部過熱的問題：

3.1利用變壓器氣相色譜分析技術(shù)來診斷過熱。變壓器油中蘊含大量的短鏈烴，這些烴類物質(zhì)會在溫度過高的情況下出現(xiàn)揮發(fā)，而氣相色譜分析技術(shù)就是利用這一特定性質(zhì)，通過對釋放氣體的色譜分析來確定變壓器內(nèi)部過熱的部位和種類。在變壓器局部過熱的時候，可以通過對甲烷、乙烷和乙烯的氣體檢驗來確定過熱現(xiàn)象的存在，同時也可以判斷出過熱應(yīng)處于變壓器油路相關(guān)的部位。當變壓器絕緣物質(zhì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象時，固體中細微顆粒將會進入到變壓器油中，形成一氧化碳和二氧化碳數(shù)量上的急劇增加，通過氣相色譜分析技術(shù)，以圖像法和比值法的深層次應(yīng)用，就可以判斷出變壓器內(nèi)部絕緣體過熱的部位。

3.2利用液相色譜分析法來診斷變壓器內(nèi)部過熱原因。液相色譜分析法的原理與氣相色譜分析法相投，就是依靠對變壓器中油質(zhì)的糠醛含量來測定變壓器內(nèi)部是否存在過熱，以及是否存在老化的問題。糖醛會在變壓器絕緣繞組的局部過熱時產(chǎn)生，變壓器長時間的低溫過熱會造成變壓器內(nèi)部部件的老化，通過糖醛分析不但可以了解變壓器內(nèi)部過熱的部位與狀況，更能夠?qū)ψ儔浩鹘^緣的老化程度有著直接的的測與判斷作用。

3.3利用對變壓器直流電阻的測量診斷過熱。直流電阻是產(chǎn)生變壓器內(nèi)部過熱的一個主要因素，在檢測和測量的過程中，可以通過三個檔位不同電流的檢驗，來確定直流電阻和可能出現(xiàn)故障的部位，通過對相關(guān)測試結(jié)果的進一步分析和判斷，實現(xiàn)對變壓器內(nèi)部過熱回路方面的故障分析。直流電阻測量是診斷變壓器內(nèi)部過熱的重要途徑和有效方法，應(yīng)該重視這一方法的實際運用和測量質(zhì)量的提升。

結(jié)語

變壓器內(nèi)部過熱既是變壓器常見的故障，同時也是影響變壓器具體功能和運行穩(wěn)定的重要因素，為了提高變壓器的檢修和運維工作質(zhì)量，要重視變壓器內(nèi)部過熱問題的診斷，實現(xiàn)準確而高效地變壓器內(nèi)部過熱判斷，在提高變壓器可靠性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對各類變壓器故障的預(yù)防。在狀態(tài)評價和設(shè)備跟蹤中，要切實圍繞變壓器內(nèi)部過熱的現(xiàn)象，把握控制和處理變壓器內(nèi)部過熱的技術(shù)關(guān)鍵，在合理安排、全面檢查的前提下，發(fā)現(xiàn)引起變壓器內(nèi)部過熱的原因和缺陷，以避免變壓器故障對電力運行和實際工作的系統(tǒng)性與功能性影響。

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