電力變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障簡(jiǎn)析

竇美霞

電力變壓器是電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的電氣設(shè)備，由于轉(zhuǎn)換的功率非常大，實(shí)際運(yùn)行中將產(chǎn)生數(shù)十到幾百千瓦的電能損耗。這些損耗轉(zhuǎn)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(jìn)行傳遞，致使各部位的溫度不同程度升高。為減少溫度過(guò)高對(duì)變壓器絕緣材料的影響，保證變壓器安全可靠運(yùn)行，本文對(duì)電力變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障的診斷、處理及維護(hù)進(jìn)行分析，并提出檢測(cè)方法與預(yù)防措施。

一、變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障診斷

諸多供電系統(tǒng)在運(yùn)行中，變壓器內(nèi)部過(guò)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(dòng)等造成鐵芯多點(diǎn)接地引起的。鐵芯多點(diǎn)接地，鐵芯間的不均勻電位就會(huì)在接地點(diǎn)之間形成很大的短路環(huán)流，造成鐵芯局部過(guò)熱。

2.電路故障

（1）分接開(kāi)關(guān)接觸性故障。分接開(kāi)關(guān)引起的過(guò)熱故障約占整體故障的50%。由于連接螺絲松動(dòng)、帶負(fù)荷調(diào)整裝置調(diào)整不當(dāng)、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(kāi)關(guān)之間的觸頭接觸，電阻增大，發(fā)熱量增加。它的檢測(cè)主要靠直流電阻測(cè)試和油色譜分析。

（2）引線連接故障。該故障多發(fā)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(dòng)、壓緊螺絲松動(dòng)、接觸面氧化或面積不夠，形成較大的接觸電阻，造成過(guò)熱故障。引線故障的檢測(cè)也主要靠直流電阻測(cè)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(dǎo)線質(zhì)量差、繞制和壓裝工藝不當(dāng)、金屬異物進(jìn)入等都會(huì)損壞匝間絕緣。絕緣一旦損壞，將會(huì)出現(xiàn)繞組短路。強(qiáng)大的短路電流，產(chǎn)生附加損耗和熱量，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部局部過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成變壓器損壞。

4.漏磁導(dǎo)致過(guò)熱

變壓器漏磁產(chǎn)生的雜散損耗很大，有時(shí)可達(dá)數(shù)百千瓦，導(dǎo)致局部過(guò)熱。如在鐵芯上、下夾件拉桿等個(gè)別部位，漏磁密度高度集中，產(chǎn)生局部過(guò)熱，并導(dǎo)致絕緣油色譜分析結(jié)果異常。

5.冷卻裝置異常

風(fēng)冷裝置風(fēng)路堵塞，影響正常散熱，引起變壓器內(nèi)部過(guò)熱，這種現(xiàn)象最為常見(jiàn)。另外風(fēng)扇電源失去、風(fēng)扇反轉(zhuǎn)和風(fēng)扇啟動(dòng)值設(shè)置錯(cuò)誤等原因，也會(huì)引起冷卻裝置異常，造成變壓器過(guò)熱。

二、變壓器內(nèi)部過(guò)熱的維護(hù)處理對(duì)策

1.磁路故障

鐵芯多點(diǎn)接地的檢測(cè)主要是測(cè)量絕緣電阻是否符合規(guī)定。若絕緣電阻低，可采取“交流電燒熔法”或“直流電容器儲(chǔ)能脈沖法”；若絕緣電阻不低，可少量放油后，打開(kāi)接地套管檢查，判定夾件是否觸及鐵芯，并進(jìn)行絕緣包扎。也可以檢測(cè)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(guò)硅鋼片的電流，降低鐵芯發(fā)熱程度。另外，要合理選擇夾緊方式，充分考慮電磁振動(dòng)、運(yùn)輸受力等原因，避免鐵芯多點(diǎn)接地。

2.電路故障

（1）分接開(kāi)關(guān)接觸性故障。測(cè)試分接開(kāi)關(guān)回路的接觸電阻，可以分析判斷觸頭磨損、接觸壓力、機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)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(xiàn)過(guò)熱，若不改變絕緣包扎方式，則要準(zhǔn)確截取引線的長(zhǎng)度，使之與套管準(zhǔn)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(méi)有絕緣松脫、露銅等現(xiàn)象。另外，需正確連接引線，上緊螺帽，避免松動(dòng)而發(fā)熱。

3.繞組過(guò)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(cè)量進(jìn)行分析判斷。一旦確定繞組變形和絕緣材料損壞，應(yīng)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(jié)構(gòu)。

4.漏磁引起過(guò)熱故障

變壓器油箱內(nèi)壁上加裝磁屏蔽裝置，壓板、夾件等其他結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)變壓器結(jié)構(gòu)，可以盡可能避免多路同相電流并聯(lián)引出，避免漏磁密度過(guò)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(jié)和負(fù)荷高峰到來(lái)之前，都要對(duì)冷卻器組管進(jìn)行1～2次的水沖洗和徹底清理。清洗時(shí)要讓冷卻器先停止運(yùn)行，拆下風(fēng)扇保護(hù)罩和風(fēng)扇葉片再進(jìn)行清洗。

三、小結(jié)

綜上所述，為保證變壓器運(yùn)行安全，要做好早期診斷工作，并針對(duì)具體故障特征，進(jìn)行綜合分析判斷，采取針對(duì)性的解決方案，才能將故障損失控制在最低限度，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

（作者單位：濟(jì)寧市技師學(xué)院）