避免變壓器油溫過高導(dǎo)致的故障措施研究

李東斌

摘 ? 要：變壓器必須在規(guī)定的油溫下運(yùn)行。如果變壓器油溫長時(shí)間超過其允許值，很容易發(fā)生高電壓擊穿事故。文章通過分析某煉油廠35 kV變電站兩臺(tái)變壓器油溫過高故障的事故，確定造成此故障的原因，并通過將繼電保護(hù)中的返回系數(shù)成功地引入到風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng)中等措施，成功的解決了變壓器油溫過高的故障，保證了變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行，大大提高了全廠的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：變壓器油溫;變壓器報(bào)警;繼電保護(hù)

根據(jù)運(yùn)行管理規(guī)定，變壓器頂層的油溫一般不宜超過85 ℃，頂層油溫的報(bào)警溫度為80 ℃。通過分析某煉廠35 kV變電站兩臺(tái)變壓器運(yùn)行工況，全年1#變壓器高溫報(bào)警16次，2#變壓器高溫報(bào)警15次。如果變壓器油溫長時(shí)間超過其允許值，特別是變壓器油溫比正常高出10 ℃以上或者溫度持續(xù)走高并居高不下，變壓器的絕緣容易損壞，很容易被高電壓擊穿而造成設(shè)備故障或電氣事故[1-2]。

1 ? ?原因分析

在變壓器的實(shí)際運(yùn)行中，導(dǎo)致變壓器油溫高的原因有5個(gè)，分別為：（1）變壓器鐵芯設(shè)計(jì)缺陷。（2）變壓器繞組閘間短路。（3）變壓器油變質(zhì)。（4）溫度計(jì)測量不準(zhǔn)。（5）環(huán)境溫度高。

1.1 ?變壓器鐵芯設(shè)計(jì)缺陷

變壓器空載運(yùn)行時(shí)存在空載損耗。空載損耗可以反映變壓器的鐵芯是否存在設(shè)計(jì)缺陷。按照規(guī)定，35 kV油侵式變壓器空載損耗應(yīng)小于12.50 kW。經(jīng)試驗(yàn)表明變壓器的鐵芯不存在缺陷（試驗(yàn)記錄見表1）。

1.2 ?變壓器繞組匝間短路

變壓器發(fā)生匝間短路時(shí)，線匝內(nèi)產(chǎn)生環(huán)流，使線圈迅速發(fā)熱。會(huì)出現(xiàn)下列的現(xiàn)象：（1）變壓器三相電壓不平衡，出現(xiàn)大幅度差值。（2）變壓器會(huì)發(fā)出“咕嚕咕?！钡穆曇?。（3）特別嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)瓦斯動(dòng)作和差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。如表2所示，變壓器電壓差值沒有超過標(biāo)準(zhǔn)值0.5 kV，所以變壓器未發(fā)生匝間短路。

1.3 ?變壓器油變質(zhì)

對每一臺(tái)變壓器取了二次樣品，共計(jì)4個(gè)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示?？梢钥闯觯珻S11變電站1#、2#變壓器油已經(jīng)存在變質(zhì)，不滿足使用要求。所以要進(jìn)行變壓器油的更換。

1.4 ?溫度計(jì)測量不準(zhǔn)

變壓器油溫表的測量范圍為0～120 ℃，精度等級(jí)為1.5級(jí)。儀表的誤差范圍為：R=±（120×1.5%），R=±1.8 ℃。通過現(xiàn)場顯示的數(shù)據(jù)與紅外線作對比可知，溫度的差值都控制在0.5 ℃以內(nèi)，符合要求。

1.5 ?環(huán)境溫度是否過高

通過調(diào)查天氣記錄、設(shè)備運(yùn)行記錄，做調(diào)查并匯總了變壓器溫度與室外溫度對比趨勢圖，如圖1所示。2#變壓器的溫度變化與1#變壓器的基本一致。由此可知，外部溫度變化會(huì)直接影響設(shè)備溫度的變化。

2 ? ?措施實(shí)施

2.1 ?解決變壓器油變質(zhì)問題

將變壓器油全部放出。對新的變壓器油作分析，油樣要符合要求，然后將新變壓器油緩緩地注入變壓器內(nèi)。

2.2 ?解決環(huán)境溫度過高問題

為變壓器增加智能冷卻系統(tǒng)，利用繼電保護(hù)中的返回系數(shù)控制風(fēng)機(jī)的啟停方式。這樣既可以避免風(fēng)機(jī)出現(xiàn)頻繁啟停而損壞風(fēng)機(jī)，又能真正起到冷卻變壓器的作用[3-4]。

以上兩項(xiàng)措施實(shí)施結(jié)束后，變壓器投入運(yùn)行。改造完成后，該變電站的變壓器已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行了13個(gè)月，再?zèng)]有發(fā)生報(bào)警。

3 ? ?結(jié)語

該項(xiàng)目有效地解決了35 kV主變的油溫持續(xù)走高并頻繁報(bào)警的問題，有效地避免了變壓器絕緣損壞，進(jìn)而避免了設(shè)備故障、裝置停車和電氣事故。該項(xiàng)目的直接經(jīng)濟(jì)效益為60萬元，間接經(jīng)濟(jì)效益為150多萬元。有力地保證了煉油生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行，大大提高了煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益。

[參考文獻(xiàn)]

[1]呂如良，沈漢昌，陸惠君，等.電工手冊[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版公司，2014.

[2]常大軍，常緒斌.電工上崗應(yīng)試寶典[M].北京：人民郵電出版社，2000.

[3]杜宗軒.電氣設(shè)備運(yùn)行技術(shù)問答[M].北京：中國電力出版社，2004.

[4]戈東方.電力工程設(shè)計(jì)電氣設(shè)計(jì)手冊電氣二次部分[M].北京：中國電力出版社，2016.