第二部分：变压器运行中的一些温度异常及现场处理

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3、5冷却系统异常引起的过热
电力变压器正常运行损耗产生的热量是随变压 器油通过本体和散热器扩散到大气中，冷却器油 泵损坏影响油流速度、散热管附着灰尘等杂物影 响热量扩散、风扇电机损坏影响热量散发速度、 油的循环通路堵塞影响油的循环等都会引起电力 变压器的运行温度异常升高，特别是冷却系统失 去电源而停止工作，会使电力变压器运行温度急 剧升高，造成变压器损坏或退出运行。 值得强调的是：无人值班变电站强油循环变压器， 应有保证冷却系统失去电源后，变压器温度不超 过规定值的措施；允许带额定负载运行 20 分钟， 若 20 分钟后，变压器顶层油温尚未达到 750C ，则 允许上升到750C，但最长不得超过1小时。（处理 冷却器故障的依据）
2007年10月.济南来自（6）变压器的密封橡胶垫在高温下可能变脆，引起渗 漏油； （7）分接开关接触电阻可能增大，会使接触点过热， 若变换分接，将无法切断电流，甚至烧毁； （ 8 ）热点温度若突然升高到 140—1600C 时，在绝缘 纸中可能会产生气泡，引起电力变压器绝缘强度下降； （9）温度过高，电力变压器油等各种材料均因过热而 高度膨胀，使储油柜中的变压器油外溢、本体压力释 放装置动作而喷油等等。
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3、3铁心多点接地引起过热 变压器的铁心只允许一个接地点，做为正常 的工作接地，来限制铁心的电位和流过的电流； 若不接地和出现两点及以上的接地，都将导致 铁心出现故障，影响变压器的安全运行； 一是变压器在运行过程中，其带电的绕组和油 箱之间存在电场，铁心和夹件等金属构件处于 该电场之中，由于电容分布不均匀，场强各异， 若铁心没有可靠接地，则存在对地悬浮电位， 产生铁心对地或线圈的充放电现象，破坏固体 绝缘和油的绝缘强度；若铁心一点接地，即消 除了铁心悬浮电位的可能。
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为减少过高温度对变压器绝缘材料的影响， 实现变压器的预期设计寿命，保证变压器安全 可靠运行，国家相关标准规定了变压器绕组、 铁心以及电力变压器油的温升极限，变压器制 造厂也给出设备运行的温度负载曲线以指导用 户的运行；但，在变压器的实际运行中，由于 受设计制造工艺质量，运输、安装和运行维护 等原因的影响，或变压器本身存在缺陷运行； 或受外部气象环境影响，受变压器自身散热条 件的限制，受用电环境和电网设备限制，以及 电力变压器出现过负载运行等等，变压器的温 度也会发生异常，影响变压器的安全运行；
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（5）绕组表面的最高平均温升，自冷及风冷 的为25+40+40=1050C，强油循环的为30+35 +40 =1050C。 （6）变压器油的平均温升，自冷及风冷的为 40+40=800C，强油循环的为35+40 =750C。 （7）油面最高温度，自冷及风冷的为 35+40=750C，强油循环的为40+40 =800C。
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3、4严重漏磁引起油箱、箱盖等发热 在铁心中由励磁电压产生的磁通为主磁通， 主磁通的大小取决于励磁电压的大小，正常的变压 器铁心在额定主磁通密度下是不饱和的，当变压器 中流过负载电流时，就会在绕组周围产生漏磁通； 主磁通经过的回路全部是铁磁材料，而漏磁通是在 绕组周围的空间通过，有的经过高低压绕组空道， 有的通过绕组端部，有的经过铁心或绕组压板，有 的经过油箱再回到绕组空间后形成闭合回路；漏磁 通经过油箱或绕组压板等金属件时会产生涡流并造 成热。变压器的容量越大，负载电流越大，也就越 容易因漏磁通引起发热故障，变压器油箱温度最高 处往往是在箱体与绕组或导体的距离最近之处。
因此，电力变压器不管是在何种状态下运 行，温度监测和控制非常重要，必须按规程规 定的温度运行。
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3、电力变压器一些温度异常的原因
运行中的电力变压器在负荷和散热条件、环 境温度都不变的情况下，较原来同条件时的温 度高，并有不断升高的趋势，或超极限负荷引 起温度升高，都是变压器的温度异常。
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为此，国家标准GB1094.2—1996《电力变 压器 》规定，变压器运行环境温度最高+400C， 最低为- 300C，最高热月（日）平均温度 +300C，最高年平均温度+200C，油浸式变压 器在连续额定容量下顶层油温温升极限为60K （油与大气直接接触的变压器为55K），绕组 平均温升极限为65K，温升极限不允许有正偏 差；对于铁心、绕组外部的电气连接线或油箱 中的结构件，不规定温升极限，但仍要求温度 不能过高，通常不超过80K，以防止与其相临 的部件受到热损坏或使变压器油过度老化。
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3、1绕组的绝缘损坏引起过热 运行中的电力变压器，不管是绕组自身的层间绝缘、 匝间绝缘，还是绕组及引线对各类金属件的绝缘一旦 损坏，就会出现绕组短路，相当于所在相的线圈匝数 减少，在该绕组内部就会形成一个闭合的电流环，通 过强大的短路电流，产生附加损耗和热量，这不仅引 起电力变压器温度异常升高，而且三相电压输出不平 衡，运行噪音增大；停电测量短路绕组的直流电阻变 小，三相直流电阻不平衡。引起绕组短路的原因很多： 一是导线质量差，有漏铜现象，或线圈绕制、压装工 艺不当，或金属异物进入等损伤导线绝缘； 二是运行中绝缘自然老化或受局部高温裂化，丧失绝 缘性能； 三是在近距离出口短路电动力的作用下，线匝位移， 造成绝缘磨损而引起短路。
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大型电力变压器的损耗往往可以达到数十 到几百千瓦，而这些损耗都将转换成热能向外 扩散；这些热能以传导、对流和辐射的形式， 在变压器的铁心、线圈、金属夹件及变压器油、 变压器外壳及其本体周围空气中传递，使各部 位的温度不同程度升高，变压器各部位温度的 高低与其结构特点、电气性能、运行电压、负 载、环境温度、冷却散热方式等密切相关，正 常情况下，变压器的温升往往被控制在一定的 范围之内。
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（ 1 ）导电回路故障，如：变压器绕组匝 间、层间短路，线圈接头焊接不良，分接 开关接触不良等； （ 2 ）电磁回路故障，如：变压器铁心多 点接地引起局部短路，严重漏磁或涡流引 起油箱、箱盖等发热； （3）长期过负荷运行，事故过负荷； （4）散热条件恶化等等； 运行时若发现变压器温度异常，应先 经过认真分析，查明原因后，再采取相应 的措施予以排除，把温度降下来，如果是 电力变压器内部故障引起温度异常，应停 止运行，进行检查和检修。
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3、2导电回路故障引起过热
若电力变压器的分接接触或接头焊接不良， 相当于减小了导电回路的载流截面，增大了局 部电阻，当正常电流通过时产生损耗，损耗功 率P=I2R，造成接头处的温度严重过热，过热又 使触头的氧化腐蚀和机械变形加重，接触压力 减小，接触电阻进一步增大，形成恶性循环， 最终导致周围绝缘烧坏，甚至烧掉分接或焊接 接头，造成变压器停电事故，变压器负载电流 越大发生导电回路故障的几率越大。 绕组换位错误也会引起过热。
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2、电力变压器运行温度的控制要求 众所周知，良好的电气绝缘性能是电力变 压器安全运行的重要条件，变压器内部绝缘主 要是靠变压器油、绝缘纸板和电缆纸等作为绝 缘介质；变压器油做为冷却和绝缘的介质，长 期在高温热作用下会加速氧化和裂解，生成稳 定氧化物和有机酸，造成变压器油酸价增加， tɡσ 增大，粘度增加，甚至析出油泥和水分， 影响其绝缘和散热水平，同时还会产生可燃性 气体，引起瓦斯继电器发信和动作；绝缘纸板 和电缆纸等绝缘材料长期在热作用下会丧失弹 性、变的松脆，丧失机械强度，从而也丧失电 气强度。
第二部分： 电力变压器运行中的 一些温度异常现象 与现场处理
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1、前言 2、电力变压器运行温度的控制要求 3、电力变压器一些温度异常的原因 4、电力变压器一些温度异常现象的处理实例 5、电力变压器温度异常的检测与预防措施
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1、 前言 电力变压器做为电力系统和广大企 业用户广泛应用的电气设备，在电力输 送、分配和使用过程中发挥着核心关键 作用；在实际运行过程中，由于各线圈 电流的流动和电磁场的存在，会产生电 能损耗，主要是负载损耗、空载损耗和 附加损耗，虽然变压器的效率非常之高， 现运行的电力变压器的效率一般都在99% 以上，但由于转换的功率巨大，产生的 损耗也就非常客观，
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变压器运行温度异常在其各类故障中占相 当的比例，发生原因和表现的位置和特征各式 各样，给现场处理和查找带来一定的难度；变 压器运行中的一些温度异常，是一个恶性循环 的过程，既增加变压器损耗，造成能源不必要 的浪费，又损坏内部绝缘，危及变压器的安全 可靠运行，影响正常供电。以下和大家共同探 讨：电力变压器运行温度控制的要求，对变压 器一些温度异常的常见表现特征，进行初步原 因分析；并结合多年来发生、判断和处理变压 器温度异常故障的几起实例，对温度异常的原 因和现场处理过程进行叙述、分析和论证，并 提出电力变压器温度异常的检测方法与预防措 施，以对大家处理类似故障有一定的参考价值。
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电力变压器运行规程对顶层油温的规定：
（1）自冷及风冷的变压器最高顶层为950C， 但一般不宜经常超过850C。 （2）强迫油循环风冷的变压器最高顶层为 850C。 （3）各类负载状态下顶层油温的限值为1050C， 线圈和铁心的对应温度也相应提高。
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电力变压器温度异常升高的危害：
济南43散热器积污引起温度异常的处理实例散热器表面聚集脏污等引起变压器温度异常是电力变压器运行中经常遇到的问题特别是强油循环冷却器的散热管翘片之间容易积满灰尘羽毛等杂物并将散热间隙堵死使电风扇的风无法直接吹到散热管上影响了散热效率使电力变压器的温度不断升高为此我们对全部的220kv电力变压器的散热器在每年高温季节到来和负荷高峰之前都进行12次的水冲洗和彻底清理降温效果非常明显冲洗前后电力变压器油温能够平均下降10c以上
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变压器设计时温升及运行温度的规定值 规定值不同于允许值，在上述的环境条件下， 设计时要按以下规定来控制： （1）铁心对油的平均温升，自冷及风冷的为 30—35K，强油循环的为25—30K。 （2）绕组对油的平均温升，自冷及风冷的为 20—25K，强油循环的为25—30K。 （3）油对空气的平均温升，自冷及风冷的为 40K，强油循环的为35K。 （4）铁心表面的最高平均温升，自冷及风冷 的为（30—35）+40+40=110—1150C，强油 循环的为（25—30）+35+40 =100—1050C。
国家标准GB/T15164《油侵式电力变压器负载导则》 规定了电力变压器超铭牌负载时电流和温度的限制。 （1）变压器超铭牌容量运行时，通过变压器绕组的电 流增大，负载损耗增大，导电体及其相临部件的温度 快速升高； （2）铁心外漏磁通密度增加，附加损耗增大，使与此 漏磁通相耦合的金属部件由于涡流而发热； （3）主磁通与增加的漏磁通一起，使铁心的过励磁能 力受到限制，铁损增加而发热； （4）套管、分接开关、电缆终端连接和电流互感器等 也将受到较高的热应力，从而使其结构和安全裕度受 到影响； （5）超额定铭牌出力的综合效应将使电力变压器有机 绝缘材料高速裂化，电气绝缘性能下降；变压器机械 特性暂时变劣，使短路强度降低；
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二是当铁心出现两点或以上多点接地时，铁心 在工作磁通周围就会形成短路环，短路环在交 变的磁场作用下，产生很大的短路电流，流过 铁心，造成铁心局部过热；铁心的接地点越多， 形成的环流回路越多，环流也往往越大（主要 取决于多余接地点的位置），变压器的温升越 高，铁损也越大；同时，环流过热还会烧熔局 部铁心硅钢片，使相邻硅钢片间的绝缘漆膜烧 坏。 铁心过热故障严重时，都会因过热或放电， 在变压器内部产生大量的可燃性气体，引起轻 瓦斯发信，甚至重瓦斯动作而使变压器开关掉 闸，中断对外供电。
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变压器温升的允许值：
变压器的温升极限是以变压器的运行寿命（主要是 绝缘材料的的寿命）为基础的，油浸电力变压器一般 为A级绝缘材料，它的最高允许温度为1050C，而对变 压器寿命计算的温度一般是980C，而绕组最热点的温 升比绕组的平均温升高13K，因此，绕组的平均温度 规定为98-13=85K，当周围环境最高气温为400C时， 则绕组的最高温度为65+40=1050C，恰好符合A级绝 缘材料运行寿命的要求。 对导向冷却的变压器，绕组最热点的温升与其平均 温升之差比非导向结构要低5—10K，因此保障相同的 绕组最热点安全使用温度条件下，导向循环的变压器 的绕组温升有提高5K的可能。 此外，当油面温度达到950C以上时，油将显著裂化， 所以油面温升按55K控制，当环境温度400C，可使油 面温度限制在950C。