变压器的温升与变压器的温升过高的原因全面分析

变压器的允许温升与

变压器的温升过高的原因全面分析

变压器正常运行允许温度

(一)运行允许温度

我国电力变压器大部分采用A级绝缘,即浸渍处理过的有机材料,如纸、木材、棉纱等。在变压器运行时的热量传播过程中,各部分的温度差别极大,绕组的温度最高,其次是铁芯的温度,绝缘油的温度低于绕组和铁芯的温度,而且上下部油温度却不相同,上部油温度高于下部油温度。在安全规程中,变压器运行中的允许温度是按上部油温来检查和规定的,上部油温的允许值应遵守电机制造厂家的规定。采用A级绝缘的变压器,在正常运行中,当最高周围空气温度为+40℃时,变压器绕组的允许极限工作温度为105℃。由于绕组的平均温度比油温度高10℃,同时为了防止变压器油质劣化,所以规定变压器上层油温度不超过95℃。在正常情况下,为确保绝缘油不致过度氧化,上层油温以不超过85℃。而变压器正常运行时,上层油温度不宜经常超过75℃。如果当变压器绝缘的工作温度超过允许值后,每升高8℃,其使用期限(寿命)就减少一半,即变压器寿命8℃规则。

(二)运行允许温升

变压器的温升是指变压器实际温度与周围温度的差值称作变压器的温升。由于变压器内部热量的传播不均匀,故变压器各部位的温度差别很大,这对变压器的各部位的绝缘强度有很大的影响,而且当变压器温度升高时,绕组电阻就会增大,使铜损增加。因此,需要对变压器的额定负荷情况下各部分的温升作出规定,即变压器的允许温升。

变压器温度升高的原因

(一)内部原因

(1)存在内部损耗

变压器在运行中铁芯和线圈中由于铁芯的磁滞损耗、涡流损耗和线圈的铜损转化为热量,使温度升高,热量向周围以辐射、传导等方式扩散,当发热和散热达到平衡状态时,各部分的温度趋于稳定。铁损(磁滞损耗和涡流损耗)是基本不变的损耗,是变压器结构有关,所以在运行中无法减少或消除;而铜损(线损)随负荷变化而变化。

(2)分接开关接触不良

变压器运行中分接开关由于弹簧压力不够,接点接触小,有油膜、污秽等原因造成接点接触电阻增大,接点过热最为常见(接点过热导致接触电阻增大,接触电阻增大,接点过热增高),温度不断升高。特别在倒换分接接开关或变压器过负荷运行时容易使分接开关接点接触不良而过热。而分接开关接触不良的主要原因是有接触点的压力不够;动静触点间有油泥膜;接触面有烧伤或定位指示与开关接触位置不对应等。

(3)绕组匝间短路

变压器绕组相邻的几匝因绝缘损坏或老化,将会出现一个闭合的短路环流,使绕组的匝数减少,短路环流产生高热量使变压器温度升高,严重时将烧毁变压器。变压器绕组匝间短路时,短路点处出现弧光使其各部位和绝缘、冷却油受热,沸腾时能听到发出“咕噜咕噜”声音,使变压器温度急剧上升。

(4)铁芯局部过热

铁芯是有绝缘的硅钢片叠加成的,变压器运行中由于外力损伤或绝缘老化以及穿芯

螺丝绝缘老化,绝缘损坏使硅钢片间绝缘损坏,涡流增大,造成局部发热,轻者一般观察不出变压器油温上升,严重时使铁芯局部过热,油温上升;空载损耗增加,绝缘下降。

(5)变压器缺油或散热管内阻塞

变压器油是变压器内部的主绝缘,起绝缘、冷却、灭孤的作用,如果缺油或散热管内阻塞,油的循环冷去速度下降,导致变压器运行中温度升高。

(二)外部原因

(1)变压器冷却循环系统故障

电力变压器除用散热管冷却散热外还有强迫风冷、水循环等散热方式,一旦冷却散热系统故障或散热条件差将造成运行中的变压器温度上升(尤其在夏日炎热季节)。

(2)变压器室的进出风口阻塞或积尘严重

变压器的进出风口是变压器运行中空气对流的通道,一旦阻塞或积尘严重,变压器的发热条件没变而散热条件变差了,不能及时向周围空气散热,导致变压器运行中温度上升。

变压器运行中温度过高的处理

(1)变压器内部损耗中由于铁损是基本不变的,只有铜损是随运行负荷的变化而变化。

(2)分接开关接触不良往往可以从气体继电器轻瓦斯频繁动作来判断;并通过取样进行化验和测量绕组的直流电阻来确定。

(3)绕组匝间短路通过变压器内部有异常声音和气体继电器频繁动作发出信号和用电桥测量绕组的直流电阻等方法来确定,发现绕组匝间短路应进行处理,不严重者重新处理绕组匝间绝缘,严重者重新绕制绕组。

(4)铁芯硅钢片间短路轻瓦斯动作,听变压器声音,摇测变压器绝缘电阻,对变压器油进行化验,作变压器空载试验等综合参数进行分析确定,铁芯硅钢片间短路应对变压器进行大修。

(5)变压器缺油应查出缺油的原因进行处理,加入经耐压试验合格的同号变压器油至合适位置,若变压器散热管堵塞,则对变压器进行检修、放油、吊芯疏通热管。

(6)维修排除变压器冷却循环系统的故障使其能正常工作。

(7)应清理干净变压器室进出风口处的堵塞物和积尘。