变压器运行中温度过高现象分析与处理

二、变压器温度升高的原因
(一)内部原因 (1)存在内部损耗
变压器在运行中由于铁芯的磁滞损耗、涡流损耗和线圈的铜损都转 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,与变压器结构有关,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 中温度过高现象分析 与处理
巴州总厂 杨荣
2019年9月10
变压器是电力系统中主要电气设备之一,其运行状态直 接决定着电力系统运行的安全、稳定和供电的可靠性。变压 器温度或温升是描述变压器运行状态(事故、故障和不正常 运行)的最主要的技术参数。
变压器在运行中要产生铜损和铁损,这两部分损耗最后 全部转变为热能,使变压器的铁芯和绕组发热,变压器的温度 升高;另外绕组还通过电流而发热,变压器的热量向环境散发 达到热平衡时,变压器的各部分温度应为稳定值。若变压器 的各部分温度长时间超过其允许范围时,特别是变压器油温 比正常高出10℃以上或温度还在不断上升时,则变压器的绝 缘容易损坏,很容易被高电压击穿而造成故障或事故。因此, 变压器正常运行时,不允许超过绝缘的允许温度。
三、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。一般情况下，只要能保持铜损和铁 损相等，变压器就处于最经济的运行条件下，变压器温度也 会在正常范围内。 (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
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,温度不断升高。特 别在倒换分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。
铁芯是由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损坏等使硅钢片间 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,严重时使铁芯局部严重发热,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,油的循环冷却速度下降,导致 变压器运行中温度升高。
一、变压器正常运行时的允许温度及允许温升 二、变压器温度升高的原因 三、变压器运行中温度过高的处理
一、变压器正常运行时的允许温度及允许温升
1、运行允许温度
我国电力变压器大部分采用A级绝缘。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 且上下部油温也不相同,上部油温高于下部油温。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。 采用A级绝缘的变压器,在正常运行中,当周围最高环境温度为 +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,上层油温应不超过85℃。而变压器正常运 行时,上层油温不宜经常超过75℃。IEC《变压器运行负载导 则》指出：变压器最热点温度达到140℃时，油中就会产生 气泡，气泡会降低绝缘或引发闪络，造成变压器损坏。
(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油循环风冷 、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
变压器室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。
(6)维修排除变压器冷却循环系统的故障使其能正常工作。如 强迫油循环风冷变压器，由于长时间的运行，使得热交换器 被杂物堵塞，热交换器中发射出来的热空气不能及时的排出 ，导致油温升高。特别是炎热的夏季，出现这种情况就会更 危险。所以就需要运行人员定期的清除热交换器上的杂物， 保证热量能及时的排出。
(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Байду номын сангаас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及冷却油受热,冷却油 过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
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，对综 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。
(二)运行允许温升
变压器实际温度与环境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。国际电工委员会（IEC）认为在80140℃的温度范围内，温度每增加6℃，变压器绝缘有效使用 寿命降低的速度会增加一倍，这就是变压器运行的6℃法则 ，GB1094中规定:油浸变压器绕组平均温升值是65℃，顶部 油温升是55℃，铁芯和油箱是80℃。