【摘要】電力系統(tǒng)是保證居民正常生活以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的重要保證，變壓器是電力系統(tǒng)中調(diào)節(jié)電壓的關(guān)鍵設(shè)備，其安全運(yùn)行對(duì)于供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定具有重要作用。過(guò)熱故障是變壓器的常見(jiàn)故障之一，嚴(yán)重影響了變壓器的安全運(yùn)行，給電網(wǎng)供電造成不利影響。近年來(lái)為了有效降低變壓器損耗，各變壓器制造廠家也在不斷改革有關(guān)技術(shù)，本文將針對(duì)引起變壓器過(guò)熱故障的機(jī)理，分析導(dǎo)致過(guò)熱的原因和故障診斷方法，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出變壓器過(guò)熱故障的處理措施。

【關(guān)鍵詞】變壓器；過(guò)熱故障；故障分析；處理措施

前言：

變壓器在供電系統(tǒng)中的作用不可替代，因此其安全性能成為電力系統(tǒng)最為關(guān)注的重點(diǎn)，變壓器出現(xiàn)過(guò)熱故障會(huì)使變壓器油分解，因此通過(guò)油色譜即可分析故障。變壓器帶電時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移和損耗，大部分能量會(huì)轉(zhuǎn)換成電能輸送，小部分能量會(huì)以損耗的形式作用于變壓器繞組、鐵心以及金屬結(jié)構(gòu)當(dāng)中，轉(zhuǎn)化為熱量使繞組及其他介質(zhì)溫度升高，在變壓器當(dāng)中如果發(fā)熱量大于散熱量，溫差無(wú)法達(dá)到平衡，致使出現(xiàn)高于正常熱平衡的現(xiàn)象，即會(huì)出現(xiàn)變壓器過(guò)熱故障。

1、變壓器的作用

變壓器是通過(guò)利用電感原理改變義流電壓的裝置，主要由初級(jí)線圈和鐵心組成，在供電系統(tǒng)中變壓器用于變換電壓電流以及阻抗能力，能夠起到很好的絕緣和散熱作用，保證供電設(shè)備的熱量能夠良好的疏通，避免過(guò)熱產(chǎn)生故障或造成設(shè)備損壞，并且當(dāng)供電電壓發(fā)生變化時(shí)不會(huì)影響功率，還能夠在電路震蕩中起到選頻回路諧振的作用。

2、引起變壓器過(guò)熱故障的原因

2.1鐵芯過(guò)熱

由于鐵芯問(wèn)題造成的變壓器內(nèi)部發(fā)熱情況較為普遍，變壓器在運(yùn)行時(shí)會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生不均勻電場(chǎng)，由于鐵芯及其他金屬構(gòu)件位置不同的原因會(huì)形成不相等的懸浮電位，當(dāng)兩點(diǎn)間懸浮電位差過(guò)大能夠擊穿絕緣時(shí)就會(huì)產(chǎn)生火花，導(dǎo)致變壓器油分解，如若沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，將逐漸造成變壓器絕緣失去作用，引發(fā)安全事故。因此在施工設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意對(duì)鐵芯及夾件等進(jìn)行一點(diǎn)接地，保證鐵芯整體為零電位。然而由于特殊原因，往往會(huì)出現(xiàn)兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上的多點(diǎn)接地現(xiàn)象，例如鐵芯的絕緣受潮損壞或者油箱沉積污泥會(huì)降低絕緣電阻，或者鐵芯墊片不爭(zhēng)氣的毛刺與相鄰?qiáng)A件搭接都會(huì)引起短路現(xiàn)象，使電壓在回路中產(chǎn)生環(huán)流，導(dǎo)致變壓器不斷發(fā)熱最終燒毀。

2.2繞組過(guò)熱

繞組過(guò)熱故障產(chǎn)生的原因主要在于繞組制造工藝方面，由于早期國(guó)內(nèi)對(duì)于換位導(dǎo)線生產(chǎn)的制造工藝不成熟，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中出現(xiàn)統(tǒng)包絕緣膨脹和油道堵塞等現(xiàn)象，使匝絕緣無(wú)法得到及時(shí)冷卻，慢慢出現(xiàn)老化直至脫落露銅，形成匝間短路而造成變壓器燒毀。其次變壓器繞組的主磁通和漏磁通受風(fēng)量變化影響會(huì)引起渦流損耗不均勻的情況，尤其在大容量的變壓器中，漏磁密度高，雜散損耗大，也會(huì)造成變壓器過(guò)熱現(xiàn)象。此外，繞組材料本身的質(zhì)量問(wèn)題也會(huì)直接導(dǎo)致過(guò)熱現(xiàn)象。

2.3分接開(kāi)關(guān)故障

分接開(kāi)關(guān)引起的變壓器過(guò)熱故障主要發(fā)生在變壓器頻繁調(diào)壓或電流負(fù)荷較大的情況下，變壓器頻繁調(diào)壓會(huì)導(dǎo)致接觸開(kāi)關(guān)的接頭嚴(yán)重磨損或腐蝕，當(dāng)電流經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)降低接頭開(kāi)關(guān)彈性，導(dǎo)致動(dòng)、靜兩接頭間的電阻壓力增加，發(fā)熱量增大，而發(fā)熱量增大又加劇了線路的氧化，形成惡性循環(huán)造成變壓器損壞問(wèn)題。

2.4其他原因

除了磁回路和電回路故障，導(dǎo)線的質(zhì)量情況以及外部散熱裝置的運(yùn)行情況也會(huì)引起變壓器過(guò)熱，如冷卻風(fēng)扇出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致主變壓器無(wú)法實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷散熱，引起變壓器過(guò)熱，如漏硅膠堵塞或凈油器濾網(wǎng)不嚴(yán)密會(huì)使硅膠大量進(jìn)入油箱，造成油循環(huán)不良致使過(guò)熱，如變壓器內(nèi)部存在異物，將造成繞組匝間短路，引發(fā)過(guò)熱現(xiàn)象。

3、變壓器過(guò)熱故障的分析處理

3.1故障診斷

對(duì)于變壓器過(guò)熱的故障檢測(cè)，首先可通過(guò)外觀檢查，對(duì)變壓器的聲音和氣味以及外殼溫度等因素進(jìn)行檢查，判斷各組件的工作狀態(tài)，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析。其次，由于目前應(yīng)用最為廣泛的變壓器是充油式變壓器，變壓器過(guò)熱時(shí)其內(nèi)部的礦物油和絕緣紙會(huì)發(fā)生裂變產(chǎn)生氣體，因此可利用油氣分離裝置將氣體分離，通過(guò)對(duì)氣體成分的分析對(duì)比，找出過(guò)熱部位及損害程度。此外可通過(guò)電氣試驗(yàn)測(cè)量繞組直流電阻，能夠了解繞組縱絕緣和導(dǎo)電回路的連接情況，排除斷路或繞組斷股以及接觸不良等故障，通過(guò)實(shí)際測(cè)量的斷路阻抗和負(fù)載損耗與出廠值對(duì)比，能夠判斷是否存在變壓器繞組錯(cuò)位變形或結(jié)構(gòu)中存在的渦流環(huán)流情況。

3.2鐵芯故障預(yù)防處理

針對(duì)鐵芯故障引發(fā)的過(guò)熱問(wèn)題可利用電擊法對(duì)變壓器進(jìn)行放電，通過(guò)采用低壓交流沖擊對(duì)變壓器電量進(jìn)行疏散，也可以在鐵芯外部增加電阻，減少鐵芯接地電流對(duì)變壓器造成的損害。

3.3分接開(kāi)關(guān)故障預(yù)防處理

針對(duì)分接開(kāi)關(guān)原因引發(fā)的變熱器過(guò)熱故障，需要對(duì)分接開(kāi)關(guān)的油鐨譜進(jìn)行分析，并且每年對(duì)分接開(kāi)關(guān)座做定期的電阻直流檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抽離檢查。在變壓器設(shè)備投入之前首先應(yīng)當(dāng)對(duì)繞組直流電壓進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)后方可投入運(yùn)營(yíng)，正確將引線和分接開(kāi)關(guān)連接，準(zhǔn)確裁截引線長(zhǎng)度，避免引線過(guò)長(zhǎng)造成與銅管靠接不良，對(duì)于常出現(xiàn)大幅度調(diào)壓以及負(fù)荷較大的變壓器需隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，確保其工作過(guò)程中的安全性能。

3.4冷卻器清洗

對(duì)于因冷卻器組管堵塞造成的過(guò)熱故障應(yīng)當(dāng)定期使用壓縮空氣或水進(jìn)行清洗，在進(jìn)行清洗之前，首先應(yīng)當(dāng)停止冷卻器的工作，拆除風(fēng)扇葉片和保護(hù)罩，使用吸塵裝置在進(jìn)風(fēng)側(cè)吸塵，同時(shí)在出風(fēng)側(cè)使用壓縮空氣灌吹，將灰塵去除之后使用自來(lái)水由出風(fēng)側(cè)往進(jìn)風(fēng)側(cè)方向沖洗，清洗過(guò)程中注意避免落入雜物。

結(jié)語(yǔ)：

變壓器的安全運(yùn)行是保證供電設(shè)備正常工作的必要條件，變壓器從設(shè)計(jì)到維護(hù)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽或者操作失誤都會(huì)影響變壓器的穩(wěn)定性，對(duì)變壓器的過(guò)熱防范也具有決定性影響，因此設(shè)計(jì)部門(mén)、安裝部門(mén)以及維護(hù)部門(mén)都應(yīng)采取有關(guān)措施進(jìn)行過(guò)熱預(yù)防。變壓器的內(nèi)部故障主要有鐵損、銅損和其他附加損耗，在維護(hù)維修過(guò)程中應(yīng)當(dāng)通過(guò)氣相色譜分析以及直流電阻法等方式診斷故障性質(zhì)，找出發(fā)熱部位，有針對(duì)性的進(jìn)行處理，從而提升變壓器的安全性能，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。

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