电力变压器运行温度异常原因及防范分析.doc

电力变压器运行温度异常原因及防范分析
华润电力风能（威海）有限公司
孙乐场
摘要：提出电力变压器运行温度异常表现特征，根据其特征对温度异常原因进行分析，指引设备异常处理思路。结合多年来工作经验，提出电力变压器温度异常的检测方法与预防措施。
关键词：温度异常检测措施
引言
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；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。本文介绍电力变压器一些温度异常的常见表现特征，进行初步原因分析；并结合多年来工作经验，提出电力变压器温度异常的检测方法与预防措施。
2．电力变压器温度异常的原因
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，电力变压器温度通常靠测量上层油温获得，与变压器自身性能和外部散热环境密切相关，引起温度异常升高的原因有：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；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；长期过负荷运行，事故过负荷；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。
2．1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。
2．2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。
2．3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。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。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。
2．4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