分析變壓器發(fā)熱故障與處理

變壓器發(fā)熱故障會(huì )使變壓器油分解，所以通過(guò)變壓器油色譜分析可以來(lái)判斷變壓器內部是否存在故障。但是變壓器內部的熱源從哪而來(lái)？根據變壓器的工作原理，變壓器內發(fā)熱主要源自磁回路引起的發(fā)熱（鐵損）、電回路引起的發(fā)熱（銅損）、以及其他原因的發(fā)熱（附加損耗）

  從下面這幾個(gè)方面分析故障原因及處理方法。

一，多種原因的發(fā)熱

 除了以上磁回路和電回路故障會(huì )引起發(fā)熱外，外部散熱裝置非正常運行也會(huì )引起變壓器發(fā)熱。主要包括：

（1）風(fēng)扇工作不正常，導致主變壓器不能風(fēng)冷散熱，出現熱性故障。

（2）漏硅膠造成堵塞，使油循環(huán)不良，引起主變壓器高溫過(guò)熱。

（3）變壓器內部殘留的異物不僅可能造成繞組匝間短路，引起局部過(guò)熱，而且也可能在異物中形成環(huán)流，引起局部過(guò)熱。

 二，變壓器電流回路發(fā)熱主要原因

 1 引線(xiàn)故障
 引線(xiàn)接頭（將軍帽）過(guò)熱也是多發(fā)性故障，例如，將軍帽螺扣配合不良，造成過(guò)熱。引線(xiàn)分流故障多發(fā)生在套管上，一方面電流較大，另一方面引線(xiàn)大多不是直順套管方向進(jìn)入導管，因此，未包任何絕緣的引線(xiàn)與導管接觸，造成分流，產(chǎn)生熱故障。 引線(xiàn)斷股也能引起熱故障，如某變壓器中性點(diǎn)套管內的引線(xiàn)有兩股燒斷、三股燒傷，其原因是檢修過(guò)程中，更新該中性點(diǎn)套管時(shí)引線(xiàn)（銅辮子）向上拉比較別勁，使引線(xiàn)外層半途繞白布帶脫落，裸辮子引線(xiàn)與套管內的銅管內壁相碰，發(fā)生分流、放電、過(guò)熱。
2 導線(xiàn)質(zhì)量不良
 導線(xiàn)本身的質(zhì)量不良，也會(huì )導致過(guò)熱現象。其主要原因是某些導線(xiàn)的銅和銀的含量低于國家標準限額，另外，導線(xiàn)截面尺寸偏差不同，也會(huì )導致繞組直流電阻差異，使得繞組局部發(fā)熱
3分接開(kāi)關(guān)故障
 在有載調壓變壓器中，在頻繁的調動(dòng)中會(huì )造成觸頭之間的機械磨損，電腐蝕和觸頭污染，電流的熱效應會(huì )使彈簧的彈性變弱，從而使動(dòng)、靜觸頭之間的接觸壓力下降。動(dòng)、靜觸頭壓力減小，會(huì )使觸頭之間接觸電阻增大，從而導致觸頭之間的發(fā)熱量增大。
 4連接不緊
 測試實(shí)踐表明，引線(xiàn)與套管導桿或分接開(kāi)關(guān)之間連接不緊，都可能導致連接處電阻過(guò)大，引起發(fā)熱。

三，變壓器磁路發(fā)熱的主要原因

 1鐵芯多點(diǎn)接地
 如果變壓器鐵芯不接地時(shí)，高低壓繞組之間、低壓繞組與鐵芯之間、鐵芯與大地（變壓器油箱）之間都存在寄生電容。當變壓器鐵芯與變電站的接地系統可靠連接，鐵芯與大地之間的寄生電容電流就被短路，使鐵芯處于零位，這時(shí)在地線(xiàn)中流過(guò)帶電繞組對鐵芯的電容電流，對于三相變壓器來(lái)說(shuō)，由于三相對稱(chēng)，三相電壓對稱(chēng)所以三相繞組對鐵芯的電容電流之和幾乎等于零【2】。所以，變壓器鐵芯需要一點(diǎn)接地。當變壓器鐵芯或與其他金屬構件有兩點(diǎn)或或兩點(diǎn)以上接地時(shí)，則接地點(diǎn)就會(huì )形成閉合回路，造成環(huán)流，該電流會(huì )引起局部過(guò)熱，導致油分解，還可能使接地片熔斷，或燒壞鐵芯，使變壓器不能繼續運行。
 2變壓器漏磁
 變壓器繞組中的磁通包括主磁通和漏磁通，無(wú)論主磁通還是漏磁通，可以分為軸向分量和徑向分量。軸向分量分布較簡(jiǎn)單，沿繞組高度變化較小。徑向分量沿繞組高度分布復雜，由它引起渦流損耗分布很不均勻，且隨變壓器容量變化而變化，不僅隨繞組的軸向高度變化，也隨繞組的徑向尺寸變化，其最大值出現在端部附近。由于變壓器的內繞組離鐵芯近，漏磁的徑向值高于外繞組。若變壓器繞組為低、中、高排列，則低壓繞組的徑向漏磁高。在大型變壓器中，由于漏磁密度高，所以產(chǎn)生的雜散損耗很大，有時(shí)可達數百千瓦，導致局部過(guò)熱現象。

 四，變壓器內部發(fā)熱故障處理

 1變壓器過(guò)熱故障的診斷

氣相色譜分析是診斷變壓器過(guò)熱故障的重要方法。實(shí)踐表明，在局部過(guò)熱的情況下，變壓器油中含有大量的CH4和C2H4，故障涉及固體絕緣時(shí)，油中還含有大量的CO和CO2，基于此特性，可以用氣體圖像法和三比值法來(lái)判斷故障的性質(zhì)。診斷時(shí)，將三比值法與四比值法【3】相結合，可區分過(guò)熱故障發(fā)生在磁回路還是電回路。此外，測量直流電阻可以對導電回路熱性故障做進(jìn)一步判斷。

 2處理對策
 根據引起過(guò)熱故障的不同原因采用不同的的處理對策。

(1)由于繞組結構等原因引起的低壓繞組過(guò)熱，易將變壓器的低壓繞組改為雙螺旋結構。

(2)正確連接引線(xiàn)和分接開(kāi)關(guān)，上緊螺帽，避免松動(dòng)發(fā)熱。

(3)對冷卻器組管堵塞引起的過(guò)熱故障，應定期用壓縮空氣或水清洗冷卻管組。

(4)為防止漏磁引起的過(guò)熱故障，可在變壓器油箱內壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。

(5)為避免引線(xiàn)和套管銅管靠接后出現過(guò)熱，可采取以下措施： 

a,不改變目前引線(xiàn)絕緣包扎方式，而只在每臺產(chǎn)品試裝時(shí)，準確裁接引線(xiàn)電纜的長(cháng)度，做到引線(xiàn)長(cháng)度與套管準確裝配。

b,改變引線(xiàn)電纜的絕緣包扎方式，保持引線(xiàn)電纜絕緣的完整，不允許有絕緣松脫露銅的現象。 

五，空載發(fā)熱

空載發(fā)熱是變壓器絕緣壞或變壓器輸入電壓高了，絕緣壞需要重繞線(xiàn)圈，輸入電壓高需要降低輸入電壓或增加線(xiàn)圈圈數如果電壓正常，帶上負荷發(fā)熱是負荷重了，減輕負荷可以降溫。無(wú)法減輕負荷，可以用風(fēng)扇降溫如果是小變壓器，原來(lái)是正常的，檢查整流裝置和負荷，可能有整流管、電容等短路，電流變大發(fā)熱。

六，國家標準(油浸變壓器)頂部油溫一般調整在85℃，如果超過(guò)85℃，要分析原因：

1、如果是因為室溫過(guò)高，負荷過(guò)重等慢慢上升，可以超過(guò)85℃繼續運行，但較高不能超過(guò)95℃(這時(shí)變壓器中心鐵芯或繞組是105℃，會(huì )嚴重損壞絕緣，縮短使用壽命或燒毀變壓器);

2、變壓器超過(guò)85℃運行時(shí)，變壓器頂部油溫與室溫溫差不能超過(guò)55℃，如果超過(guò)，可能是嚴重超負荷、電壓過(guò)低、電流過(guò)大、內部有故障等，繼續運行會(huì )嚴重損壞絕緣，縮短使用壽命或燒毀變壓器。

七，概述
 變壓器內部故障原因主要有磁回路引起的發(fā)熱（鐵損）、電回路引起的發(fā)熱（銅損）以及其他原因的發(fā)熱（附加損耗），針對不同原因引起的發(fā)熱現象，應用氣相色譜分析和直流電阻法診斷變壓器發(fā)熱故障的性質(zhì)，查找發(fā)熱的部位，采取相應的處理措施，就可以有效處理變壓器發(fā)熱故障，提高變壓器安全運行的可靠性。

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