变压器过热故障分析与处理程自宽

变压器过热故障分析与处理程自宽

程自宽

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100

摘要：现如今，变压器是我国重要的供电相关设备，其运行状态和电网的正常、安全、高效运作有着极大的关系。因此，保障变压器正常运行是供电工作中的重要一环。过热故障是变压器的常见故障，对电网的正常运作危害较大，发现变压器的过热故障及其原因，及时采取正确的预防手段和解决措施，能大幅降低变压器过热故障的几率。本文简单介绍变压器过热故障，分析引起变压器过热故障的原因，并探讨相应的诊断和预防方法。

关键词：变压器；过热故障；原因；诊断；预防

引言

变压器是作为一类重要的电力设备，他的运行直接关系着电网的安全，如何保证变压器处于良好运行状态在电力生产中至关重要。铁芯多点接地是一种常见性的变压器故障，直接关系的变压器的运行安全，因此，及时排除此类接地故障对于保证用户的安全生产具有重要意义。

1变压器过热故障成因分析

1.1变压器内部存有异物

变压器中掺入了其它东西的话，往往会使得变压器在运行时出现过热的状况，并引起故障。例如当金属颗粒或者其它杂质在进入变压器的内外框铁芯之后，变压器一旦开机运作，就很容易使得内外框因金属颗粒等异物而存在磁位差。并会因此出现环流，产生大量的热，使得变压器出现热故障。

1.2变压器绕组问题

变压器绕组过热一般是因为变压器使用时间较长及换位导线生产技术问题而造成换位导线老化严重所引起的。除此之外，绕组换位不合适以及绕组匝本身质量问题都很容易造成绕组过热，并进一步引起变压器过热故障。

1.3变压器漏磁现象

磁通时变压器正常工作必不可少的，不过，磁通也可能引起变压器发生热故障。变压器中含有漏磁通，漏磁通的轴向分量均分布简单，不存在太大的变化。不过漏磁通的径向分量情况就要复杂得多，相应地，漏磁损耗情况也要更为多变，并且变压器的体积越大，其损耗量也更多。在变压器绕组端部的涡流损耗是最大的，这就使得内绕组漏磁的径向值远远高于外绕组漏磁径向值。当变压器体积较大时，漏磁密高，损耗的大量能量会转化成热能，使得变压器内部温度升高，从而容易造成变压器过热故障。

2变压器过热故障的诊断与预防

2.1变压器过热故障的诊断方法

2.1.1外部观察法

要判断变压器是否发生热故障，可以简单地通过观察变压器运行的外部情况获知。在变压器发生热故障的情况下，变压器运行状态会与正常运行状态出现较大差异，包括发出的声音、油的气味、外壳发热状况以及外部保护装置信号都和平时有所不同。例如可以听变压器运行时有没有异常声音、油的气味是否有所不同、温度指示计的温度大小是否正常、储油柜油位有否升高或降低、油箱有没有出现漏油情况等。将观察所得数据与变压器正常工作数据两相对比，就能很轻松地判断变压器是否发生热故障。

2.1.2变压器直流电阻对变压器内部过热原因的判别

电压器内部过热的原因和变压器的直流电阻有着莫大关系，尤其受绕组直流电阻影响较大。通过对绕组直流电阻的测量及实验，可以了解绕组与回路之间的状况，尤其是前者纵绝缘和后者的连接关系，并通过这一关系判断变压器内部过热的原因。无论是绕组匝短路，还是绕组断股，又或者是分接开关与到导线接头接触不良引起的变压器内部过热，都能够通过测量绕组直流电阻进行判断。与此同时，测量绕组直流电阻还可以判断直流电阻的平衡及调压分接开关档位的有效性，并进一步判断回路是否有故障问题。

2.2变压器过热故障的防范措施

2.2.1设计单位优化设计

设计单位在设计变压器时，应当充分意识到变压器易发生热故障这一问题，并针对此进行设计优化，尽可能减少因设计不当而造成变压器过热故障的概率。例如设计单位可以对绕组结构进行优化设计，利用双螺旋结构设计，起到更好的散热效果，从而避免绕组热量堆积过多引起变压器过热故障。

2.2.2生产厂家提高制造质量

变压器制造厂家需要提高制造工艺水平，从根本上保障变压器的运行稳定、规避热故障问题。例如目前换位导线生产技术还存在许多缺陷，使得换位导线在工作一定时间之后老化严重，绝缘脱落并局部漏铜，从而引起短路并导致变压器过热故障。生产厂家应当针对这一问题，积极做好换位导线生产技术的研究工作。

2.2.3加强漏磁防范工作

要防止漏磁，可以使用磁屏蔽装置，从而减小损耗并避免局部过热导致变压器过热故障。一般来说，磁屏蔽装置主要安装在绕组钢脱板及油箱内壁上，避免漏磁穿透油箱内部钢板，从而防止油箱局部过热。

2.2.4做好冷却器管道清理工作

冷却器是防止变压器发生热故障的重要装置，需要按时对其进行清理来保证其工作性能，从而避免变压器过热故障。冷却器的主要问题在于冷却器管道容易堵塞，因此需要按时用水或者压缩空气对冷却器管道进行清洗。

2.2.5避免引线和套管铜管接触

引线和套管铜管接触后过热容易导致变压器过热故障，因此需要避免二者相接触。通常有两种引线绝缘包扎方法来避免引线和套管通关直接接触，一种方法不用改变电缆引线，在变压器试装时就要对引线进行裁剪，确保其长度和套管长度一致。另一种方法则是在总装的时候，确保引线绝缘材料的有效性和安全性，不能出现材料脱皮、腐蚀、老化等现象。

2.3变压器多点接地处理

2.3.1处理方法

先确定变压器铁芯接地故障是不稳定接地故障还是稳定接地故障，其方法有：①放电电压冲击法：这种方法要视现场具体情况、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯状态下均可进行。可用升压变压器电压的方法进行，操作前务必计算好二次侧电压，由于铁芯对地绝缘片太薄的原因，所以二次侧电压不能高于2500V。②电容放电冲击法，通常情况，电容经过1分钟充电过程后，快速对变压器故障点放电，此时会听到啪啪的响声。随后用2.5kV摇表测试铁芯对地的绝缘电阻，若故障仍然不能排除，连续复操作数次，这类接地故障基本可以排除。③大电流冲击法：电焊机工作电压20～40V，电流60～600A。操作时，先把电焊机的焊接输出电流设定在小值，用焊把快速碰触垫脚，在此状况下铁芯片与垫脚会通过故障点而形成闭合电路，而铁芯故障接地点的阻值和非故障点的阻值相比较大，慢慢升高电焊机的输出电流，故障点会很快发热，这时故障点上的油脂会分解而形成烟尘，这样就可以看到故障点了。故障消除后用兆欧测量铁芯接地电阻的阻值用以检验效果。根据检测情况，我们决定用电容放电冲击法确定铁芯接地故障类型。经三次电容放电冲击，变压器仍然存在多点接地故障。由此，我们判断变压器为稳定接地故障。

2.3.2吊罩处理

检查铁芯绝缘纸板固定牢固，铁芯纵向散热油道无油泥、金属杂物堵塞，铁芯接地片绝缘包扎完好，外观检查各间隙、槽部重点部位无金属夹杂物。之后，测试下夹件对铁芯绝缘电阻良好，测试上夹件穿芯螺栓对铁芯绝缘电阻，发现夹件对铁芯绝缘电阻为0MΩ。发现上夹件碰及铁芯后，现场处理人员仔细检查铁芯夹件，发现上夹件中间部位与铁芯间隙太小，已经碰及铁芯。处理该处接地点后，测试铁芯绝缘电阻为10000MΩ，不再存在接地点。

结语

在对电网运作质量和安全要求越来越高的今天，保证变压器的正常工作非常重要。针对变压器过热故障这一常见问题，发现并分析造成变压器过热故障的原因，并及时采取相应的措施进行诊断和防范，能有效减少变压器过热故障的几率。

参考文献：

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[2]于世超.变压器过热故障分析及防范策略[J].科学之友，2013（06）：12-13.

[3]武承霞.浅谈变压器内部过热故障的诊断及防范措施[J].科技创新与应用，2016（26）：180.