變壓器發(fā)熱故障原因研究和處理

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1、變壓器發(fā)熱故障原因研究和處理　　摘要：本文對變壓器發(fā)熱故障產(chǎn)生的原因以及發(fā)熱故障的處理進行了闡述。關鍵詞：變壓器；發(fā)熱故障；磁回路；電回路中圖分類號：TM4文獻標識碼：A引言變壓器發(fā)熱故障會使變壓器油分解，所以通過變壓器油色譜分析可以來判斷變壓器內部是否存在故障。但是變壓器內部的熱源從何而來？根據(jù)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）、其他原因的發(fā)熱（附加損耗）【1】。下面從這三個方面分析故障原因以及處理方法。1變壓器磁路發(fā)熱主要原因1.1鐵芯多點接地5如果

2、變壓器鐵芯不接地時，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(tǒng)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，這時在地線中流過帶電繞組對鐵芯的電容電流，對于三相變壓器來說，由于三相對稱，三相電壓對稱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接地。當變壓器鐵芯或與其他金屬構件有兩點或或兩點以上接地時，則接地點就會形成閉合回路，造成環(huán)流，該電流會引起局部過熱，導致油分解，還可能使接地片熔斷，或燒壞

3、鐵芯，使變壓器不能繼續(xù)運行。1.2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(xiàn)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，有時可達數(shù)百千瓦，導

4、致局部過熱現(xiàn)象。2變壓器電流回路發(fā)熱主要原因2.1引線故障5引線接頭（將軍帽）過熱也是多發(fā)性故障，例如，將軍帽螺扣配合不良，造成過熱。引線分流故障多發(fā)生在套管上，一方面電流較大，另一方面引線大多不是直順套管方向進入導管，因此，未包任何絕緣的引線與導管接觸，造成分流，產(chǎn)生熱故障。 引線斷股也能引起熱故障，如某變壓器中性點套管內的引線有兩股燒斷、三股燒傷，其原因是檢修過程中，更新該中性點套管時引線（銅辮子）向上拉比較別勁，使引線外層半途繞白布帶脫落，裸辮子引線與套管內的銅管內壁相碰，發(fā)生分流、放電、過

5、熱。2.2導線質量不良導線本身的質量不良，也會導致過熱現(xiàn)象。其主要原因是某些導線的銅和銀的含量低于國家標準限額，另外，導線截面尺寸偏差不同，也會導致繞組直流電阻差異，使得繞組局部發(fā)熱2.3分接開關故障在有載調壓變壓器中，在頻繁的調動中會造成觸頭之間的機械磨損，電腐蝕和觸頭污染，電流的熱效應會使彈簧的彈性變弱，從而使動、靜觸頭之間的接觸壓力下降。動、靜觸頭壓力減小，會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。2.4連接不緊測試實踐表明，引線與套管導桿或分接開關之間連接不緊，都可能導致連接處電阻過大

6、，引起發(fā)熱。3其他原因的發(fā)熱5除了以上磁回路和電回路故障會引起發(fā)熱外，外部散熱裝置非正常運行也會引起變壓器發(fā)熱。主要包括：（1）風扇工作不正常，導致主變壓器不能風冷散熱，出現(xiàn)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，引起局部過熱，而且也可能在異物中形成環(huán)流，引起局部過熱。4變壓器內部發(fā)熱故障處理4.1變壓器過熱故障的診斷氣相色譜分析是診斷變壓器過熱故障的重要方法。實踐表明，在局部過熱的情況下，變壓器油中含有大量的CH4和C2H4，

7、故障涉及固體絕緣時，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判斷故障的性質。診斷時，將三比值法與四比值法【3】相結合，可區(qū)分過熱故障發(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一步判斷。4.2處理對策根據(jù)引起過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熱，易將變壓器的低壓繞組改為雙螺旋結構。(2)對冷卻器組管堵塞引起的過熱故障，應定期用壓縮空氣或水清洗冷卻管組。(3)正確連接引線和分接開關，上緊螺帽，避免松動發(fā)熱。(4

8、)為避免引線和套管銅管靠接后出現(xiàn)過熱，可采取以下措施：51）不改變目前引線絕緣包扎方式，而只在每臺產(chǎn)品試裝時，準確裁接引線電纜的長度，做到引線長度與套管準確裝配。2）改變引線電纜的絕緣包扎方式，保持引線電纜絕緣的完整，不允許有絕緣松脫露銅的現(xiàn)象。(5)為防止漏磁引起的過熱故障，可在變壓器油箱內壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。5結論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