變壓器發(fā)熱故障原因分析與處理

1、<p>　　變壓器發(fā)熱故障原因分析與處理</p><p>　　摘要：本文對(duì)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(jìn)行了闡述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：變壓器；發(fā)熱故障；磁回路；電回路 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TM4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p&g

2、t;<p>　　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(nèi)部是否存在故障。但是變壓器內(nèi)部的熱源從何而來(lái)？根據(jù)變壓器的工作原理，變壓器內(nèi)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(gè)方面分析故障原因以及處理方法。 </p><p>　　1變壓器磁路發(fā)熱主要原因 </p><p>　　

3、1.1鐵芯多點(diǎn)接地 </p><p>　　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(dāng)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(shí)在地線中流過(guò)帶電繞組對(duì)鐵芯的電容電流，對(duì)于三相變壓器來(lái)說(shuō)，由于三相對(duì)稱，三相電壓對(duì)稱所以三相繞組對(duì)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。 <

4、;/p><p>　　當(dāng)變壓器鐵芯或與其他金屬構(gòu)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(dǎo)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(xù)運(yùn)行。 </p><p><b>　　1.2變壓器漏磁 </b></p><p>　　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

5、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(fù)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(nèi)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(dá)數(shù)百千瓦，導(dǎo)致局部過(guò)熱現(xiàn)象。 </p>&

6、lt;p>　　2變壓器電流回路發(fā)熱主要原因 </p><p><b>　　2.1 引線故障 </b></p><p>　　引線接頭（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(jìn)入導(dǎo)管，因此，未包任何絕緣的引線與導(dǎo)管接觸，造成分流，產(chǎn)生熱故障。&#160;引線

7、斷股也能引起熱故障，如某變壓器中性點(diǎn)套管內(nèi)的引線有兩股燒斷、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（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(nèi)的銅管內(nèi)壁相碰，發(fā)生分流、放電、過(guò)熱。 </p><p>　　2.2 導(dǎo)線質(zhì)量不良 </p><p>　　導(dǎo)線本身的質(zhì)量不良，也會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱現(xiàn)象。其主要原因是某些導(dǎo)線的銅和銀的含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限額，另外，導(dǎo)線截

8、面尺寸偏差不同，也會(huì)導(dǎo)致繞組直流電阻差異，使得繞組局部發(fā)熱 </p><p>　　2.3分接開(kāi)關(guān)故障 </p><p>　　在有載調(diào)壓變壓器中，在頻繁的調(diào)動(dòng)中會(huì)造成觸頭之間的機(jī)械磨損，電腐蝕和觸頭污染，電流的熱效應(yīng)會(huì)使彈簧的彈性變?nèi)?，從而使?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(dǎo)致觸頭之間的發(fā)熱量增大。 </p><p>&

9、lt;b>　　2.4連接不緊 </b></p><p>　　測(cè)試實(shí)踐表明，引線與套管導(dǎo)桿或分接開(kāi)關(guān)之間連接不緊，都可能導(dǎo)致連接處電阻過(guò)大，引起發(fā)熱。 </p><p><b>　　3其他原因的發(fā)熱 </b></p><p>　　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(yùn)行也會(huì)引起變壓器發(fā)熱。主要包括：（1）風(fēng)

10、扇工作不正常，導(dǎo)致主變壓器不能風(fēng)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(guò)熱。（3）變壓器內(nèi)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。 </p><p>　　4變壓器內(nèi)部發(fā)熱故障處理 </p><p>　　4.1變壓器過(guò)熱故障的診斷 </p><p>　　氣相色譜分析是診斷變壓器過(guò)

11、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(jié)合，可區(qū)分過(guò)熱故障發(fā)生在磁回路還是電回路。此外，測(cè)量直流電阻可以對(duì)導(dǎo)電回路熱性故障做進(jìn)一步判斷。 </p><p><b>　　4.2處理對(duì)策 </b></p

12、><p>　　根據(jù)引起過(guò)熱故障的不同原因采用不同的的處理對(duì)策。(1)由于繞組結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。(2)對(duì)冷卻器組管堵塞引起的過(guò)熱故障，應(yīng)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(kāi)關(guān)，上緊螺帽，避免松動(dòng)發(fā)熱。(4)為避免引線和套管銅管靠接后出現(xiàn)過(guò)熱，可采取以下措施： 1）不改變目前引線絕緣包扎方式，而只在每臺(tái)產(chǎn)品試裝時(shí)，準(zhǔn)確裁接引線電纜的長(zhǎng)度，做到引線長(zhǎng)度與

13、套管準(zhǔn)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(guò)熱故障，可在變壓器油箱內(nèi)壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。 </p><p><b>　　5結(jié)論 </b></p><p>　　變壓器內(nèi)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(duì)不同原因引起的

14、發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)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(yīng)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(yùn)行的可靠性。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 辜承林，陳喬夫，熊永前，電機(jī)學(xué)（第二版），華中科技大學(xué)出版社，2005，118-121。 </p><p>