变压器知识问答（三）

——变压器正常运行中发热的原因及常用的散热措施，运行中发生局部高热和不正常声响的原因分析

1 变压器正常运行中为什么会发热？为使温升不超过允许值，常采用哪些散热措施？

答：正常运行中的变压器要产生铜损、铁损和附加损耗，这些损耗都会转变成热量，使变压器各部温度升高。温度过高会使绝缘和变压器油老化变质，从而缩短变压器的使用寿命。因此必须采用必要的散热措施，使变压器各部分的温度稳定在允许范围内。

能直接或间接地把铁芯和绕组的热量带走的物质叫冷却介质，如空气、变压器油、水、SF6气体等。干式变压器是靠其周围的空气以辐射和对流的散热方式来进行自然冷却的。

由于油的散热效率和绝缘性能都比空气好，所以水电站使用的绝大部分变压器都是油浸式的。铁芯和绕组产生的热量是先传给其附近的变压器油，使油温升高，温度升高后的油体积膨胀，比重减小，会自动向油箱上部运动，而冷油也自动地补充到热油原来的位置，这样在变压器油箱内便产生了油的对流循环。到达油箱壁和散热管后，使壁、管温度升高，然后靠辐射和空气介质的对流作用，把油箱壁和散热管的热量带走，此种冷却方式的变压器，称为油浸自冷式电力变压器。为了增加油箱的散热面积，有的把油箱壁做成波浪形，有的加装了不同数量的散热管。若在散热管外加装风扇，以增加对流散热，提高冷却效果，此乃称为油浸风冷式变压器。

2 变压器在运行中为什么会发生局部高热？

答：当变压器发生故障时，在其内部的某些部件可能发生局部高热，严重时将危及变压器的安全运行，常见的内部故障有：

（1）分接开关接触不良。分接开关是变压器内部唯一的可动部件，可能因接触不良而使接触电阻增加，损耗增大，产生局部高温。

（2）绕组匝间短路。即相邻几个线匝之间的绝缘损坏，使线匝间产生金属性接触而形成短路环路，同时使该相绕组的匝数减少，短路环路内的短路电流会使绕组局部产生高热，严重时可能烧坏变压器。当有匝间短路存在时，一般发热厉害，油温上升，轻瓦期可能运作，在变压器旁用听针可听到 “咕噜”象油沸腾一样的声响。

（3）铁芯的硅钢片间存在短路。如由于外力损伤或检修插片时不小心，可能使硅钢片之间的绝缘损坏而形成短路，造成较大涡流，引起铁芯局部过热，严重时会使硅钢片熔伤。

此外，还有绕组内部连接的焊接不良，引线和绕组的焊接不良，引线与导管中导杆的螺母连接不良等造成的接头发热，压环螺钉绝缘损坏或压环碰铁芯造成环流等引起过热。

为了及时发现并防止扩大变大器局部高热故障，在运行维护上，要经常监视变压器的油温、听变压器的声音。轻瓦期动作后要引起注意，加强巡视检查，应尽量避免变压器长期过负荷运行。

3 变压器运行中发生不正常声响的原因有哪些？

答：变压器运行时，交变电流通过绕组，便在铁芯中产生交变磁场，由交变磁场引起的电磁力会使铁芯振动而发出轻微的 “嗡嗡”声，这是正常的。变压器异常运行 （内部故障和外部故障）有可能引起变压器发出不正常声响。引起变压器异声的主要原因有：

（1）变压器空载合闸时，由于产生很大的励磁涌流，会在短时间内引起较大的 “嗡嗡”声。

（2）当变压器过负荷或过电压时，会产生比正常声响大的 “嗡嗡”声，这种声响通常伴随着电流、电压表指示的变化，容易辨别。

（3）变压器检修后，如果铁芯夹紧螺栓未上紧，“嗡嗡”声比检修前会明显增大，如果铁芯接地不良或忘了接地，可以听到有明显的放电声。如果用听针听到 “叮当叮当”的金属撞击声，可能有铁质垫圈、螺母等杂物掉在变压器内。

（4）大雾天、雪天、细雨天，由于空气潮湿，可能在套管处听到 “嘶嘶”的放电声，在夜间而且能看到明显的蓝色小火花。这种异声一般不需特殊处理，天晴后自行消失。有时，由于固定瓷套管的压板或压块接地不良，也可能在套管凸缘与压板或压块间产生篮色小火花，并听到放电声，这种异声在晴天也有，需要及时处理。

（5）变压器内部由于匝间短路，分接断路器接触不好，绕组与引线接触不好等原因，会使局部高热进而导致油局部沸腾，产生 “咕噜咕噜”象水开了似的声音。这种异声应引起特别注意，必须及时检查处理，防止扩大为事故。

（6）变压器的温度计或控制信号线的金属软管与箱壁、散热器发生碰撞，或风扇电动机固定不好，风扇叶片固定不好或有裂纹，都可能产生不正常的声响。这种异声在变压器附近可以明显听到，通过直观检查也较容易发现。

运行人员在发现变压器有异声时，除观察有关仪表指示外，还应通过手摸来检查各部分的温度，用听针听四周的声音，并观察油温、油位、油色的变化情况，综合分析判断产生异声的原因。