电力变压器运行温度异常原因及防范分析

摘 要：提出电力变压器运行温度异常表现特征，根据其特征对温度异常原因进行分析，指引设备异常处理思路。结合多年来工作经验，提出电力变压器温度异常的检测方法与预防措施。

关键词：温度异常 检测 措施

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0116-01

为保证变压器的实用寿命甚至延长使用寿命，使变压器能够安全正常的运行，减少温度对变压器绝缘材料的影响，国家相关标准规定了变压器绕组、铁心以及电力变压器油的温升极限，变压器制造厂也给出设备运行的温度负载曲线以指导用户的运行。但是在变压器的实际使用过程中，有很多的内部外部因素影响变压器的正常安全运行，比如变压器设计上的缺陷、工艺制作的质量、变压器本身散热能力等，这些自身的因素都会影响变压器的运行。另外一些外部不可抗力因素同样会影响变压器的安全运行，比如运输、安装，外部气象环境，变压器运行环境，受用电环境和电网设备限制等，甚至有些时候会出现变压器过负荷运行等状况都会影响变压器的安全运行。在诸多影响因素中，变压器运行温度过高所造成的安全隐患及安全故障占很大比例，并且故障所表现的位置多样，为查找检测带来一定困难。本文介绍电力变压器一些温度异常的常见表现特征，进行初步原因分析；并结合多年来工作经验，提出电力变压器温度异常的检测方法与预防措施。

1 电力变压器温度异常的原因

在排除变压器外部运行环境以及负荷电流变化等因素以外，变压器的温度仍然上升，就可以说明变压器的运行出现了故障。变压器温度过高的原因有很多，通常主要常见的有以下几种：（1）分接开关接触不良。分接开关接触不良造成变压器温度升高的主要原因是由于节点活动或污损造成电阻变大，从而产生大量多余的热量，使变压器温度升高。（2）线圈匝间短路。一般电流环境中，线路产生短路会在局部形成闭合电路并产生很大的热量，使线路会在很短的时间迅速升温产生高温。（3）铁芯硅钢片片间短路。继电保护测速仪硅钢片之间的绝缘层又是会受到外部原因导致绝缘损坏并产生短路，造成局部高温。在正常的运行中，可以根据变压器声音、瓦斯继电器动作情况综合分析，发现并处理故障。（4）变压器线匝层间短路。同变压器线匝间短路一样，层间短路通向会形成闭合短路电流，产生很大热量，使变压器升温。一般通过听变压器运行的声音或者查看瓦斯保护动作，再或者抽取变压器油样进行检验，都是检测变压器运行情况中较好的方法。

2 电力变压器温度异常的检测与预防措施

变压器在平时的运行过程中，变压器温度升高从而产生故障是变压器危害中最常见的问题之一，对变压器造成巨大危害，当温度过高是很容易烧坏变压器导致供电中止，这种多发性、常见性的危害必须引起电力检修运行人员的高度重视。作者认为，要改变因变压器温度过高而导致的危害故障，应该从以下几个方面入手进行检测和预防。

（1）加强变压器的色谱分析工作。在检测变压器运转情况是，为保证供电正常进行不中断，可以采用气相色谱分析法。气象色谱分析法可以有效检测变压器温度异常的内部故障。气象色谱检测法的原理是：利用变压器中油遇到温度变化时，化学分解的不同程度来判断变压器是否因温度升高而产生内部故障。变压器内部需要一种介质来起到绝缘和散热的功能作用，而这种介质就是变压器油，在目前变压器研制中，电力变压器油是一种良好的介质。在变压器正常运行时，从变压器中抽取一定量的电力变压器油，对油中所溶解的气体进行色谱分析，可以断定变压器是否因温度引起的故障。当变压器温度短时间内升高较快时，绝缘材料和变压器油会发生化学变化产生气体，比如烃类气体和H2、碳氧化物等。事实证明，当变压器温度升高时，CH4、C2H6、C2H4、C2H2等气体量会明显增多，并且会溶解在变压器油中，通过检查变压器油中的这些特征行气体的含量可以判断是否属于温度升高造成的变压器故障问题。所以定期对变压器进行变压器油检查可以及时排除故障，减少故障发生。

（2）定期开展电力变压器远红外测温工作。发热物体的温度与其红外辐射特性，也即辐射能量的大小及波长分布密切相关，电力变压器红外测温即是对变压器各部位的红外辐射进行测量，确定其表面温度的高低；电力变压器红外测温可以直接测量出其套管出口导体连接不良、漏次引起的箱体涡流过热的温度，也可以分析判断冷却装置的一些异常现象，如：潜油泵过热，冷却器堵塞，管路阀门关闭等；同时，还可以与其它检测手段配合，辅助分析线圈、铁心、分接开关的一些发热异常现象。电力变压器红外测温检测变压器温度异常，由于快捷方便、准确可靠，可远距离检测而无须停电，在近几年做为一种新的检测技术得到广泛应用。

（3）重视电力变压器运行温度的监视和测量工作。《电力变压器运行规程》明确规定变压器应装设温度测量装置，测量顶层变压器油的温度，无人值班变电站应将信号温度计接至远方，并应能对20000 kVA以上变压器的顶层油温装置进行远方监视。目前一些无人值班变电站的远方测温装置存在不能正常工作，远方监测温度与就地实际温度不对应等现象，确需引起从业人员的重视；另外，高温、高负荷情况下，应开展电力变压器特巡，检查油位和油温、负载是否对应，记录变压器运行电压、电流和顶层油温，以及曾达到的最高顶层油温等；要特别注意：由于变压器内部散热能力不能与周围环境温度同步变化，环境温度骤变，有可能出现顶层油温虽然未超过允许值，但电力变压器内部温度已经很高，可能造成过热而损坏变压器的情况。

（4）在实用新变压器或者新建设变电站时，要合理选择变压器。无论新建还是老站更好变压器，在变压器的选择上，都要留出足够的、有选择余地的变压器容量。从经济角度考虑，尽力选择适合环境的变压器，选择损耗低的，合理加大容量，避免变压器过负荷运行。另外外部环境需谨慎选择，尽力选择通风效果较好的地址，这样可以有效避免高负荷运转是的升温问题。对可能并列运行的电力变压器要满足并列运行条件，防止产生环流引起变压器异常温升。

（5）加强电力变压器全过程管理，严格规程制度，重视电力变压器设计、选型、驻厂监造、安装、交接验收和运行维护等各个环节，认真落实国家电网公司防止大型电力变压器损坏事故的措施要求，及时消除变压器运行缺陷，保证设备本身质量，以提高电力变压器安全可靠运行的水平。

3 结语

电力变压器运行中表现的温度异常，既加快绝缘老化，影响变压器的使用寿命，又容易造成损坏事故，危及变压器的安全可靠运行。由于造成电力变压器运行中温度异常的原因多种多样，有时几种原因同时存在，情况较复杂，这就需要熟悉具体每台电力变压器安装和检修运行的历史资料，了解其结构特点、运行规律再结合自己知识、技能做处理。