电力变压器内部过热故障简析

窦美霞

电力变压器是电力系统广泛应用的电气设备，由于转换的功率非常大，实际运行中将产生数十到几百千瓦的电能损耗。这些损耗转换为热能，在变壓器的铁芯、线圈、金属夹件及变压器油等部位进行传递，致使各部位的温度不同程度升高。为减少温度过高对变压器绝缘材料的影响，保证变压器安全可靠运行，本文对电力变压器内部过热故障的诊断、处理及维护进行分析，并提出检测方法与预防措施。

一、变压器内部过热故障诊断

诸多供电系统在运行中，变压器内部过热在变压器故障中占有较大比例，大致可分为以下几种。

1.磁路故障

磁路故障主要是因铁芯损坏、铁芯夹件及紧固零件松动等造成铁芯多点接地引起的。铁芯多点接地，铁芯间的不均匀电位就会在接地点之间形成很大的短路环流，造成铁芯局部过热。

2.电路故障

（1）分接开关接触性故障。分接开关引起的过热故障约占整体故障的50%。由于连接螺丝松动、带负荷调整装置调整不当、分接头绝缘板绝缘不良、接头接触不良，弹簧压力不足等原因，接触开关之间的触头接触，电阻增大，发热量增加。它的检测主要靠直流电阻测试和油色谱分析。

（2）引线连接故障。该故障多发生在套管上，由于变压器套管引出线夹本身或紧固螺栓螺丝松动、压紧螺丝松动、接触面氧化或面积不够，形成较大的接触电阻，造成过热故障。引线故障的检测也主要靠直流电阻测试和油色谱分析，但它的特征气体主要是CO、CO2，且含量较高。

3.绕组绝缘故障

绕组导线质量差、绕制和压装工艺不当、金属异物进入等都会损坏匝间绝缘。绝缘一旦损坏，将会出现绕组短路。强大的短路电流，产生附加损耗和热量，导致变压器内部局部过热，严重时会造成变压器损坏。

4.漏磁导致过热

变压器漏磁产生的杂散损耗很大，有时可达数百千瓦，导致局部过热。如在铁芯上、下夹件拉杆等个别部位，漏磁密度高度集中，产生局部过热，并导致绝缘油色谱分析结果异常。

5.冷却装置异常

风冷装置风路堵塞，影响正常散热，引起变压器内部过热，这种现象最为常见。另外风扇电源失去、风扇反转和风扇启动值设置错误等原因，也会引起冷却装置异常，造成变压器过热。

二、变压器内部过热的维护处理对策

1.磁路故障

铁芯多点接地的检测主要是测量绝缘电阻是否符合规定。若绝缘电阻低，可采取“交流电烧熔法”或“直流电容器储能脉冲法”；若绝缘电阻不低，可少量放油后，打开接地套管检查，判定夹件是否触及铁芯，并进行绝缘包扎。也可以检测接地电流，一般在0.5A左右或更小。若接地电流大，串入电阻减少流过硅钢片的电流，降低铁芯发热程度。另外，要合理选择夹紧方式，充分考虑电磁振动、运输受力等原因，避免铁芯多点接地。

2.电路故障

（1）分接开关接触性故障。测试分接开关回路的接触电阻，可以分析判断触头磨损、接触压力、机构转动是否正常。

（2）引线连接故障。为避免引线和套管铜管靠接后出现过热，若不改变绝缘包扎方式，则要准确截取引线的长度，使之与套管准确配套；若改变绝缘包扎方式，则要保持引线电缆绝缘完整，做到完全没有绝缘松脱、露铜等现象。另外，需正确连接引线，上紧螺帽，避免松动而发热。

3.绕组过热

线圈及其绝缘是否遭到破坏可以采取油色谱分析或直流电阻测量进行分析判断。一旦确定绕组变形和绝缘材料损坏，应尽快修整或更换线圈，并采取必要的防受潮和干燥等措施。由于低压绕组间的短路阻抗最小，一般低压线圈损坏的几率最大，宜将变压器的低压绕组改为双螺旋结构。

4.漏磁引起过热故障

变压器油箱内壁上加装磁屏蔽装置，压板、夹件等其他结构件中采用低磁钢，以减少附加的杂散损耗。采取三相电流迭加原理设计变压器结构，可以尽可能避免多路同相电流并联引出，避免漏磁密度过大。

5.冷却装置异常

冷却装置异常大多是由于散热器表面聚集脏污，堵塞散热间隙引起的，每年在高温季节和负荷高峰到来之前，都要对冷却器组管进行1～2次的水冲洗和彻底清理。清洗时要让冷却器先停止运行，拆下风扇保护罩和风扇叶片再进行清洗。

三、小结

综上所述，为保证变压器运行安全，要做好早期诊断工作，并针对具体故障特征，进行综合分析判断，采取针对性的解决方案，才能将故障损失控制在最低限度，确保电网安全、稳定运行。

（作者单位：济宁市技师学院）