避免变压器油温过高导致的故障措施研究

李东斌

摘   要：变压器必须在规定的油温下运行。如果变压器油温长时间超过其允许值，很容易发生高电压击穿事故。文章通过分析某炼油厂35 kV变电站两台变压器油温过高故障的事故，确定造成此故障的原因，并通过将继电保护中的返回系数成功地引入到风机的控制系统中等措施，成功的解决了变压器油温过高的故障，保证了变压器的稳定运行，大大提高了全厂的经济效益。

关键词：变压器油温;变压器报警;继电保护

根据运行管理规定，变压器顶层的油温一般不宜超过85 ℃，顶层油温的报警温度为80 ℃。通过分析某炼厂35 kV变电站两台变压器运行工况，全年1#变压器高温报警16次，2#变压器高温报警15次。如果变压器油温长时间超过其允许值，特别是变压器油温比正常高出10 ℃以上或者温度持续走高并居高不下，变压器的绝缘容易损坏，很容易被高电压击穿而造成设备故障或电气事故[1-2]。

1    原因分析

在变压器的实际运行中，导致变压器油温高的原因有5个，分别为：（1）变压器铁芯设计缺陷。（2）变压器绕组闸间短路。（3）变压器油变质。（4）温度计测量不准。（5）环境温度高。

1.1  变压器铁芯设计缺陷

变压器空载运行时存在空载损耗。空载损耗可以反映变压器的铁芯是否存在设计缺陷。按照规定，35 kV油侵式变压器空载损耗应小于12.50 kW。经试验表明变压器的铁芯不存在缺陷（试验记录见表1）。

1.2  变压器绕组匝间短路

变压器发生匝间短路时，线匝内产生环流，使线圈迅速发热。会出现下列的现象：（1）变压器三相电压不平衡，出现大幅度差值。（2）变压器会发出“咕噜咕噜”的声音。（3）特别严重时会出现瓦斯动作和差动保护动作。如表2所示，变压器电压差值没有超过标准值0.5 kV，所以变压器未发生匝间短路。

1.3  变压器油变质

对每一台变压器取了二次样品，共计4个样品进行试验，结果如表3所示。可以看出，CS11变电站1#、2#变压器油已经存在变质，不满足使用要求。所以要进行变压器油的更换。

1.4  温度计测量不准

变压器油温表的测量范围为0～120 ℃，精度等级为1.5级。仪表的误差范围为：R=±（120×1.5%），R=±1.8 ℃。通过现场显示的数据与红外线作对比可知，温度的差值都控制在0.5 ℃以内，符合要求。

1.5  環境温度是否过高

通过调查天气记录、设备运行记录，做调查并汇总了变压器温度与室外温度对比趋势图，如图1所示。2#变压器的温度变化与1#变压器的基本一致。由此可知，外部温度变化会直接影响设备温度的变化。

2    措施实施

2.1  解决变压器油变质问题

将变压器油全部放出。对新的变压器油作分析，油样要符合要求，然后将新变压器油缓缓地注入变压器内。

2.2  解决环境温度过高问题

为变压器增加智能冷却系统，利用继电保护中的返回系数控制风机的启停方式。这样既可以避免风机出现频繁启停而损坏风机，又能真正起到冷却变压器的作用[3-4]。

以上两项措施实施结束后，变压器投入运行。改造完成后，该变电站的变压器已经平稳运行了13个月，再没有发生报警。

3    结语

该项目有效地解决了35 kV主变的油温持续走高并频繁报警的问题，有效地避免了变压器绝缘损坏，进而避免了设备故障、装置停车和电气事故。该项目的直接经济效益为60万元，间接经济效益为150多万元。有力地保证了炼油生产的平稳运行，大大提高了炼油厂的经济效益。

[参考文献]

[1]吕如良，沈汉昌，陆惠君，等.电工手册[M].上海：上海科学技术出版公司，2014.

[2]常大军，常绪斌.电工上岗应试宝典[M].北京：人民邮电出版社，2000.

[3]杜宗轩.电气设备运行技术问答[M].北京：中国电力出版社，2004.

[4]戈东方.电力工程设计电气设计手册电气二次部分[M].北京：中国电力出版社，2016.