变压器过热故障的原因及对策

1、变压器过热故障的原因及对策 变压器过热故障是常见的多发性故障，对变压器的安全运行带来严重威胁，因此引起现场的广泛关注。本文主要介绍变压器过热的原因、诊断方法和处理对策。 一、变压器过热的原因 1、绕组过热。近十几年来，为降低变压器损耗，各制造厂先后采用了带有绕包绝缘的换位导线绕制变压器绕组。由于早期国内对换位导线生产技术尚未全面掌握，使之采用换位导线的变压器在运行10年左右出现了绕包绝缘膨胀。段间油道堵塞、油流不畅，匝绝缘得不到充分冷却，使之严重老化，以致发糊、变脆，在长期电磁振动下，绝缘脱落，局部露铜，形成匝间（段间）短路，导致变压器烧损事故。另外，绕组材料本身的质量不良，也会导致过热现象。

2、 2、分接开关动、静触头接触不良。在有载调压变压器中，特别是调压频繁、负荷电流较大的变压器，在频繁的调动中会造成触头之间的机械磨损、电腐蚀和触头污染，电流的热效应会使弹簧的弹性变弱，从而使动、静触头之间的接触压力下降，根据接触电阻公式中：rs=k/fn 可见，接触压力减少，会使触头之间的接触电阻增大，从而导致触头之间的发热量增大，由于发热又加速触头表面的氧化腐蚀和机械变形，形成恶性循环，如不及时处理，往往会使变压器发生损坏事故。 3、引线故障。引线故障主要有以下几种： （1）引线分流故障。这种故障多发生在66kv套管上，一方面66kv侧电流较大，另一方面66kv引线大多不是直顺套管方向进入导管

3、，因此，未包任何绝缘的引线与导管接触，造成分流，产生热故障。其原因如下：引线电缆外表半叠包的白布带，经过制做中工序的传递和引线装配，多数已不紧密和不完整。某些制造厂，甚至完全不要这一层白布带。而对较长的引线，在装配时，如电缆施压后造成裸钢绞线与套管的铜管内壁靠接，这就形成了一个闭合回路。 当引线中通过电流时，引线周围便有磁场且有通，引线的交变电流产生变磁通，即会在这个回路中感应出电动势：e=d/dt 由于大容量变压器每相的电流i很大，相应的引线周围的磁通以及感应的电动势e也比较大。 闭合回路电阻为r=pl/s，由于短径l较短，而导线截面s较大，即r较小。假设电势为1v，电阻为0.01的回路，流

4、过回路的电流i=e/r=1/0.01=100（a）。 相对来讲，回路中裸露电缆与铜管靠接的局部接触电阻是比较大的，当很大的回路电流通过时必将发热。由故障实例可知，铜管熔成凹形坑现象，说明过热点的温度已答1000以上。 （2）引线接头过热。引线接头（将军帽）过热也是多发性故障。 （3）引线断股。 （4）漏磁导热过热。 （5）冷却装置风路堵塞。冷却装置风路堵塞引起的过热现象也时有报导。 （6）异物引起局部过热。变压器内部残留的异物不仅可能造成绕组匝间短路，引起局部过热，而且也可能在异物中形成环流，引起局部过热。 （7）铁心多点接地引起的过热。 二、变压器过热性故障的诊断 （一）色谱分析法。气相色谱

5、分析是诊断变压器过热故障的重要方法。实践表明，在局部过热的情况下，变压器油中含有大量的ch4和c2h4，故障涉及固体绝缘时，油中还含有大量的co和co2，基于此特性，可以用气体图形法和比值法来判断故障的性质。 1、气体分组法 （1）判断故障性质。判断故障性质的比值法有三比值法和四比值法。比较上述比值法，可以看出，c2h2/c2h4和ch4/h2两比值对确定故障性质是有效的。对过热故障，在三比值编码中的编码c2h2/c2h4为0，ch4/h2的编码为2；在四比值编码中c2h2/c2h4的编码为0，ch4/h2的编码为1或2。据此提出以下判据： 满足上述判据即为过热性故障。 过热故障的温度可分为低

6、温、中温和高温三个范围。三比值法详细地列出这种诊断结果。 （2）判断热故障回路。诊断时，将三比值法和四比值法相结合，和区分过热故障发生在磁回路还是导电回路。 在四比值法中，当ch4/h2 由上述可知，磁回路过热判据与三比值法比较，有三个比值项是共同的。在这三个比值项中，磁回路过热判据剧本上与三比值法的比值组合0、2、2相同。因此当基于三比值法判断为0、2、2热故障后，再将其中的ch4/h2写的比值按“13”和“3”划分为 这样，当比值组合为： 0、2c、2时为磁回路过热性故障； 0、2d、2时为导电回路过热性故障。 （3）co和co2含量曲线法 根据色谱分析结果给出的co和co2含量，可以判断

7、变压器绕组绝缘是否存在过热性故障。 （二）测量直流电阻 测量直流电阻可以对导电回路过热性故障作进一步判断。 三、处理对策 根据引起过热故障的不同原因采取不同的处理对策。 （1）由于绕组结构原因引起的低压绕组过热，宜将变压器的低压绕组改为双螺栓结构。 （2）对冷却器组管堵塞引起的过热故障，应定期（13年）用压缩空气或水清洗冷却器组管，清洗工艺如下： 1）清洗前，使冷却器停止运行，拆下风扇保护罩和风扇叶片，这样冷却器的前后都能彻底清洗。 2）先用吸尘器在进风侧从上至下吸掉灰尘、杂物，而后在出风侧用压力为0.1mpa的压缩空气吹组管，边吹边吸（在邻近冷却器正在运行中），这样可提高清洗效率2倍。 3）

8、去灰尘后，用自来水冲洗，冲洗时同样由出风侧往进风侧方向冲，勿使杂物进入中间管组，以免杂物落入死区。 （3）正确连接引线和分接开关，上紧螺帽，避免松动而发热。 （4）为避免引线和套管铜管靠接后出现过热，可采取以下措施： 1）不改变目前引线绝缘包扎方式，而只在每台产品试装时，准确裁截引线电缆的长度，做到引线长度和掏管准确的配装。这可以消除电缆太长而与铜管内壁靠接的不良后果。但这样做对以后备品套管的更换的准确装配造成困难。 2）改变引线电缆的绝缘包扎方式。如把目前的只用白布带半叠包一层，改为先用0.1mmx30mm皱纹纸正反两个方向半叠包各一层后，再用白布带半叠包一层。在总装套管时，要保持引线电缆绝缘的完整，不允许有绝缘松脱露铜的现象。这样，引线装配后，即使引线和铜管靠接，回路将由绝缘隔开而难于闭合，阻止了电流的流通和过热。 （5）为防止漏磁引起的过热故障，可在变压器邮箱内壁及绕组钢托板上加装磁屏蔽。设置磁屏蔽的目的就是让漏磁道尽可能地通过导磁性能较好的磁屏蔽装