變壓器過熱原因分析及故障診斷

例如，某變電所一臺120MVA主變壓器的色譜分析結果表 l所示。

表1 色譜分析結果(μl/l)

由表中數據可知，應用三比值法編碼為0、2、2，其中CH4/H2=3.2>3，可將編碼記為0、2D、2，即為導電回路過熱性故障。進一步檢查確認為分接頭開關接觸不良。

③CO和CO2含量曲線法

根據色譜分析結果給出的CO和CO2含量，可以判斷變壓器繞組絕緣是否存在過熱性故障。東北電力科學研究院對東北電管局直屬局、廠約150臺220kV及以上隔膜式(含膠囊)密封變壓器進行油中CO和CO2含量分析，并提出初步判據。

判斷方程式為

CO含量 yco=133十407√X

CO2含量 yco2=1896十1042X

式中X——運行年限。

將上述回歸方程式繪成曲線，當變壓器油中CO和CO2超過曲線上相應值或產氣速率大于曲線的斜率時，一般認為變壓器可能存在異常。

例如，某260MVA變壓器的油中CO和CO2的含量曲線，無論從CO和CO2增長速率，還是其絕對值都遠遠超過了判斷所示曲線。中間下降是處理油的結果，但下降后仍按較高速度增長，只是運行年限較少，其絕對值尚未足夠積累。

由此，結合變壓器繞組結構，便能分析判斷該變壓器可能存在的過熱性故障。

⑵測量直流電阻

測量直流電阻可以對導電回路熱性故障作進一步判斷。上述兩例都是根據直流電阻作進一步判斷的。前者為分接頭開關接觸不良，后者為低壓繞組匝間短路。

處理對策

根據引起過熱故障的不同原因采取不同的處理對策。

⑴由于繞組結構原因引起的低壓繞組過熱，宜將變壓器的低壓繞組改為雙螺旋結構。

⑵對冷卻器組管堵塞引起的過熱故障，應定期(l～3年)用壓縮空氣或水清洗冷卻器組管，清洗工藝如下：

①清洗前，使冷卻器停止運行，拆下風扇保護罩和風扇葉片，這樣冷卻器的前后都能徹底清洗。

②先用吸塵器在進風側從上至下吸掉灰塵、雜物，而后在出風側用壓力為0.1MPa壓縮空氣吹組管，邊吹邊吸(因鄰近冷卻器正在運行中)，這樣可提高清洗效率2倍。

③去灰塵后，用自來水沖洗。沖洗時同樣由出風測往進風側方向沖，勿使雜物進人中間管族，以免雜物落人死區(qū)。

⑶正確連接引線和分接開關，上緊螺帽，避免松動而發(fā)熱。

⑷為避免引線和套管銅管靠接后出現過熱，可采取以下措施：

①不改變目前引線絕緣包扎方式，而只在每臺產品試裝時，準確裁截引線電纜的長度，做到引線長度和套管準確的配裝。這可以消除電纜太長而與銅管內壁靠接的不良后果。但這樣做對以后備品套管的更換的準確裝配造成困難。

②改變引線電纜的絕緣包扎方式。如把目前的只用白布帶半疊包一層，改為先用0.1mm×30mm皺紋紙正反兩個方向半疊包各一層后，再用白布帶半疊包一層。在總裝套管時，要保持引線電纜絕緣的完整，不允許有絕緣松脫露銅的現象。這樣，引線裝配后，即使引線和銅管靠接，回路將由絕緣隔開而難于閉合，阻止了電流的流通和過熱。

⑸為防止漏磁引起的過熱故障，可在變壓器油箱內壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。設置磁屏蔽的目的就是讓漏磁通盡可能地通過導磁性能較好的磁屏蔽裝置，而不穿入油箱壁的鋼板，從而避免了在油箱壁中產生大的損耗，引起油箱局部過熱。

在大型變壓器中，為降低由漏磁通在油箱上引起的損耗，在特定的面積上(如套管安裝部位)有時用不導磁鋼板來代替普通鋼板。但對大面積的油箱內壁采用安裝磁屏蔽的方法則更為經濟合理。對大電流變壓器，其繞組的端部漏磁較為嚴重。在繞組下端的鋼托板上加裝磁屏蔽，能使鋼托板表面的磁密變得很小，從而降低繞組端部的漏磁損耗，防止繞組端部絕緣過熱故障。某電廠的SSPL一260000/220型主變壓器，在改造過程中，在油箱內壁及繞組的鋼托板上加裝磁屏蔽收到良好的效果，曾幾次經受系統(tǒng)諧波沖擊的影響，始終穩(wěn)定運行。例如，1993年因系統(tǒng)諧波的影響，另一臺未經改造的變壓器油箱局部過熱，上下油箱的連接螺絲燒紅，燒毀密封膠墊，造成變壓器大量漏油，重瓦斯保護動作跳閘，被迫停運檢修，但經過改造的這臺變壓器卻安然無事。經過長達4年多的油色譜跟蹤監(jiān)視，其分析結果穩(wěn)定。變壓器改造后總烴及 CO、CO2含量都大幅度下降并且一直穩(wěn)定。

⑹加強管理，避免由于管理不善等原因而引起的過熱性故障。對強油循環(huán)的冷卻系統(tǒng)必須有兩個可靠的電源，并定期進行切換試驗，信號裝置齊全、可靠。