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(jié)果表 l所示。

表1 色譜分析結(jié)果(μl/l)

由表中數(shù)據(jù)可知，應(yīng)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(dǎo)電回路過熱性故障。進(jìn)一步檢查確認(rèn)為分接頭開關(guān)接觸不良。

③CO和CO2含量曲線法

根據(jù)色譜分析結(jié)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(xué)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(jìn)行油中CO和CO2含量分析，并提出初步判據(jù)。

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(yùn)行年限。

將上述回歸方程式繪成曲線，當(dāng)變壓器油中CO和CO2超過曲線上相應(yīng)值或產(chǎn)氣速率大于曲線的斜率時，一般認(rèn)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過了判斷所示曲線。中間下降是處理油的結(jié)果，但下降后仍按較高速度增長，只是運(yùn)行年限較少，其絕對值尚未足夠積累。

由此，結(jié)合變壓器繞組結(jié)構(gòu)，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(dǎo)電回路熱性故障作進(jìn)一步判斷。上述兩例都是根據(jù)直流電阻作進(jìn)一步判斷的。前者為分接頭開關(guān)接觸不良，后者為低壓繞組匝間短路。

處理對策

根據(jù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。

⑵對冷卻器組管堵塞引起的過熱故障，應(yīng)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(yùn)行，拆下風(fēng)扇保護(hù)罩和風(fēng)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(jìn)風(fēng)側(cè)從上至下吸掉灰塵、雜物，而后在出風(fēng)側(cè)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(yùn)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(fēng)測往進(jìn)風(fēng)側(cè)方向沖，勿使雜物進(jìn)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(guān)，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(xiàn)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(chǎn)品試裝時，準(zhǔn)確裁截引線電纜的長度，做到引線長度和套管準(zhǔn)確的配裝。這可以消除電纜太長而與銅管內(nèi)壁靠接的不良后果。但這樣做對以后備品套管的更換的準(zhǔn)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(xiàn)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(nèi)壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。設(shè)置磁屏蔽的目的就是讓漏磁通盡可能地通過導(dǎo)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(chǎn)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(dǎo)磁鋼板來代替普通鋼板。但對大面積的油箱內(nèi)壁采用安裝磁屏蔽的方法則更為經(jīng)濟(jì)合理。對大電流變壓器，其繞組的端部漏磁較為嚴(yán)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(nèi)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(jīng)受系統(tǒng)諧波沖擊的影響，始終穩(wěn)定運(yùn)行。例如，1993年因系統(tǒng)諧波的影響，另一臺未經(jīng)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(hù)動作跳閘，被迫停運(yùn)檢修，但經(jīng)過改造的這臺變壓器卻安然無事。經(jīng)過長達(dá)4年多的油色譜跟蹤監(jiān)視，其分析結(jié)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(qiáng)管理，避免由于管理不善等原因而引起的過熱性故障。對強(qiáng)油循環(huán)的冷卻系統(tǒng)必須有兩個可靠的電源，并定期進(jìn)行切換試驗(yàn)，信號裝置齊全、可靠。