变压器过热故障分析与处理韩凤芹 摘要：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关键词：变压器；过热故障；处理导言变压器内部过热是十分常见的故障，而且多种原因都可能导致变压器内部过热故障发生，如磁路故障、接点接触不良、导体故障及局部散热不良等都会导致内部出现过热现象，从而引发固体绝缘劣化及设备出现永久性损坏，给变压器运行安全带来较大的影響因此需要对变压器内部热故障给予充分的重视，并针对导致过热故障的原因采取具有针对性的措施，从而确保变压器运行的安全1变压器内部过热的常见原因1.1变压器绕组过热如果变压器绕组出现材料质量不高，会出现过多的负荷和电阻，这样在变压器的运行中会产生发热现象，进而使变压器内部油温提升，影响变压器性能与安全。
一些变压器生产企业为了控制变压器的铜损，在绕制变压器绕组过程中使用换位导线属于统包绝缘线，这会在尝试使用后出现绝缘体膨胀、脱落，进而出现对变压器内部油路的堵塞，不但引起油路的不畅，而且还会造成变压器需要冷却的绕组部位出现局部发热，进而影响变压器的主体功能稳定1.2引线过热引线过热故障约占到变压器内部过热故障的15%，主要出现在变压器低压绕组与套管的连接处引发引线过热故障的原因包括如下方面：安装或检修后，套管连接螺丝没拧紧或变压器运行在大电流下，接触面氧化、腐蚀和污染，逐渐形成较大的接触电阻，最终形成内部过热故障；穿缆式套管引线电缆绝缘破损，裸绞线与套管的铜管内壁靠接造成分流，由于接触电阻大而产生发热现象1.3变压器漏磁引发过热理论上讲，变压器由原边绕组励磁安匝所产生的磁通一般不会全部贯穿副边绕组，贯穿副边绕组的磁通通常称为主磁通，没有穿过副边绕组的那部分磁通称为漏磁通在大型变压器中，由于漏磁通密度较高，会在铁芯上、下夹件拉杆等部位产生高度集中漏磁通，产生局部过热现象1.4变压器冷却装置异常风冷装置风路堵塞引起变压器内部过热，这种现象最为常见另外还有风扇电源失去、风扇反转、风扇启动值设置错误等原因也会引起冷却装置异常，进而造成变压器温度过高。
1.5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2变压器内部过热故障判断的依据和方法2.1气相色谱法变压器运行过程中，变压器油和固体绝缘材料受到电和热的共同作用会分解出一些特性气化，正常情况下，在产生非气态夯化物之外，还会在氢气、碳氧化物及低分子烃类气体产生，碳氧化物主要是以一氧化碳和二氧化碳为主，还会有少量的氢和烃类气体但在变压器内部出现过热故障时，液压油中溶解的烃类气体会增加，特别是CH4和C2H4会会增加，而当还存在固体绝缘过热性故障发生时，在产生低分子烃类气体的基础上，还会有大量的一氧化碳和二氧化碳产生，并且随着温度的升高，一氧化碳和二氧化碳的比例也会随之增加。
因此可以根据温度变化时变压器油气体的变化来对内部过热故障进行判断可以采用气相色谱法来对油中的气体成分、含量、变压情况进行分析，以此来对变压器内部过热故障进行判断，进而对过热故障的发展趋势进行分析2.2电气试验法利用气相色谱法能够对变压器内部有无故障及故障类型进行分析，如果想对故障程度及其部位进行判断时，则需要与其他检测方法相结合，针对综合的检测结果来对变压器过热故障进行判断如可以采用线圈直流电阻的方法测试电流回路故障，对于变压器内部导电回路的运行情况可以利用直流电阻试验方法来进行检测，采用环流或铁芯对地绝缘电阻的方法来对铁芯多点接地故障进行判定3变压器内部过热的维护处理对策3.1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3.2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3.3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3.4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3.5分接开关电接触性故障及其防范措施的分析分接开关电接触性故障约占到变压器内部过热故障的50%以上，主要出现在调压频繁和负荷电流大的变压器在频繁调压中会造成触头之间的机械磨损和电腐蚀，电流的热效应会引发弹簧弹性的下降而导致动、静触头间的接触压力下降，这些都将导致触头之间的接触电阻增大。
接触电阻增大，会使得触头之间的发热量增大，而发热加速了触头表面的氧化腐蚀和机械变形并形成恶性循环，如不及时处理就会引发变压器的损坏针对分接开关电接触性故障可采取如下防范措施：一是对有载分接开关，切换4000次或运行3个月就要进行油色谱分析，每年要做直流电阻试验，如有异常要抽出分接开关进行检查；二是对经常过负荷运行的变压器或发生严重出口短路的变压器，要及时测直流电阻和进行油色谱分析；三是对无励磁调压变压器投运前要测绕组直流电阻试验，试验正常后方可投入运行结语变压器内部过热既是变压器常见的故障，同时也是影响变压器具体功能和运行稳定的重要因素，为了提高变压器的检修和运维工作质量，要重视变压器内部过热问题的诊断，实现准确而高效地变压器内部过热判断，在提高变压器可靠性的基础上，实现对各类变压器故障的预防在状态评价和设备跟踪中，要切实围绕变压器内部过热的现象，把握控制和处理变压器内部过热的技术关键，在合理安排、全面检查的前提下，发现引起变压器内部过热的原因和缺陷，以避免变压器故障对电力运行和实际工作的系统性与功能性影响参考文献：[1]张学勇.一起典型变压器故障的分析与处理[J].南钢科技与管理，2008（04）：12-14.[2]曹小虎，曹小龙，周斌，徐今强，梁晓焱.一台110kV变压器故障诊断[J].华中电力，2009，22（04）：65-67. -全文完-。