油浸式變壓器發(fā)熱原因及解決辦法
發(fā)布時(shí)間：2018/10/23 9:37:02 點(diǎn)擊次數(shù)：2821
一、 分接開關(guān)接觸不良
變壓器有載（分接開關(guān)）接觸不良，造成局部高熱是比較普遍的問(wèn)題。分接開頭經(jīng)常切換，產(chǎn)生問(wèn)題的機(jī)會(huì)是最多的。
分接開關(guān)發(fā)熱主要是由于接觸不良，使接觸電阻增大，尤其是分接開關(guān)頻繁動(dòng)作和變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，特別可能發(fā)生這種情況。接觸不良的原因可能是：
1、 接觸點(diǎn)壓力不夠；
2、 開關(guān)接觸處有油泥堆積，使動(dòng)、靜觸點(diǎn)間有一層油泥膜；
3、 接觸面小使接點(diǎn)熔傷；
4、 定位指示與開關(guān)的接觸位置不對(duì)應(yīng)。 這種故障在大修或切換分接開關(guān)后最容易發(fā)生，穿越性故障后，也可能燒傷接觸面。
在運(yùn)行中，特別要注意輕瓦斯動(dòng)作的情況，往往這種故障也可從輕瓦斯頻繁動(dòng)作覺(jué)察到。取油樣分析化驗(yàn)，其明顯特征是分接開關(guān)高熱使油的閃點(diǎn)迅速下降。也可以采用現(xiàn)行的油色譜分析判斷。
二、 線圈匝間短路
所謂線圈匝間短路就是相鄰幾個(gè)線匝之間的絕緣損壞。幾個(gè)線匝間形成閉合的短路回路，同時(shí)，也使該相線圈減少了匝數(shù)，短路環(huán)內(nèi)由交變磁通感應(yīng)出來(lái)的短路電流，將產(chǎn)生高熱，并可能導(dǎo)致變壓器燒毀。造成匝間短路的原因：
1、 在線圈制造時(shí)因敲打、彎頭、壓緊等工藝過(guò)程造成絕緣的機(jī)械損傷，或某 些毛刺刺傷絕緣而留下隱患。
2、 運(yùn)行時(shí)間過(guò)久，絕緣老化嚴(yán)重，變脆脫落，使導(dǎo)線連通短路。
3、 運(yùn)行中局部高溫使絕緣迅速老化（如油道堵塞等）。
4、 穿越性短路時(shí)，在電動(dòng)力的作用下使某些線匝發(fā)生軸向或輻向位移將絕緣 磨損短路。
5、 變壓器油面下降，使線圈露出失去冷卻作用。
6、 長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，溫度控制不科學(xué)，使線匝間溫度太高，絕緣很快老化變 脆而發(fā)生短路。 真正發(fā)展成匝間短路，是發(fā)生在過(guò)電壓，過(guò)電流之后。
較嚴(yán)重的匝間短路在運(yùn)行中也能發(fā)現(xiàn)，因發(fā)熱厲害，油溫上升，而且電源側(cè)的電流有某種程度的增加，輕瓦斯可能動(dòng)作。短路匝處發(fā)高熱時(shí)油可能象沸騰似的，可以聽到異常的聲音。
三、 鐵芯硅鋼片間存在短路
鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片疊成。由于外力損傷或絕緣老化等原因使硅鋼片漆膜絕緣損壞，會(huì)增大渦流，造成局部過(guò)熱。
穿心螺桿絕緣損壞也是造成環(huán)流的原因之一。穿心螺桿一般由絕緣套管使其與硅鋼片絕緣。兩端還有絕緣墊圈使其與夾件絕緣。
可能由于擰緊螺帽時(shí)損傷絕緣或因螺桿本身中的渦流發(fā)熱，使絕緣經(jīng)常處于高溫下老化變脆。如果有幾棵螺桿絕緣損壞，就會(huì)在螺桿和鐵芯間形成短路，使鐵芯局部過(guò)熱而損壞。
若變壓器鐵芯硅鋼片的接地設(shè)置不正確（人為多點(diǎn)接地，或因某種原因造成鐵芯多點(diǎn)接地）都將造成鐵芯多點(diǎn)接地，形成環(huán)流，局部過(guò)熱而導(dǎo)致嚴(yán)重事故。
其它可能導(dǎo)致發(fā)熱的原因還有：如接頭發(fā)熱（引線和線圈焊接處，引線與套管中導(dǎo)桿的螺母連接處，線圈內(nèi)部焊頭等）壓環(huán)螺釘絕緣損壞或壓環(huán)碰接鐵芯造成環(huán)流，某螺釘或鐵件通過(guò)漏磁多，渦流大造成過(guò)熱等。
高熱、油劣化，這是上述故障的共同特點(diǎn)，其反映出來(lái)的氣體繼電器動(dòng)作或油溫上升都是共同現(xiàn)象。
直接判斷是哪個(gè)部位故障是比較困難的，只能根據(jù)變壓器的歷史及運(yùn)行情況，油的色譜分析和化驗(yàn)進(jìn)行綜合分析。
根據(jù)上述現(xiàn)象，運(yùn)行檢修人員應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視變壓器油溫，聽變壓器聲音，輕瓦斯動(dòng)作后及時(shí)引起注意。
變壓器鐵芯故障檢測(cè) 變壓器局部過(guò)熱故障多見(jiàn)于分接開關(guān)接觸不良、鐵芯局部短路和多點(diǎn)接地。
對(duì)于分接開關(guān)故障檢查是比較容易的。然而，對(duì)于鐵芯故障，因涉及結(jié)構(gòu)件多，引起的原因比較復(fù)雜，加之外部有線圈遮擋，檢查起來(lái)也不太容易了，正因?yàn)槿绱耍械淖冸娬驹诖_實(shí)找不到故障接地點(diǎn)，予以排除。
而且確切地判定故障點(diǎn)是穩(wěn)定的金屬接地的情況下，作為臨時(shí)措施，往往將工作接地點(diǎn)斷開，以故障接地點(diǎn)代替工作接地。
1、 不吊罩（芯）檢測(cè)
（1）、鐵芯一點(diǎn)外引接地時(shí)，不吊罩（芯）檢測(cè)：用鉗型電流表測(cè)量外引地線電流， 當(dāng)電流I為零到數(shù)十毫安時(shí)為正常；如果I＞1A及以上時(shí)，則存在兩點(diǎn)接地故障。
（2）、鐵芯和上夾件分別外引接地時(shí)檢測(cè)：先測(cè)出上部外引線對(duì)地電流I1，在測(cè)量下 部接地線對(duì)地電流I2，然后按表經(jīng)驗(yàn)判據(jù)進(jìn)行判斷。 經(jīng)驗(yàn)判據(jù)之一
（3）、斷開工作接地點(diǎn)檢測(cè)：用1000V兆歐表測(cè)量鐵芯對(duì)箱殼的絕緣電阻，若該電阻 值達(dá)200MΩ及以上時(shí)，則為正常。如果兆歐表指示鐵芯與箱殼相通。
則改用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量鐵芯與箱殼之間的電阻，若該電阻值為1～2Ω時(shí)，則鐵芯有金屬性多點(diǎn)接地。如果該電阻值為200～400Ω時(shí)，則說(shuō)明鐵芯有高阻接地，必須處理后變壓器才能投入運(yùn)行。
（4）、利用空載試驗(yàn)檢出鐵芯內(nèi)表面（窗口內(nèi)）故障：因?yàn)殍F芯內(nèi)表面故障功率消耗 較大，有時(shí)可達(dá)數(shù)KW，因此，根據(jù)單相空載試驗(yàn)。
若某一相空載損耗增加約10%，且在試驗(yàn)過(guò)程中的幾分鐘之內(nèi)，油中故障特征氣體明顯增加，則該相鐵芯內(nèi)表面有接地故障。
但是，單相空載試驗(yàn)對(duì)鐵芯外表接地故障是不靈敏的。因?yàn)樵擃惞收瞎β氏牟淮螅畲笾挥?00～300W，所以單相空載試驗(yàn)檢測(cè)不出來(lái)。
2、 吊罩（芯）檢查
變壓器吊罩（芯）以后，鐵芯有無(wú)多點(diǎn)接地的檢測(cè)順序和方法如下：
（1）、檢查正壓釘和反壓釘是否松動(dòng)，壓釘絕緣墊圈（壓釘碗）是否位移脫落或破損；
（2）、檢查穿心螺栓與夾件之間的絕緣墊圈是否完好，并檢測(cè)穿心螺栓對(duì)鐵芯及夾件 的絕緣電阻；檢查鐵芯底部各間隙、槽部有無(wú)金屬或其它導(dǎo)電性異物；
（3）、斷開接地片，檢測(cè)夾件對(duì)鐵芯的絕緣電阻；
（4）、斷開壓環(huán)包與夾件的金屬連接，測(cè)壓包對(duì)鐵芯及夾件的絕緣電阻。 如果以上檢測(cè)均正常，則鐵芯不存在多點(diǎn)接地故障。
3、 檢測(cè)鐵芯有無(wú)局部短路
（1）、檢查鐵芯接地片是否完好，有無(wú)折疊而搭接在鐵芯片上。
（2）、采用降壓法測(cè)鐵芯各級(jí)疊片間的直流電壓，即在夾件與鐵芯各級(jí)間加12V～24V 直流電壓，通入5A左右電流，用mV表逐級(jí)測(cè)量鐵芯各級(jí)疊片間的直流電壓。
如果鐵芯疊片對(duì)稱級(jí)的電壓mV數(shù)近似或相等，則屬正常；若某一級(jí)的mV數(shù)值很小或者為零，則該級(jí)有局部短路故障。
（3）、檢測(cè)鐵芯內(nèi)外磁路有無(wú)局部短路 檢測(cè)方法：在變壓器加上一定的勵(lì)磁電壓時(shí)，對(duì)單相或三相變壓器分別測(cè)出鐵芯外表面疊片間的電壓U1和內(nèi)表面疊片電壓U2；
對(duì)三相五柱變壓器除測(cè)定外表面和內(nèi)表面的電壓U1和U2之外，還應(yīng)測(cè)定旁柱窗口內(nèi)表面疊片的電壓U3。
判定：按表的經(jīng)驗(yàn)判據(jù)判斷
經(jīng)驗(yàn)判據(jù)之二
判斷: 單相變壓器 三相變壓器 三相五柱變壓器 內(nèi)外磁路無(wú)短路故障的經(jīng)驗(yàn)值 U1=50%匝電壓 U2=50%匝電壓 U1≈50%匝電壓 U2≈50%匝電壓 U1=22.5%匝電壓 U2=56%匝電壓 U3=45%匝電壓 外磁路短路故障 U1=0 U2=1匝電壓 U1=0 U2≈1匝電壓 U1=0 U2≈U3≈1匝電壓 內(nèi)磁路短路故障 U2=0 U1=1匝電壓 U2=0 U1≈1匝電壓 U1=U3=0 U1≈1匝電壓
注:(1)、因受三相磁通的制約，比較復(fù)雜,有時(shí)U1=57% U2=65%，應(yīng)用比較困難。
2、 鐵芯故障部位的查找和消除
1）、鐵芯故障部位的查找： 如果確認(rèn)鐵芯存在多點(diǎn)接地時(shí)，可按下列方法查找多點(diǎn)接地故障部位。
（1）、斷開正常接地片，測(cè)夾件對(duì)鐵芯絕緣電阻，可以判斷故障是在上鐵軛還是在下鐵軛 處。
（2）、若判定故障不在下鐵軛時(shí)，則可在上夾件與鐵軛之間加12V～24V直流電壓，然后用 mV表逐級(jí)測(cè)定每級(jí)疊片對(duì)夾件mV值，當(dāng)某一級(jí)的讀數(shù)為0mV時(shí)，則該級(jí)為接地故障點(diǎn)。
（3）、測(cè)量外引接地點(diǎn)的開路電壓U0確定故障接地部位。即在變壓器三相勵(lì)磁時(shí)，則可按 如下經(jīng)驗(yàn)判據(jù)判斷：
a、 U0≈28%匝電壓（三相五柱時(shí)，U0≈22.5%匝電壓）時(shí)，故障接地點(diǎn)一般在高壓側(cè)；
b、 U0≈14%匝電壓（三相五柱時(shí)，U0≈11%匝電壓）時(shí)，故障接地點(diǎn)一般在下鐵軛底部中央 部位。
2）、不穩(wěn)定接地點(diǎn)的查找和消除 鐵芯不穩(wěn)定接地點(diǎn)以鐵芯底部多見(jiàn)，一般是金屬或?qū)щ姰愇锼穑捎诖笮妥儔浩鞯跽趾螅话銦o(wú)法吊芯檢查，且故障點(diǎn)有時(shí)在低壓線圈最內(nèi)層的鐵芯底部。
往往很難找到故障部位。因此，可用鐵絲對(duì)鐵芯底部進(jìn)行清掃或進(jìn)行油中沖洗和氮?dú)鉀_吹。
若故障還不能消除，則可采用“脈沖放電的原理”。
利用大電容儲(chǔ)能充電，然后再向故障鐵芯突然放電的方法，借助瞬間強(qiáng)大的沖擊放電電流通過(guò)故障點(diǎn)，產(chǎn)生電動(dòng)力將不穩(wěn)定的接地故障點(diǎn)消除。實(shí)踐證明這一方法是比較有效的。
3）、高阻接地點(diǎn)的查找和消除 當(dāng)鐵芯存在200～400Ω高阻接地點(diǎn)時(shí)，可按下述步驟消除。
（1）、在鐵芯與箱殼之間施加110V單相工頻電壓，其電源要求5KVA，引線需承受30A 電流。
在其回路上裝一隔離開關(guān)和30A熔絲，電源地端接箱殼。合上電源，若熔絲不會(huì)熔斷，則再在鐵芯與箱殼之間施加220V電壓。
（2）、施加220V電壓時(shí)，最好用隔離變壓器，將電源與加壓輸出相隔離。這樣，即使 220V電源有接地也無(wú)礙。
同時(shí)在220V回路上串接一隔離開關(guān)和60A熔絲，合上電源，仔細(xì)監(jiān)聽變壓器內(nèi)有無(wú)放電聲，并察看能否看到的故障點(diǎn)部位。
（3）、然后用歐姆表測(cè)量鐵芯與箱殼之間的電阻，如果該阻值增大至1000Ω，再利用 1000V兆歐表檢查，若阻值達(dá)到200MΩ或以上，則鐵芯高阻接地已消除。
（4）、對(duì)鐵芯施加1000V單相工頻電壓，持續(xù)1min。必須注意，耐壓回路同樣應(yīng)串入 刀閘開關(guān)和60A熔絲。
耐壓過(guò)程中要在輸出回路上用鉗型電流表測(cè)量加壓回路中是否有穩(wěn)定的電流。如果沒(méi)有電流則證實(shí)接地點(diǎn)確已消除。
有時(shí)也可以用直流電焊機(jī)來(lái)消除鐵芯的接地點(diǎn)。可以選擇如下方法：
（1）、把焊機(jī)的負(fù)端接箱殼，正端接至鐵芯上。加以約40A的電流，用一適當(dāng)?shù)碾娏?表監(jiān)測(cè)該電流值。
若這樣能使接地消除，則電流會(huì)降低，電壓會(huì)升高。如果必要在20～40A之間分級(jí)增加電流，重復(fù)試驗(yàn)。每次處理后，用歐姆表或兆歐表來(lái)檢查處理是否有效果。
（2）、如果絕緣電阻已得到改善，則用上述方法施加1000V、1min交流耐壓，以確證 接地點(diǎn)已經(jīng)消除。
如果加至1000V交流電壓，并耐壓1min通過(guò)，則認(rèn)為鐵芯對(duì)地絕緣正常。這時(shí)，鐵芯的接地片可以恢復(fù)與接地端連接。
此外，如果發(fā)現(xiàn)鐵芯有接地，且證明極難消除時(shí)，則可以在鐵芯正常接地線上串接一電阻，以限制環(huán)流。此電阻值應(yīng)在250～1000Ω之間。
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