变压器温度异常的监视和处理

变压器温度异常的监视和处理
前言 知道变压器的温度参数,对于一个运行人员来说十分重要。通常,变压器的温度参数有两个:油温和温升。变压器温度表指示的是顶层的油温,温升是指顶层油温与周围空气温度的差值。运行中要以监视顶层油温为主,温升作为参考数值。本文将从变压器绝缘、测温系统、温度表工作原理、温度异常的原因及如何处理等五个方面进行阐述。
关键词 变压器绝缘、温度、异常原因
一、变压器绝缘的温度规定
变压器的使用寿命取决于它的绕组绝缘情况,而温度对绕组绝缘又起着决定性的作用。绝缘材料按耐热等级分为A、E、B、F、H等几个级别。各等级最高允许温度(℃)分别为 105 、120 、130 、155 、180;一般油浸式变压器属于A级绝缘,A 级绝缘材料由棉纱、丝、普通漆包线等制成,其最高允许温度为105℃。干式变压器一般采用B级(或F、H级)绝缘,B级绝缘材料由云母、玻璃纤维、石棉等制成,最高允许温度为130℃。
《电力变压器运行规程》规定变压器的上层油温,一般不得超过95℃。上层油温如果超过95
℃,变压器绕组的温度就要超过绕组绝缘物的耐热强度,从而加速绝缘物的老化。故变压器运行中,一般规定了85℃这个上层油温的界限。但在长期过负荷运行时,要适当降低监视温度,各运行单位设置80℃报警。对强油循环变压器通常按降低10℃即不超过75℃控制,各运行单位设置70℃报警。
如果变压器设置有绕组温度计,绕组温度计显示的温度是变压器绕组的最热部分温度,绕组温度规定的最高限值为95℃-100℃,一般绕组温度比油顶层温度高10℃-15℃,如果油顶层温度按85℃限值控制,绕组温度则按95℃-100℃限值控制,通常设置90℃-95℃报警。 
关于变压器温升限值的规定:温升限值=最高温度-环境温度。 
干式变压器的温控器设置风机启动温度100 ; 
风机停止温度80 ; 
办公桌隔断超温报警温度130 ; 
超温跳闸风机停止温度150 ;
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、测温系统概述
为防止变压器油温过高,加速变压器的老化。变压器一般安装温度计,油面温度计用来测量变压器油箱上层油温,监视变压器运行状态是否正常。绕组温度计指示变压器绕组温度;测温装置由指针温度计和远传信号装置等组成。指针温度计用于就地温度示值读取、温度控制和非电量保护;远传信号装置用于对指针温度示值的远方读数。各自独立,互不影响。
常见到的绕组温度计实际上是一个通过将变压器油面温度和工作电流综合后,得到可以反映绕组温度的一个计算值,而并非是绕组实际温度的测量值。大致来看,绕组和变压器油之间的温度梯度随当时的绕组电流变化而不同。该绕组电流和电流互感器二次电流成正比。互感器二次电流供给温度计中的加热电阻,增加弹性元件(布登管)的伸缩量,以当时的变压器负载为参考量,指示出绕组温度。 
三、温度计工作原理
1、温度控制器根据沈阳变压器研究所制订的JB/T6302-92《变压器用压力式温度计》标准的命名如下:
2、工作原理:
变压器温度控制器(以下简称温控器),主要由弹性元件、毛细管、温包和微动开关组成。当温包受热时,温包内感温介质受热膨胀所产生的体积增量,通过毛细管传递到弹性元件上,使弹性元件产生一个位移,这个位移经机构放大后指示出被测温度并带动微动开关工作,从而控制冷却系统的投入或退出。
BWY(WTYK)-802A、803A温控器采用复合传感器技术,即仪表温包推动弹性元件的同时,能同步输出Pt100热电阻信号,此信号可远传到数百米以外的控制室,通过XMT数显温控仪同步显示并控制变压器油温。也可通过数显仪表,将Pt100热电阻信号转换成与计
算机联网的直流标准信号(0~5V、1~5V、4~20mA)输出。
3、开关设定:
BWY(WTYK)-802出厂时的标准设定值为K1=55℃;K2=80℃。BWY(WTYK)-803出厂时的标准设定值为K1=55℃;K2=65℃;K3=80℃。
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四、变压器温度异常的原因分析
变压器正常运行时,温度计应外观完好,表盘密封良好,无进水、凝露,温度计防雨措施完好,温度指示正常;但变压器运行过程中环境相对封闭,加上自身散热,变压器温度会有所升高,通常也在60度以内。如果变压器温度出现异常情况,如温度持续走高或居高不下,则可能出现了故障。下面对变压器温度故障总结了三方面原因:
(1)内部故障引起温度异常。变压器内部故障,如匝间短路或层间短路、线圈对围屏放电、内部引线接头发热、铁心多点接地使涡流增大过热、零序不平衡电流等漏磁通与铁件油箱形成回路而发热等因素均可引起变压器温度异常,同时还将伴随着瓦斯或差动保护动作,故障严重时还可能使防爆管或压力释放阀喷油,这时变压器应停用检查。
 (2)冷却系统不正常运行引起温度异常。冷却系统不正常运行或发生故障如潜油泵停运、风扇损坏、散热管道积垢,冷却效率不良、散热器阀门没有打开等引起变压器温度异常。发生这类情况后应及时对冷却系统进行维护或投入备用冷却器,调整变压器的负荷。
 (3)温度指示器有误差或指示失灵。应及时调换表计。一般变压器油温保护不设置跳闸功能,当温度高时会启动备用冷却系统并向自动化系统发信号,以告知运行值班人员。
五、变压器温度异常的判断和处理
钢水脱氧国家电网公司变电运维管理规定:油浸式变压器电抗器现场温度计指示的温度、控制室温度显示装置、监控系统的温度基本保持一致,误差一般不超过5℃。
当发现变压器油温过高时,应检查变压器的负荷大小以及冷却油的温度。同时与以往的同样的负荷时的温度相比较,检查温度计本身是否失灵。若以上检查均正常,但是油温比以往条件下高,且温升继续加大,则可能是变压器内部故障。
通过比较安装在变压器上的几只不同温度计读数,并充分考虑气温,负荷的因素,判断是否为变压器温升异常,并进行以下检查:
①检查变压器的负载和冷却介质的温度,并与在同一负载和冷却介质温度下正常的温度核对;如果是异常升高,应做好详细的记录,并及时报告调度,采取措施降低温度; 
②采用红外测温仪等手段核对温度测量装置,判断其是否故障; 
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③检查变压器冷却装置的运行情况或变压器室的通风情况,如确因冷却系统故障,值班人员应及时汇报调度,经调度人员同意后将变压器的负载调整至允许运行温度下的相应容量运行。在运行中无法修理时,应考虑停电处理变压器冷却装置的运行情况; 
④检查变压器有关蝶阀开闭位置是否正确,检查变压器油位状况。 
⑤若温度升高的原因是由于冷却系统的故障,应与调度联系,控制负荷。若不能立即停运修理,应调整变压器的负载至允许运行温度的相应容量。 
⑥在正常负载和冷却条件下,变压器温度不正常并不断升高,且经检查证明温度指示正确,确认是变压器内部故障引起的温度异常,则立即汇报调度及相关领导,停运变压器,尽快安排处理。 
⑦若由变压器过负荷引起温度异常升高,在顶层油温超过105℃时,应立即降低负荷。
对于变压器内部故障,应进行以下处理:
1、 由于变压器绕组的匝间或层间短路,会造成温度过高,一般可以通过监听变压器的声音粗略判断,也可以取变压器油进行化验。如果发现变压器油的绝缘和质量变差,或瓦斯保护动作,可以判断是变压器内部有故障,需要对变压器进行大修。
2、 变压器分接开关接触不良,会导致接触电阻增大,从而造成局部放电或过热,导致变压器温度升高。出现这种情况,可以通过瓦斯是否频繁动作及信号源判断,也可以进行变压器油化验分析,或用直流电桥测量变压器高压绕组的直流电阻。分接开关接触不良需要将变压器吊芯,检修分接开关。
3、 变压器铁芯硅钢片间绝缘破坏,也会导致变压器运行过程温度过高。通过瓦斯动作及变压器绝缘油的闪点是否下降就可以加以判断。这时候需要将变压器吊芯检查,查看铁芯故障在哪。
结束语 良好的绝缘性能是变压器安全运行的重要条件,运维人员对变压器温度的监视是安全运行的有力保障。希望通过本文,能让更多人员对变压器温度异常多一些了解和重视。
静压试验参考文献:
GB26860-2016-电业安全工作规程:发电厂和变电站电气部分

本文发布于:2024-09-24 12:30:32,感谢您对本站的认可!

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