避免變壓器油溫過高導致的故障措施研究

李東斌

摘 ? 要：變壓器必須在規定的油溫下運行。如果變壓器油溫長時間超過其允許值，很容易發生高電壓擊穿事故。文章通過分析某煉油廠35 kV變電站兩臺變壓器油溫過高故障的事故，確定造成此故障的原因，并通過將繼電保護中的返回系數成功地引入到風機的控制系統中等措施，成功的解決了變壓器油溫過高的故障，保證了變壓器的穩定運行，大大提高了全廠的經濟效益。

關鍵詞：變壓器油溫;變壓器報警;繼電保護

根據運行管理規定，變壓器頂層的油溫一般不宜超過85 ℃，頂層油溫的報警溫度為80 ℃。通過分析某煉廠35 kV變電站兩臺變壓器運行工況，全年1#變壓器高溫報警16次，2#變壓器高溫報警15次。如果變壓器油溫長時間超過其允許值，特別是變壓器油溫比正常高出10 ℃以上或者溫度持續走高并居高不下，變壓器的絕緣容易損壞，很容易被高電壓擊穿而造成設備故障或電氣事故[1-2]。

1 ? ?原因分析

在變壓器的實際運行中，導致變壓器油溫高的原因有5個，分別為：（1）變壓器鐵芯設計缺陷。（2）變壓器繞組閘間短路。（3）變壓器油變質。（4）溫度計測量不準。（5）環境溫度高。

1.1 ?變壓器鐵芯設計缺陷

變壓器空載運行時存在空載損耗。空載損耗可以反映變壓器的鐵芯是否存在設計缺陷。按照規定，35 kV油侵式變壓器空載損耗應小于12.50 kW。經試驗表明變壓器的鐵芯不存在缺陷（試驗記錄見表1）。

1.2 ?變壓器繞組匝間短路

變壓器發生匝間短路時，線匝內產生環流，使線圈迅速發熱。會出現下列的現象：（1）變壓器三相電壓不平衡，出現大幅度差值。（2）變壓器會發出“咕嚕咕嚕”的聲音。（3）特別嚴重時會出現瓦斯動作和差動保護動作。如表2所示，變壓器電壓差值沒有超過標準值0.5 kV，所以變壓器未發生匝間短路。

1.3 ?變壓器油變質

對每一臺變壓器取了二次樣品，共計4個樣品進行試驗，結果如表3所示。可以看出，CS11變電站1#、2#變壓器油已經存在變質，不滿足使用要求。所以要進行變壓器油的更換。

1.4 ?溫度計測量不準

變壓器油溫表的測量范圍為0～120 ℃，精度等級為1.5級。儀表的誤差范圍為：R=±（120×1.5%），R=±1.8 ℃。通過現場顯示的數據與紅外線作對比可知，溫度的差值都控制在0.5 ℃以內，符合要求。

1.5 ?環境溫度是否過高

通過調查天氣記錄、設備運行記錄，做調查并匯總了變壓器溫度與室外溫度對比趨勢圖，如圖1所示。2#變壓器的溫度變化與1#變壓器的基本一致。由此可知，外部溫度變化會直接影響設備溫度的變化。

2 ? ?措施實施

2.1 ?解決變壓器油變質問題

將變壓器油全部放出。對新的變壓器油作分析，油樣要符合要求，然后將新變壓器油緩緩地注入變壓器內。

2.2 ?解決環境溫度過高問題

為變壓器增加智能冷卻系統，利用繼電保護中的返回系數控制風機的啟停方式。這樣既可以避免風機出現頻繁啟停而損壞風機，又能真正起到冷卻變壓器的作用[3-4]。

以上兩項措施實施結束后，變壓器投入運行。改造完成后，該變電站的變壓器已經平穩運行了13個月，再沒有發生報警。

3 ? ?結語

該項目有效地解決了35 kV主變的油溫持續走高并頻繁報警的問題，有效地避免了變壓器絕緣損壞，進而避免了設備故障、裝置停車和電氣事故。該項目的直接經濟效益為60萬元，間接經濟效益為150多萬元。有力地保證了煉油生產的平穩運行，大大提高了煉油廠的經濟效益。

[參考文獻]

[1]呂如良，沈漢昌，陸惠君，等.電工手冊[M].上海：上海科學技術出版公司，2014.

[2]常大軍，常緒斌.電工上崗應試寶典[M].北京：人民郵電出版社，2000.

[3]杜宗軒.電氣設備運行技術問答[M].北京：中國電力出版社，2004.

[4]戈東方.電力工程設計電氣設計手冊電氣二次部分[M].北京：中國電力出版社，2016.