干式變壓器過(guò)熱故障是一種常見(jiàn)的多發(fā)故障，嚴重威脅干式變壓器的安全運行，因此引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

干式變壓器過(guò)熱的原因

(1)繞組過(guò)熱

近十年來(lái)，為了降低干式變壓器的損耗，各種制造商采用全包絕緣換位導線(xiàn)纏繞干式變壓器繞組。由于內前期尚未完全掌握換位導線(xiàn)的生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)十年的運行，換位導線(xiàn)干式變壓器已經(jīng)經(jīng)歷了全方位的絕緣擴展。截面間油路堵塞，油流不暢，匝間絕緣冷卻不充分，使其嚴重老化，產(chǎn)生糊料和脆性。在長(cháng)期電磁振動(dòng)下，絕緣脫落，局部銅外露，形成匝間(區間)短路，導致干式變壓器燒毀事故。比如東北電網(wǎng)某240MVA升壓干式變壓器，正常運行負荷率在90%左右，上油溫一般不超過(guò)70。從1988年開(kāi)始，對干式變壓器進(jìn)行糠醛分析，發(fā)現絕緣老化。跑油色譜分析表明，CO和CO2的絕對值和增長(cháng)率都比較高。1992年6月，正常運行時(shí)，主變壓器輕、重瓦斯保護投入運行，防爆缸噴油，高壓繞組吊出。經(jīng)檢查，發(fā)現故障發(fā)生在A(yíng)相低壓繞組3 ~ 4段較外側的一組換位導線(xiàn)上，有幾根燒毀。經(jīng)進(jìn)一步檢查，發(fā)現低壓繞組上下兩端有燒痕和銅外露。導體段之間的絕緣紙已經(jīng)燒壞，6 ~ 8段絕緣為深紅色。單半螺旋繞組半螺旋處的1.5mm油道已經(jīng)完全堵塞，4.5mm油道只能插入1.4mm紙板。

此外，卷繞材料本身質(zhì)量差也會(huì )導致過(guò)熱。例如，某局1994年安裝并投入運行一臺SF7-8000/35干式變壓器后，發(fā)現在與5600kVA干式變壓器相同的負荷下，干式變壓器的溫度比5600kVA干式變壓器高10左右，當環(huán)境溫度高于5時(shí)，無(wú)論負荷大小(較大負荷4500kW)和風(fēng)機如何，只應投入運行干式變壓器掛蓋后發(fā)現B相低壓側繞組1、4餅明顯過(guò)熱，絕緣紙已變成深棕色。拆裝檢查后發(fā)現匝間有小毛刺和漏銅點(diǎn)，但匝間未完全短路，故故障電流不大，油溫上升緩慢。

分接開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良

在有載調壓的干式變壓器中，特別是調壓頻繁、負載電流大的干式變壓器，在頻繁轉換過(guò)程中會(huì )造成機械磨損、電氣腐蝕和觸頭間的接觸污染，電流的熱效應會(huì )削弱彈簧的彈性，從而降低動(dòng)、靜觸頭間的接觸壓力。當接觸壓力降低時(shí)，觸點(diǎn)之間的接觸電阻會(huì )增加，這將導致觸點(diǎn)之間的熱值增加。由于受熱，接觸面上的氧化腐蝕和機械變形會(huì )加速，形成惡性循環(huán)。如果不及時(shí)處理，干式變壓器經(jīng)常會(huì )損壞。如某化工廠(chǎng)800OkVA有載整流干式變壓器，忽略了有載分接開(kāi)關(guān)粗調部分的接觸問(wèn)題，導致接觸電阻增大，發(fā)熱，逐漸導致動(dòng)、靜觸頭之間金屬熔化蒸發(fā)，環(huán)氧樹(shù)脂蠟絕緣支架碳化，較后調壓過(guò)程中起弧造成相間短路，干式變壓器爆炸起火，造成干式變壓器損壞事故。

在空載調壓的干式變壓器中 #p#分頁(yè)標題#e#

此類(lèi)故障較多，約占1989-1993年?yáng)|北電網(wǎng)故障總數的10%。這些故障大多發(fā)生在66kV套管上。一方面，66kV側的電流較大，另一方面，大多數66kV引線(xiàn)不會(huì )直接沿套管方向進(jìn)入導管。因此，沒(méi)有任何絕緣的導線(xiàn)接觸導管，導致分流和熱故障。原因如下：引線(xiàn)電纜外表面半折的白布帶在制造過(guò)程中經(jīng)過(guò)工藝和引線(xiàn)組件的傳遞后不緊不全。有的廠(chǎng)家甚至根本不想要這一層白布帶。對于較長(cháng)的導線(xiàn)，在組裝時(shí)，如果裸銅絞線(xiàn)在電纜受壓后緊靠套管銅管內壁，則形成閉合回路。當電流通過(guò)導線(xiàn)時(shí)，導線(xiàn)周?chē)鷷?huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)和磁通量。導線(xiàn)的交流電產(chǎn)生交變磁通量，在這個(gè)電路中感應出電勢。由于大容量干式變壓器各相電流很大，相應引線(xiàn)周?chē)拇磐亢透袘妱菀脖容^大。閉環(huán)，因為路徑短，導線(xiàn)截面大，也就是電阻小，流過(guò)環(huán)路的電流大。

相對來(lái)說(shuō)，裸露電纜與回路中銅管的局部接觸電阻比較大，大回路電流通過(guò)時(shí)會(huì )發(fā)熱。從故障實(shí)例可以看出，銅管熔成凹點(diǎn)，說(shuō)明熱點(diǎn)溫度已經(jīng)達到l000以上。

引線(xiàn)連接器過(guò)熱

引線(xiàn)連接器(軍用帽)過(guò)熱也是一種多重故障。如東北電網(wǎng)某局主變壓器總烴455.9 l/l，B-fast總烴4.23 L/L.吊檢發(fā)現66kV A相外殼引線(xiàn)頭過(guò)熱，焊料流出滴落在夾具和壓機上；再比如，主變壓器的B相套管的頭部是熱的。檢查后發(fā)現軍帽螺絲扣配合不好，螺絲扣燒壞了5 ~ 6個(gè)扣子，導致過(guò)熱。

導線(xiàn)斷股

1990年5月，發(fā)現一臺DFL-60000/220單相干式變壓器色譜分析結果異常，熱點(diǎn)溫度可能高于1000。直到1993年5月檢修干式變壓器時(shí)，才發(fā)現中性點(diǎn)套管有兩處燒傷和三處燒傷(共35股，截面240mm2)。原因是在1989年5月大修期間，鉛被更新。

⑷漏磁導致過(guò)熱

干式變壓器繞組中的磁通包括主磁通和漏磁通，無(wú)論主磁通或漏磁通，可分為軸向分量和徑向分量。軸向分量分布較簡(jiǎn)單，沿繞組高度變化較小。徑向分量沿繞組高度分布復雜，由它引起渦流損耗分布很不均勻，且隨干式變壓器的容量變化而變化，不僅隨繞組的軸向高度變化，也隨繞組的徑向尺寸變化。尤其在端部變化大.其較大值出現在端部附近。由于干式變壓器的內繞組離鐵芯近，漏磁的徑向值高于外繞組。若干式變壓器繞組為低、中、高排列，則低壓繞組的徑向漏磁高。

在大型干式變壓器中，由于漏磁密度高，所以產(chǎn)生的雜散損耗很大，有時(shí)可達數百千瓦，導致局部過(guò)熱現象。例如，某臺SFPS 120000/220型干式變壓器出現的過(guò)熱現象就是低壓側j箱壁漏磁嚴重所致。又如，某 SZL7一6300/35型干式變壓器，由雜散磁通在鐵芯上、下夾件拉桿上的個(gè)別部位形成磁密高度集中，產(chǎn)生局部過(guò)熱，并導致絕緣油色譜分析結果異常。#p#分頁(yè)標題#e#

⑸冷卻裝置風(fēng)路堵塞

冷卻裝置風(fēng)路堵塞引起的過(guò)熱現象也時(shí)有報導。例如，某臺 OSFPSL 120000/220型干式變壓器，運行11年均正常。1992年8月28日油溫突然上升，由原來(lái)的42℃左右增加到90℃左右。與同容量的干式變壓器比較溫升相差很大，但電氣試驗結果正常。通過(guò)對外觀(guān)檢查發(fā)現，風(fēng)冷卻器散熱管的翅片間積滿(mǎn)了灰塵(長(cháng)期運行從未清洗過(guò))，已將間隙堵死，電風(fēng)扇的風(fēng)已無(wú)法吹到教熱管上，致使干式變壓器的溫度不斷升高。經(jīng)沖洗后油溫一直在40℃左右。又如，某臺DSFPSL一90000/220型干式變壓器，上層油溫偏高，曾達80～90℃，檢查發(fā)現散熱器風(fēng)道縫隙被雜物堵塞，影響正常散熱，用高壓水槍沖洗后，油溫降到60℃，恢復正常。

⑹風(fēng)扇工作不正常

風(fēng)扇工作不正常主要包括，

①風(fēng)扇反轉

某局的一臺主干式變壓器，由于冷卻系統在檢修時(shí)將電源接反，造成風(fēng)扇反轉，使冷卻效果降低，油溫比帶同樣負載的另一臺主干式變壓器高15℃，查明原因糾正后，溫度恢復正常(兩臺主干式變壓器溫度只差1℃)。

②啟動(dòng)風(fēng)扇設定值錯誤

某臺SFY7一63000/110型主干式變壓器(法專(zhuān)業(yè))，運行在某牽引變電所。在運行中發(fā)現其CO/CO2=0.68，屬于異常?？扇夹詺怏w總量也屬 注意值 之列，且其增加趨勢已為異常。顯然，主干式變壓器存在早期熱性故障。檢查發(fā)現，啟動(dòng)風(fēng)扇的溫度為75℃(在 ASEA圖紙上也是75℃CONTROL)。它不符合鐵道部頒發(fā)的《牽引變電所運行檢修規程》，規程第36條規定：風(fēng)冷式干式變壓器當其上層油溫超過(guò)55℃時(shí)應啟動(dòng)風(fēng)扇。本臺主干式變壓器為油浸風(fēng)冷式，由于啟動(dòng)風(fēng)扇的設定值錯誤，導致主干式變壓器不能風(fēng)冷散熱。因而出現熱性故障。

1 來(lái)源：北極星電力網(wǎng)