电力变压器运行中的温度异常与现场处理王国保

电力变压器运行中的温度异常与现场处理王国保

王国保

关键词：电力变压器运行；温度异常；处理

电力变压器系是电网中最重要的设备，变压器异常发热会严重限制变压器荷载，削弱变压器抗短路能力，增加变压器故障率，增加损耗，造成变压器材料老化，寿命缩短，运行维护成本增加。

1电力变压器发热异常的原因

1.1主观原因

变压器主要由铁芯和线圈组成，由于线圈存在电阻，根据公式Q=I2*R*t可以看出，变压器的发热量和电流与电阻有关，所以变压器的发热是不可避免的。由于变压器生产厂家不同，空载及满载的损耗也会略有不同，而部分电力变压器，由于生产及使用的年限较早，实际已经达不到新的国家标准，这类变压器发热异常较为明显。同时不同类别的电力变压器由于结构形式，安装方式，冷却方式的不同，发热量也有所不同。以常见的油浸式和干式变压器相比，由于绝缘介质的不同，干式变压器一般采用环氧树脂绝缘，拥有更耐高温，散热较快，容量可以更大的特点，在工厂得到更加广泛的应用。就目前统计的数据来看，大部分的电力变压器都是符合国家标准要求，而且正常运行发热量也是正常的，但是在特殊时间段内仍存在短暂的发热异常，因此在日常巡检时就应该更加谨慎。尤其是高温及用电高峰到来的时候，安排人员加强巡检频次，一方面采取有效措施降低变压器的运行温度，另一方面统计异常电力变压器的运行数据，收集型号准备用于准备采购新的电力变压器。

1.2客观原因

1.2.1在安装位置上，温度异常的电力电压器比较集中于安装在地面密闭房间内的，相比于把电力变压器安装在钢平台上，安装于地面的密闭房间，具有安装方便，防鼠效果好等原因，但变压器安装在独立密封的房间内，与外界没有连通，散热效果不好，变压器产生的热量一直在房间内，不能及时有效的排到外面，变压器室内的温度变高，相当于给变压器二次加热，由于电力变压器线圈的电阻材料是铜，而铜的电阻率是随温度的升高而增大，意味着随着室内温度的升高，变压器的发热量会越来越大，导致一个恶性循环，直至变压器的温度越来越高，最后发展到温度异常报警，甚至发生异常跳闸的情况。

1.2.2在散热的效果上来看，除了油浸式变压器靠油散热效果不佳外，干式变压器都是采用风冷式，即变压器依靠风扇将热量及时散发，通过风将变压器的热量带走，达到给变压器降温的效果。所以变压器的散热效果跟风扇的状态有关。部分电力变压器因为风机损坏，变压器只能靠自身散热，不能够有效的将变压器产生的热量带走，温度升高速度较快，导致变压器频繁的报警，这种情况在高温天气下特别显著。

1.2.3在散热风机的选型上，部分电力变压器发热量大，而相应的散热风机功率却较小，转速也较慢，不能够将热量及时散发，电力变压器的温度下降较慢，降温效果也不明显。

1.2.4用电负荷的波动性较大。在设计时没有考虑到电焊机这类负荷变化较大的用电设备，在生产加工过程中，这类设备本身的负荷波动较大，多台波动大的设备同时运行，造成电力变压器短时间频繁过负荷，造成异常发热，频繁的大电流冲击对变压器的损坏十分严重。

1.2.5由于温度控制器是感应变压器的温度，传感器的温度达到设定温度后，温度控制器会自动启动风机，风机旋转将热量散发掉。温度控制器损坏或者传感器损坏，将不能够正确显示变压器的实际温度，更不能控制散热电机的启停，起不到变压器降温的效果。

从宏观上看，工厂的产量，季节，时间段等因数都影响着整个工厂的电力变压器的发热。变压器的发热也受变压器自身的损耗，维护保养状态的影响。在可以改善的方面采取相应的措施，可以大大延长电力变压器的寿命及稳定性，减少能源损耗，节省生产成本。在电力变压器降温节能的方面，有着太多可以改善提高的地方。同时，电力变压器正常运行是带高压电的，维护保养要非常注意安全，在改善的过程中一定要谨慎，保养前后都要仔细检查，小的失误都有可能造成大的事故。

2变压器温度异常处理之变压器温度控制系统的应用

为了促进变压器能够稳定运行，必须合理的设计变压器温度控制系统，从而确保对变压器温度进行有效控制，为经济运行奠定良好基础，从而为电力系统的运行提供有利保障。在对变压器温度控制系统进行设计时，将PLC作为核心内容。然后打造变压器温度控制和经济运行装置，变压器温度控制系统共分为控制模块、电源模块以及控制回路模块等，现将具体对相关内容予以分析：

第一，PLC模块。对于PLC而言，其结构相对灵活，在信号传输时，传输质量很高，速度很快，传输质量高，并且成本较低，所以PLc模块的应用范围广。PLC模块接收和控制上位机发出的信息，然后运用CPu进行逻辑性判断，为变压器系统的高效运行创造有利条件u-。

第二，通讯模块。将上位机和PLC相连接过程中，接口和通讯电缆是确保二者通讯的主要依据，各个系统和设备在运行期间，工作状态信号在二者间传输，保证信息同步。

第三，上位机。设备在工作时，PLC将工作状态信号传输给上位机，变压器温度控制系统能够实现对远方进行控制的目的。此外，变压器温度控制系统还作为对远方控制信号的输入界面。

第四，电源模块。对于变压器控制与经济运行综合措施装置而言，电源模块是其中比较重要的构成部分，如果装置存在故障，对于装置的部分或者是整体，会推出工作。电源模块共由两部分所构成，分别是常用电源和备用电源，利用硬件或者是软件将两个电源间加以连接，从而实现对电压的监测，并通过发挥延时和断相等功能保证装置可以顺利开展工作。电源监控系统在运行时，为了保证点电源处于正常的工作状态，要利用上位机和通讯模块，从而达到通讯的效果。

第五，变压器状态和环境模块。对于变压器状态和环境模块而言，其主要功能是检测信号，变压器和绕组在运行过程中，会有一定的温度，温度计将其输出的温度加以显示，进而对其进行处理。同时，在变压器运行期间，可以检测环境温度和其他参数。电压传感器的主要功能是检测电压的信号，并且电流信号变压器在运行时，电流传感器可以检测负载信号，对湿度传感器的温度变化进行检测，从而对变压器温度控制系统进行优化设计。

第六，控制回路模块，当PLC发出控制信号时，控制回路模块接收到相应的控制信号，一般来讲，以上控制信号属于开关量信号旧-。

第七，冷却模块。在优化设计变压器冷却器结构期间，必须严格按照国家有关规定进行，对于冷却器的形式，大多数采取的是低噪音轴流风机，而且要具有轧片式翅片换热器，一组散热器中，包含两个风机和一个换热器，还有一个潜油泵。在设计大容量的变压器时，采用几组散热器构成变压器冷却器组，由于其阻力小，兼具传热效率高、无渗漏和辅助电机损耗小等优势，所以能够最大程度的满足大型油浸式变压器对散热的要求。

结束语

电力变压器的发热是设备运行的一种现象，良好的维修与保养能够有效的控制电力变压器的异常发热；如果在项目规划阶段，充分考虑周全，选择合适容量的变压器，选择好的安装位置和方式，优先选择新型的节能变压器，就能够实现减少发热并节能的效果。

参考文献:

[1]戴鹏．电力变压器智能冷却与经济运行综合控制研究[D]．济南：山东大学，2013．

[2]金建勋.高温超导变压器原理与装置[D].科学出版社,2017.