4 #主变压器绕组异常高温原因分析

图1.1我厂主接线图某厂4 #主变压器10kV侧通过5040断路器和504开关与4 #发电机出线母线连接，另一支路通过514断路器用于2 #高厂变第二套联合循环机组厂用电。4 #主变压器通过其高压侧的104开关在110kV 母线上运行，从110kV古店B线至东莞古坑站，中性点直接接地。工厂系统的主接线图如图1所示。2.绕组温度高的原因分析2.1外部原因：4 #主变压器的冷却方式为油浸风冷，由4组冷却风扇和散热片组成。油浸风冷是在油浸自冷的基础上，在散热器上安装冷却风扇，将周围的空气吹向散热器，加速散热器内油的冷却，使主变压器的油温迅速下降。由于上下层油温不同，主变压器中的油比重也不同。散热器连接在主变压器的底部和上部之间，蝶阀连接在底部出口和上部入口的每组散热器上。如果风扇电源热继电器造成掉电，自动启停阈值执行不到位，或者风扇吸入口被垃圾堵塞卡住，会影响风扇输出，减少散热器进风量，散热器得不到有效冷却，是影响主变压器绕组温度高的重要因素。由于厂主是新安装投入运行的，如果安装运行前检查的疏忽，使与主变压器连接的上蝶阀和下蝶阀没有打开，或者开度不够大，或者被杂物堵塞，或者连接管道漏油，这将使干式变压器油无法通过或者只有少量干式变压器油通过散热器冷却， 相当于油浸自冷干式变压器运行，大大降低了主变压器的冷却效果，因此也是影响主变压器绕组温度高的重要因素。 绕组温度测量点不正确或测量故障，基值不准确。运行中观察发现，4 #主变压器在夜间停机后一段时间内，绕组温度可降至与上油温基本相等的值，早晨并网运行一段时间后，绕组温度会升至高于上油温8 ~ 10，说明测点应无故障，并能随温度变化反映相应值。2.2内部原因：主变压器内部故障，如绕组匝间短路或层间短路，绕组放电至护罩，内部引线毛发热，铁芯多点接地导致涡流增大，过热。主变压器过流的影响，因为铜损正比于电流的平方()，短路时可达额定铜损的90 ~ 324倍。铜损是电流对绕组电阻造成的损耗，等于I12RK75。额外的铜损耗包括由漏磁引起的集肤效应增加的铜损耗，以及当绕组被多根导线包围时由内部循环引起的损耗，所有这些都会转化为热量。对于4#主变压器，铜损引起的绕组温度高，可能是4 #发电机产生的无功功率过高，定子电流过高，主变压器电流过高造成的。在主变压器过电压或高电压的影响下，铁损与BM2或U12 (Q=I20RM)近似成正比，铁损指干式变压器铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗。附加铁损包括叠片铁芯之间绝缘损坏引起的局部涡流损耗、结构部件中交变磁通引起的涡流损耗和干式变压器的介质损耗。对于4#主变压器，铁损导致绕组铁芯温度高的原因可能是系统电机负荷较低，无功功率需求较低，中午电压较高。3.注意事项：3.1外部故障的预防措施：当冷却系统出现故障时，可能会迫使干式变压器降低其盖子 (1)对于油浸风冷干式变压器，当冷却风扇断电时，应立即调整主变压器的负荷，使其不超过额定容量的70%。如果单台风机发生故障，可以不减负荷运行，但要注意密切监视主变压器上部油温和绕组温度的变化。4 #主变压器为a级绝缘，所以上层油温不应超过95，绕组绝缘较高允许温度不应超过105。(2)当垃圾等杂物从主变压器冷却风扇的吸入口吸入时，应立即断开相应风扇的电源，垃圾应清理干净后再重新投入。(3)当主变压器冷却风扇电源的热继电器动作造成断电时，要立即检查风扇内是否有杂物卡住，造成风扇溢出。如果是，需要立即清理杂物，复位继电器，恢复风扇电源。(4)如果安装和运行前检查的疏忽导致与主变压器连接的上蝶阀和下蝶阀未打开，或开口不够大或被杂物堵塞，或连接管道漏油，应立即通知维修人员打开蝶阀，疏通油路。3.2内部故障防范：正常运行时，应加强对4#发电机和4#主变压器参数的监测，并注意4 #发电机的无功调节，确保机端电流和电压在额定范围内变化，机端与主变压器高低压侧三相电流和电压的不平衡值不应超过额定值的10%。加强对4#主变压器的巡视，注意4 #主变压器运行过程中油位和油温的变化，声音应为频率变化不大的均匀嗡嗡声。4 #主变压器绕组温度高的较终原因可能是：由于与4 #主变压器低压侧相连的2 #高厂用变压器负荷小，局部无功消耗少， 而2 #主变压器低压侧的1 #高厂用变压器有4台低厂用变压器和整个联合循环6kV高压电动机及全厂公用设备(主要是低压电动机负载)，因此局部无功功率消耗较大，所以在观察了两台主变压器高压侧的电流后， 4 #主变压器铜损、铁损高于2 #主变压器，这是4 #主变压器绕组温度高于2 #主变压器的原因之一。 1.《电机学》中电力出版社，较好版，1998。2.《电气运行》中电力出版社，较好版，1999。