浅谈变压器主变温度计故障的诊断及处理

浅谈变压器主变温度计故障的诊断及处理

杨爱华

国网湖南省电力有限公司永州供电分公司湖南永州425000

摘要：变压器是电力系统中重要而又昂贵的输变电设备，它的工作状态直接关系到电力系统的安全稳定运行，而变压器温度计（简称温度计）是变电站为掌握变压器运行情况而采用的最经济，使用频率最高的手段。本文作者分析了变压器主变温度计故障原因，并提出处理措施。

关键词：变压器；主变温度计；故障

0、引言

变压器是变电站的核心设备之一,变压器是由铁芯、线圈、油箱、油枕、呼吸器、防爆管、散热器、绝缘套管、分接开关、瓦斯继电器、还有温度计、热虹吸等附件组成。变压器在输配电系统中占有极其重要的地位，它的主要用途是升高电压把电能送到用电地区，再把电压降低为各级使用电压，以满足用电需要。变压器是连接各种电压等级母线的中间环节,一旦发生故障，轻则会造成大面积停电,给工农业生产带来极大的危害,重则会危及整个电力系统的稳定。面对变压器在运行中的各种异常及故障现象，每一个电力运行人员应能作出迅速而正确的判断与处理，尽快消除设备隐患及缺陷，从而保证变压器的安全运行及电力系统的安全稳定。变压器故障以超温为最常见,主变超温往往是变压器各种故障的先兆。我局对主变温度监控非常重视,在每个变电站都建立了主变温度监控档案,以便运行人员及早发现主变温度异常的问题,同时还结合一些主变超温的处理方法,以防止主变故障的发生。

1、变压器概述

电力变压器是电力系统中广泛使用的高压电器设备，其在运行的过程中一旦发生故障，极容易影响到整个电力系统的供电质量和稳定性，甚至是可能造成巨大的经济损失。因此在目前的工作中，以充分理解变压器的组成、运行原理并对常见的各种故障出现原因进行分析和诊断十分关键，对保证变压器的正常持续工作有着极为关键和重要的意义。

1.1变压器概念

所谓的变压器就是在工作的过程中利用电磁感应原理来对原有的电流和电压进行改变的一种装置，其在应用的过程中主要的构成有初级线圈、次级线圈以及铁芯等。在变压器的应用中，电压的交换、电流交换以及稳压等功能。

1.2工作原理

变压器是变化交流电压、交流电流的主要器件，当初级线圈中通过有交流电的时候，铁芯或者相关磁芯边会发生反应，产生一定的交流磁通，使得次级线圈在运行中产生感应电压或者电流。变压器通常都是有铁芯和磁芯两个线圈组成，其中还存在着两个或者两个以上的绕组，并通常，人们将其中连接电源的绕组叫做初级线圈、其余的绕组叫做次级线圈。

2、变压器温度计运行原理

变压器温度计有油温表和绕组温度计两种。温度计有两支指针，有实时温度测量的黑色指针，还有指示最高温度的红色指针，红色指针在仪表透镜上与调节钮连接在一起；红色指针为黑色指针走过的历史最高温度。

当温度上升时，黑色指针会推动红色指针，并将其推到最高温度的指示位，当黑色指示针返回的时候红色指针不返回；这样，我们可通过红色指针的读数，得知黑色指针走过的历史最高温度（显示该温度计所达到的最高温度）。

故主变压投运前，应先对指针复位调节时，使红色指针与黑色指针的右侧对齐。主面油面温度计大指针下方还会有小指针，一般有三个指针K1、K2、K3，分别用于启动及停止风机、油温过高告警、超温跳闸等信号值。

此类温度计属于压力式温度计，主要有压力包（弹性元件为波纹管）、毛细管、温包组成。当压力式温度计量安装于变压器测温点后，温包整个浸于被测变压器油中。当被测变压器油温度发生变化时，温包内介质体积随之线性变化。这个体积增量通过毛细管的传递使波纹管产生一个相对应的线性位移量。这个位移量经机构放大后便可指示被测变压器的油温并驱动微动开关输出电信号。

3、概况

某220kV变电站3号主变压器由于风冷控制箱风控电源总零线接头氧化严重，造成风扇冷却器时间继电器失电，风冷控制系统全停。主变压器本体温度计75℃跳闸回路弹片变形，动作接点氧化造成虚接。当风冷电源消失后，时间继电器启动，约19min后时间继电器接点接通，启动跳闸回路，

3.1压力式温度计工作原理

变压器温度计通常采用压力式温度计，主要由弹性元件、毛细管、温包和微动开关组成，其工作原理是依据封闭系统内部工作物质的体积或压力随温度的变化关系而进行温度测量的。当温包受热时，温包内的感温介质受热膨胀产生体积增量，通过毛细管传递到仪表内弹性元件(波纹管)，使之产生一个相对应的位移，这个位移经齿轮机构放大变为指示值，并驱动微动开关工作，从而控制冷却系统的投人或退出。

3.2现场检查情况

现场检查时发现，温度计指示温度为56℃，而该变压器跳闸温度设置为75℃，因此主变压器不应该跳闸。用万用表测量3号主变压器油温保护出口压板，有直流电压为115V。打开温度计表盖发现75℃跳闸回路动作接点处于接通状态，接点弹片变形。

3.3温度计跳闸回路动作接点故障

当风冷全停后，20min和60min时间继电器启动，由于油温表75℃跳闸回路接点故障，接点导通，20min后直流电源通过温度计接点、20min时间继电器接点送到风冷全停出口压板，导致出口继电器动作，主变压器跳闸。可以看出，温度计跳闸回路动作接点故障是本次事故的主要原因。

3.4温度计跳闸回路接线错误

变压器在实际运行维护过程中，需要经常更换温度计。在更换的过程中，若将75℃跳闸回路错接在55℃启动风扇、65℃报警回路上，在夏季负荷较大时就有可能造成主变压器跳闸事故。经检查，本次事故不存在温度计跳闸回路接线错误情况。

4、变压器主变温度计故障防范措施

通过分析可知，主变压器跳闸误动的主要原因是温度计跳闸回路动作接点故障以及接线错误，对此提出以下防范措施。

4.1防止温度计跳闸回路动作接点故障

(1)在校验温度计时要注意接点的通、断情况，不要单凭接通、断的声音就判断接点的通、断状态，还需要用万用表测量接点是否接通和断开，并且在温度计安装后也要进行测量。

(2)在每年的春查预试工作中，要打开温度计表盖，用万用表测量接点每根接线的对地电压，查看接点是否存在故障。根据温度计接点状态判断接点的通、断情况”，。首先要明确，启动风扇回路为交流回路，报警和跳闸回路为直流回路。例如：BWY一803A(TH)温度计有3对接点，分别是k1=55℃，k2=65℃，k3=75qC，对应的标号头是A1／A2、Bl／B2、C1／C2。

4.2防止接线错误

(1)严把验收关。在每个变电站投运前，要对变压器温度计的每对接点进行传动测试，核对温计接点的设定值，确保温度设定点与每对接线相。(2)更换温度计时要记好标号头，用绝缘胶布好每根线，安装完毕后要对每根线进行电压测防止误接线。

5、变压器故障预防

1）加强主变压器、高厂变、启备变、低压厂用变压器的运行监视，注意其电流、温度的变化，使其不超过额定值。2）定期进行变压器设备的技术监督工作，每年进行主变局部放电试验，其值不大于100Pc，每季度进行一次油色谱化验，保证变压器类各项技术指标在合格范围内。3）对厂内变压器设备进行定期运行分析，建立变压器类设备档案，提高其设备运行健康水平。4）认真进行变压器设备的春秋检工作，严格执行交接试验规程。5）变压器本体、有载调压开关的重瓦斯保护压板投跳闸状态，在没有特殊情况及总工程师的命令时任何人不得将其停用，若需要退出重瓦斯保护时，应预先制定有关安全措施，完工后及时恢复正常方式。6）加强变压器检查，发现套管渗漏油及时处理，防止变压器内部受潮损坏。

6、结束语

由于变压器在运行中涉及到诸多因素，有时候甚至会出现一定的假象，因此在故障诊断和判断的时候必须要结合实际情况深入分析，对故障产生部位、原因认真分析，制定出合理的处置方案，以保障变压器运行安全。

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