某220kV主变油温高报警原因分析及处理方法

明家辉 杨发宇 邹婕

摘 要：针对某220kV变压器发油温高报警信号，通过红外测温、分析负荷曲线等手段，逐步排除主变发热的可能原因，最终得出结论是由于冷却系统效率下降导致主变发热。为减小在带电运行主变上工作的风险，采用高压气体清洗冷却器油管，经过清洗，冷却系统效率恢复明显，主变油温逐步恢复正常。

关键词：变压器；油温高；冷却器；高压气体清理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.168

0 引言

变压器在运行过程中，铁芯、绕组中会产生损耗，同时伴随着发热现象的存在，而一般油浸变压器绕组采用A级绝缘，绕组允许温度可达105℃，过高的温升会使变压器绕组发热，绝缘下降。温升超过限值一定时间将导致变压器绝缘受损，甚至缩短寿命。因此在变电运行过程中，快速查找到变压器异常发热原因，能有效避免变压器温度过高造成更严重的电网安全事故的发生。

1 某220kV变压器油温高案例情况简介

220kV某变电站2号主变投运时间为1997年8月20日，累计运行21年。

2018年04月09日19：58分，220kV某变电站发出“2号主变油温高报警的信号”。后台显示油温77℃，现场测温冷却器上层连接管温度78℃，下层80℃。经现场检查，油阀正常，油流继电器正常，风扇全启运行正常。

实时有功76.9MVA，负载率为42.7%。2号主变潜油泵正常开启，上下油管温差2度左右，2号主变油位为刻度9处，符合温度-油位曲线。各散热片温度均匀油温表1，2均读数在78℃左右，后台无绕温遥测量。1号主变为自然风冷，型号厂家均不一样，2017年投产，无法进行横向对比。

2 某220kV变压器油温高原因分析

2.1 负荷变化分析

针对“2号主变油温高报警的信号”运行人员通过后台监控调取了近一周的监控数据，近一周油温最大值在75℃-81℃之间，并且时间油温最大值发生时间集中在23：00-00：00之间。分析后台的温度变化曲线可知，当日温度变化趋势与负荷变化基本一致，且近一周主变负载率都在50%左右波动，可以排除是因为负荷过大导致主变油温升高。

2.2 内部发热点查找

通过对220kV某变电站2号主变整体测温分析，可以发现主变本体发热均匀，无明显过热点。其次，主变保护并未有保护启动报文，可暂时排除主变压器内部有故障导致发热。

2.3 冷却系统排查

220kV某变电站2号主变冷却方式为强迫油循环风冷，变压器油由冷却器下连接管进入冷却器散热片，经过散热片后由上连接管回到变压器本体。

冷却器的冷却性能对变压器冷却性能影响显著，为了增强冷却器的散热效率，冷却器油管表面设计成了凹凸状，增加了油管的表面积更有利于散热，但同时也存在一定的缺陷，即油管更容易堆积灰尘。油管表面经过长时间堆积过多灰尘，导致冷却器散热性能下降，当散热效率下降低于主变绕组发热效率时，热量积累将导致主变油温升高。

3 主变油温高报警处置方法及措施

由上述分析可知，主变油温高是冷却器油管灰尘堆积使散热性能下降导致的，针对此情况，检修人员提出两种处理方法：

（1）用高压水枪冲洗冷却器油管；

（2）用高压气体清理冷却器油管。

由于主變处于运行状态，考虑到用水冲洗作业风险较大，最终决定用高压气体对主变散热器进行清理，用高压气体清理散热器。

现场安全措施：

由于220kV某变2号主变采用强迫油循环风冷冷却方式，当主变投入运行方式时，所有冷却器退出运行，此时发出“冷却器全停”光字牌，同时启动20min和60min延时跳闸倒计时，20min后主变上层油温信号达85℃时，跳闸出口；当主变上层油温信号低于85℃时，60min后跳闸出口。因此，在检修人员进行清理作业同时，运行人员在后台实时监控主变油温变化情况，并且每隔15min重启停运的冷却器，防止出现“冷却器全停”跳闸出口，跳开主变的情况。

4月10日220kV 2号主变冷却器油管清理作业完成。随之， “2号主变油温高”的报警信号复归，当晚21：00分时主变负荷为80MW，而温度为56.23℃，现场对主变测温为55℃。2号主变运行正常。由近两天的油温变化（如下图1、图2所示）对比情况可知，主变冷却器清理作业效果明显。

4 结束语

目前，强油循环风冷变压器在电网中占了相当大的比重，锯齿型冷却器油管设计在电网中也占多数，为了电网能够更加安全稳定的运行，应对这部分变压器的冷却油管加强清洁维护，避免因长时间运行积累过多的灰尘导致冷却性能下降，从而造成主变绝缘降低等损伤。在条件允许的情况下，可以考虑对主变进行改造或更换，将冷却器油管更换为片状，既增大了散热面积，同时避免灰尘的积累，可保证变压器有一个更稳定可靠的运行环境。

参考文献：

[1]郑雷，李强.变压器管式冷却系统的片式改造[J].变压器，2012，49（02）.

[2]于强，王天正，王建伟.220kV主变压器发热异常的原因分析及处理[J].山西电力，2016（03）.

[3]庞营.变压器发热与散热的数学研究[J].中国科技信息，2014（01）.