變壓器過(guò)熱故障時(shí)應(yīng)該如何處理？
所謂的變壓器，主要是指利用電感原理來(lái)使義流電壓發(fā)生改變的裝置，它主要是由初級(jí)電圈、鐵芯所組成。如圖1所示。
在供電系統(tǒng)中，變壓器主是用于變換電壓、變換電流、變換阻抗能力、隔離電壓、穩(wěn)定電壓等，保證供電設(shè)備的正常運(yùn)行。
供電系統(tǒng)運(yùn)行中，變壓器主要是起著絕緣及散熱的作用。在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行中，變壓器對(duì)設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量具有很好的疏通功能，能保證供電設(shè)備不會(huì)因內(nèi)部過(guò)熱而產(chǎn)生故障問(wèn)題或是設(shè)備的損壞問(wèn)題。另外，變壓器在改變供電電壓的同時(shí)，對(duì)功率有改變是不會(huì)有任何影響的，因此，當(dāng)電壓發(fā)生改變時(shí)，電流也會(huì)隨之發(fā)生改變，使電阻發(fā)生變化，因此，在供電系統(tǒng)中，變壓器主要是起到了絕緣的作用。
除此之外，在電路振蕩中，變壓器除了可以阻容，還可以進(jìn)行自身的電路耦合振蕩，因此，變電器還具有選頻回路諧振作用。
2 引起變壓器內(nèi)部過(guò)熱的原因
變壓器是保證供電設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量具有很好的疏散功能。因此，一但變壓器內(nèi)部過(guò)熱，勢(shì)必會(huì)給供電設(shè)備的正常運(yùn)作帶來(lái)巨大的影響。就目前來(lái)看，諸多供電系統(tǒng)運(yùn)行中，由于變壓器內(nèi)部過(guò)熱而產(chǎn)生的故障是十分普遍的。那么，想要解決這一問(wèn)題，首先要對(duì)引起變壓器內(nèi)部過(guò)熱的原因進(jìn)行分析。
2.1 分接開(kāi)關(guān)故障引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱
對(duì)于分接開(kāi)關(guān)引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障約占整體故障的50%左右，這種情況主要發(fā)生在變壓器頻繁調(diào)壓以及電流負(fù)荷量較大的變壓器中。由于頻繁調(diào)壓而使接觸開(kāi)關(guān)之間的接頭磨損現(xiàn)象十分嚴(yán)重，而使電流經(jīng)過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的熱量會(huì)使變壓器接頭開(kāi)關(guān)彈性能力下降，從而導(dǎo)致兩接頭之間的壓力下降，這種現(xiàn)象往往會(huì)使兩接頭之間的電阻壓力增加，從而導(dǎo)致接觸電阻之間的發(fā)熱量增大，而發(fā)熱源又加大了兩接頭之間的線路表面氧化現(xiàn)象，從而形成了一種惡性循環(huán)，使變壓器內(nèi)部因過(guò)熱而發(fā)生損壞。
例如：某電廠20MVA有載變壓器，由于工廠負(fù)責(zé)人員對(duì)變壓器分接開(kāi)關(guān)的接觸問(wèn)題沒(méi)有做到足夠的重視，使供電設(shè)備運(yùn)行中電阻接觸壓力不斷增大，從而使兩接頭之間的金屬零件因溫度過(guò)熱而燒化，而在操作人員進(jìn)行變壓器調(diào)壓時(shí)，使變壓器中間起弧而引起短路現(xiàn)象，甚至引起了變壓器起火爆炸，造成了變壓器損壞的同時(shí)對(duì)企業(yè)的正常經(jīng)營(yíng)帶來(lái)阻力。
2.2 引線接口故障引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱
引線接頭問(wèn)題所引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱也是一個(gè)十分常見(jiàn)的因素。這類問(wèn)題主要是發(fā)生在變壓器低繞阻與變壓器套管相連接的位置上。因這種接口為固定式接口，因此，出現(xiàn)故障的主要原因是由于設(shè)備檢修人員在檢修結(jié)束后對(duì)接口處的螺絲穩(wěn)固性沒(méi)有做好檢查，使變壓器在強(qiáng)大的電流運(yùn)行下接觸面位置發(fā)生氧化，從而形成了較大的電阻，再由強(qiáng)大的接觸電阻逐漸使變壓器內(nèi)部產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，從而導(dǎo)致變壓器的嚴(yán)重?fù)p壞
2.3 鐵芯故障引起的變壓器內(nèi)部發(fā)熱
在變壓器運(yùn)行過(guò)程中，由鐵芯所引起的變壓器內(nèi)部發(fā)熱情況也是十分普遍的。一般情況下，只允許鐵芯一點(diǎn)接地連接。但目前有些變壓器運(yùn)行中，常常會(huì)出現(xiàn)多點(diǎn)接地現(xiàn)，從而形成了一種多點(diǎn)電位感應(yīng)狀態(tài)，使變壓器內(nèi)部形成一種一流運(yùn)行模式，從而使變壓器內(nèi)部不斷發(fā)熱，最終導(dǎo)致變壓器燒毀。
3 變壓器內(nèi)部發(fā)熱的預(yù)防措施
變壓器正常運(yùn)作是保證供電系統(tǒng)正常工作的前提。因此，電力系統(tǒng)及相關(guān)部門(mén)針對(duì)引起變壓器內(nèi)部發(fā)熱的原因做出了幾點(diǎn)預(yù)防措施，具體如下：
3.1 分接開(kāi)關(guān)故障的預(yù)防措施
針對(duì)由分接開(kāi)關(guān)而引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障，主要對(duì)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換4000次及最少運(yùn)行3個(gè)月的油鐨譜分析，并且每年要對(duì)變壓器分接開(kāi)關(guān)做定期的電阻直流檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，要對(duì)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行及時(shí)的抽離檢查，以保證變壓器的安全。另外，對(duì)于無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器來(lái)說(shuō)，要在設(shè)備投入運(yùn)行前對(duì)繞阻直流電壓進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可投入運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)大幅度調(diào)壓以及電壓負(fù)荷過(guò)大的變壓器要進(jìn)行隨時(shí)的檢測(cè)及試驗(yàn)，必要時(shí)對(duì)變壓器做油色譜分析，以確保變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的安全性。
3.2 引線接口故障的預(yù)防措施
針對(duì)由引線接口引起的變壓器發(fā)熱現(xiàn)象，首先對(duì)大型的變壓器安裝及檢修后要對(duì)直流電阻進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)此類變壓器做油色譜分析處理。另外，對(duì)于變壓器在運(yùn)行狀態(tài)下來(lái)講，主要是利用紅外線測(cè)溫儀器對(duì)運(yùn)行中的變壓器溫度進(jìn)行檢測(cè)，一但發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，要及時(shí)對(duì)變壓器做油色譜分析處理，必要時(shí)對(duì)直流電阻進(jìn)行檢測(cè)，做停電處理。
3.3 鐵芯故障的預(yù)防措施
針對(duì)因鐵芯故障引起的變壓器內(nèi)部發(fā)熱問(wèn)題，首先要利用電擊法對(duì)變壓器進(jìn)行放電處理，同時(shí)，采用低壓交流沖擊法對(duì)變壓器實(shí)行電量的疏散處理。另外，還可以在鐵芯外部與地面連接處增加一個(gè)電阻，以減低鐵芯接地電流對(duì)變壓器的損壞。除此之外，如果當(dāng)故障點(diǎn)無(wú)法及時(shí)處理時(shí)，要將故障點(diǎn)與鐵芯的正常接地點(diǎn)移至同一位置上，以降低電流循環(huán)給變壓器帶來(lái)的危害。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，保證變壓器運(yùn)作安全是供電設(shè)備正常工用的必要條件。因此，在變壓器檢修中，要針對(duì)故障所在進(jìn)行定點(diǎn)維修，才能保證變壓器的運(yùn)行安全，也才能保證電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全。
變壓器降低壓力和鐵芯的繞線閘數(shù)有關(guān)系嗎？
此前我有過(guò)《變壓器的經(jīng)典認(rèn)知存在局限性》一文對(duì)變壓器升壓比進(jìn)行了詳細(xì)的描述，并證明變壓器變壓比率與原副線圈的匝數(shù)比并不直接相關(guān)，今天再次用變壓器降壓比率來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。
同樣用《變壓器的經(jīng)典認(rèn)知存在局限性》一文中的升壓實(shí)驗(yàn)的變壓器進(jìn)行降壓比的實(shí)驗(yàn)，將升壓變壓器原副線圈交換后就是降壓變壓器了，原來(lái)的應(yīng)用是２２０Ｖ降為３６Ｖ，降壓比是６倍多。而現(xiàn)在我用其實(shí)現(xiàn)的降壓率變成了１：０。８５，實(shí)驗(yàn)中的示波器顯示如下圖，降壓率明顯降低。
從我對(duì)一般變壓器的升、降奪實(shí)驗(yàn)來(lái)看，應(yīng)該說(shuō)已經(jīng)充分證明了變壓器線圈的匝數(shù)比并不能確定變壓器的變壓比率，確定變壓器變壓比率另有原因。
特別申明一下：我所做的一切物理實(shí)驗(yàn)都是隨時(shí)可以重建的