變壓器是電力系統(tǒng)中重要的一次設(shè)備，其運(yùn)行可靠性對(duì)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行關(guān)系極大。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，110kV及以上變壓器的平均事故率約為0.69%，其中因繞組超溫運(yùn)行，導(dǎo)致絕緣老化，繞組被擊穿，變壓器燒毀事故占有相當(dāng)大比例。變壓器非電量保護(hù)中的重瓦斯保護(hù)實(shí)際上也是間接反應(yīng)變壓器溫度異常情況。

由此可見(jiàn)，變壓器溫度的測(cè)量對(duì)于變壓器事故的預(yù)警以及及時(shí)動(dòng)作有著極其重要的意義。

變壓器的使用壽命取決干它的繞組溫度，繞組溫度對(duì)絕緣材料起著決定性作用。當(dāng)變壓器繞組絕緣溫度在80~130℃范圍內(nèi)，溫度每升高6℃，其絕緣老化速度將增加一倍，即絕緣壽命就降低1/2，這就是絕緣老化的“六度法則”。

變壓器運(yùn)行中，一般規(guī)定85℃為上層油溫的界限，在某些地區(qū)，當(dāng)上層油溫達(dá)到80℃以上時(shí)會(huì)發(fā)出告警信號(hào)XX主變本體油溫高告警”、“XX主變本體油溫過(guò)高告警"。

油浸式變壓器的運(yùn)行溫度，包括變壓器油溫和變壓器繞組溫度。變壓器一般會(huì)在外殼頂部安裝有插入變壓器油內(nèi)部的測(cè)溫槽，通過(guò)在其中設(shè)置測(cè)溫元件測(cè)量變壓器油溫。由干測(cè)量的對(duì)象是在變壓器頂層的油，因此我們通常稱(chēng)其為變壓器項(xiàng)屏油溫。由干變壓器繞組中流過(guò)負(fù)荷時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。因此運(yùn)行中的變壓器繞組溫度一定高于變器油的溫度。其中對(duì)變壓器絕緣老化影響最嚴(yán)重的，是變壓器內(nèi)部最熱點(diǎn)的溫度，我們稱(chēng)其為變壓器熱點(diǎn)溫度。變壓器熱點(diǎn)一般是在變壓器繞組靠近端部的某個(gè)位置。由于無(wú)法準(zhǔn)確定位，精確測(cè)量，因此我們往往用變壓器繞組溫度來(lái)替代變壓器熱點(diǎn)溫度，作為監(jiān)視變壓器內(nèi)部熱點(diǎn)溫度的一種手段。因此油浸式變壓器上一般會(huì)配置變壓器頂層油溫表和變壓器繞組溫度表。

溫度表上的黑色指針指示實(shí)際的運(yùn)行溫度，紅指針指示設(shè)定的上限報(bào)警溫度。當(dāng)變壓器上層油溫超過(guò)該值時(shí)會(huì)報(bào)警，兩指針相碰使電接點(diǎn)導(dǎo)通，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并且紅針上有個(gè)突起，當(dāng)油溫超過(guò)運(yùn)行中最高溫度時(shí)，黑指針就會(huì)帶動(dòng)紅指針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)紅針表示運(yùn)行中所達(dá)到的最高溫度。

變壓器繞組溫度可以認(rèn)為是變壓器頂層油溫與繞組對(duì)油的溫升兩者的疊加。一般是在變壓器油溫測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入變壓器的負(fù)荷電流，利用熱模擬法模擬繞組對(duì)油的溫升，從而最終得到變壓器繞組溫度。具體實(shí)現(xiàn)方法的示意圖如下圖所示。

油浸式變壓器繞組溫度Tw可等效為:

Tw=T0+k*Two

式中，T0為變壓器頂層油溫，△Two為銅油溫差，通過(guò)熱模擬的方法得到，k為熱系數(shù)，和變壓器容量、繞組結(jié)構(gòu)等有關(guān)，繞組對(duì)油的溫升△Two取決于繞組流過(guò)的電流。

測(cè)量系統(tǒng)主要由感溫包，溫度測(cè)量補(bǔ)償回路，傳感器組成。其中溫度測(cè)量補(bǔ)償回路，溫度傳感器均在感溫包內(nèi)，感溫包浸干變壓器頂層油中，用干感應(yīng)頂層油溫。傳感器包括兩部分;和現(xiàn)場(chǎng)繞組溫度機(jī)械表相連的溫度傳感器，其采集的溫度值反映在溫度指示盤(pán)讀數(shù);Pt100熱電阻，其阻值隨溫度的變化而變化，采集的溫度值用于送計(jì)算機(jī)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

油溫信息通過(guò)下圖的連接方式傳送到調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)上層油溫和繞組溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1、怎樣判斷變壓器的溫度變化是正常還是異常?

變壓器在運(yùn)行中鐵芯和繞組中的損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起各部位發(fā)熱，使溫度升高，熱量向周?chē)椛?，傳?dǎo)等方式擴(kuò)散出去，當(dāng)發(fā)熱與散熱達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各部分的溫度趨干穩(wěn)定鐵損是基本不變的，而銅損隨負(fù)荷變化。巡視檢查變壓器時(shí)應(yīng)記錄外溫、頂層油溫、負(fù)荷以及油面高度，并與以前數(shù)值對(duì)照分析判斷變壓器是否運(yùn)行正常。

若發(fā)現(xiàn)在同樣條件下油溫比平時(shí)高出10℃以上，或負(fù)荷不變但溫度不斷上升，而冷卻裝置運(yùn)行正常，則認(rèn)為變壓器發(fā)生內(nèi)部故障(應(yīng)注意溫度計(jì)有無(wú)誤差、是否失靈)，一般變壓器的主絕緣(繞組的絕緣)是A級(jí)絕緣(紙絕緣)最高使用溫度為105℃。一般繞組溫度比油面溫度高10~15℃，如油面溫度85℃，則繞組溫度將達(dá)95~100℃。

2、導(dǎo)致變壓器溫度異常的原因

①內(nèi)部故障引起溫度異常

變壓器內(nèi)部故障如匝間短路或?qū)娱g短路，線圈對(duì)圍屏放電，內(nèi)部引線接頭發(fā)熱，鐵芯多點(diǎn)接地使渦流增大過(guò)熱，零序不平衡電流等漏磁通與鐵件油箱形成回路而發(fā)熱等因素引起變壓器溫度異常時(shí)，還將伴隨著瓦斯或差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，故障嚴(yán)重時(shí)還可能使防爆管或壓力釋放閥噴油，這時(shí)變壓器應(yīng)停用檢查。

②冷卻器不正常運(yùn)行引起溫度異常

冷卻器不正常運(yùn)行或發(fā)生故障如潛油泵停運(yùn)，風(fēng)扇損壞，散熱管道積垢，冷卻效率不良，散熱器閥門(mén)沒(méi)有打開(kāi)等原因引起溫度異常。應(yīng)及時(shí)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和沖洗或投入備用冷卻器，否則就要調(diào)整變壓器的負(fù)荷。

③溫度指示器有誤差或指示失靈，應(yīng)更換溫度表。