一般認(rèn)為變壓器工作溫度是影響變壓器絕緣老化的一個(gè)重要因素。石油紙絕緣變壓器工作溫度過(guò)高，會(huì)引起變壓器油及變壓器絕緣紙加速老化，影響變壓器的使用壽命。所以在變壓器運(yùn)行和維修工作中，運(yùn)行溫度是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。

引文作者:上海蓋能電氣市場(chǎng)部（專注干式變壓器30年）

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變壓器工作溫度

油紙絕緣變壓器的工作溫度，包括變壓器油溫、變壓器線圈溫度。通常在箱體頂部安裝有測(cè)溫槽，可插入變壓器油內(nèi)，并在其中設(shè)置了溫度傳感器來(lái)測(cè)量變壓器的油溫。因?yàn)楸粶y(cè)對(duì)象是變壓器頂部的油，所以一般稱之為變壓器頂部油溫。因變壓器繞組流過(guò)負(fù)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，故運(yùn)行中變壓器線圈溫度必須高于變壓器油溫度。在這些溫度變化中，對(duì)變壓器絕緣老化影響最大的，就是變壓器內(nèi)部最熱點(diǎn)的溫度，我們把它稱為熱點(diǎn)溫度。一般地，變壓器熱點(diǎn)是在變壓器繞組靠近終端的一處。因?yàn)椴荒軠?zhǔn)確地定位、準(zhǔn)確地測(cè)量，通常采用變壓器繞組溫度代替熱溫，以監(jiān)測(cè)變壓器內(nèi)熱點(diǎn)溫度。所以在油紙絕緣變壓器上通常會(huì)配置變壓器頂層油溫表和變壓器線圈溫度計(jì)。

可以認(rèn)為變壓器繞組溫度是變壓器頂部油溫和繞組對(duì)油的溫升的疊加。通常在變壓器油溫檢測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，添加變壓器負(fù)載電流，通過(guò)熱仿真方法模擬了繞組中的溫升，最終得出變壓器繞組溫度。該方法的具體實(shí)現(xiàn)方式見(jiàn)下圖。

通過(guò)對(duì)變壓器頂層油溫升的測(cè)量，得到了與負(fù)載電流成正比的電流Ip，變壓器外殼式電流互感器。該電流通過(guò)復(fù)合變送器中附有電熱元件，通過(guò)附加電流作用于電熱元件上所產(chǎn)生的額外溫升，迭加在變壓器頂層油溫上，以求出繞組的溫度。

變壓器繞組溫度被忽略

因變壓器繞組溫度不能直接測(cè)量，且測(cè)量方法有一定誤差，故對(duì)變壓器繞組溫度的精確度不夠。與此同時(shí)，由于對(duì)變壓器熱點(diǎn)溫度、線圈溫度知之甚少，導(dǎo)致變壓器繞組溫度在實(shí)際工作中被“冷落”。

第一，某些操作規(guī)程對(duì)繞組溫度冷落。DL/T-572電力變壓器運(yùn)行規(guī)范中規(guī)定了運(yùn)行變壓器上油溫、不表示繞組溫度。在編寫110(66)kV~500kV油浸變壓器(電抗器)操作規(guī)范時(shí)，"將繞組溫度視為間接測(cè)量，"相較于油面溫度誤差較大，建議僅作參考。此建議無(wú)意間使變壓器繞組溫度處于可有可無(wú)的位置。

在運(yùn)檢過(guò)程中受到冷落，必然引起運(yùn)檢工作的冷落。因此，巡檢時(shí)忽略了繞組溫度計(jì)的讀數(shù)，檢修人員沒(méi)有及時(shí)處理繞組溫度計(jì)存在的缺陷，設(shè)計(jì)人員從源頭上沒(méi)有考慮到對(duì)繞組溫度計(jì)進(jìn)行補(bǔ)償所需的電流互感器繞組，從而使繞組溫度表的讀數(shù)便與油溫表一致。

變壓器繞組溫度必不可少

熱區(qū)溫度是變壓器運(yùn)行中十分重要的參數(shù)，過(guò)高的溫度會(huì)加速其固態(tài)絕緣的老化。因而變壓器負(fù)載導(dǎo)則規(guī)定非熱改性絕緣紙?jiān)跓狳c(diǎn)溫度98度時(shí)的相對(duì)老化速率為1；規(guī)定了在正常循環(huán)負(fù)載條件下過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，熱區(qū)溫度不得超過(guò)120℃；規(guī)定了長(zhǎng)時(shí)間緊急處理負(fù)荷時(shí)，熱點(diǎn)溫度不得超過(guò)140℃；規(guī)定了緊急過(guò)載時(shí)的熱點(diǎn)溫度不得超過(guò)160℃；所以，必須對(duì)繞組熱點(diǎn)溫度加以重視。

有人認(rèn)為，由于繞組溫度是在最上層油溫基礎(chǔ)上疊加的銅油溫差，則可通過(guò)監(jiān)控上層油溫的近似方法間接監(jiān)控變壓器繞組溫度。這里有個(gè)問(wèn)題要注意，就是變壓器繞組的時(shí)間常數(shù)，一般在4-10分鐘左右，而變壓器油的正常時(shí)間約為90-210分鐘。然后，當(dāng)負(fù)載急劇變化時(shí)，變壓器油溫變化較慢，線圈溫度變化較快。過(guò)載時(shí)，變壓器油溫未及時(shí)升高，而變壓器繞組溫度已升至極高，單獨(dú)監(jiān)測(cè)上油溫將延誤對(duì)變壓器負(fù)荷的調(diào)節(jié)和冷卻系統(tǒng)投入，從而導(dǎo)致變壓器繞組溫度過(guò)高。

變壓器負(fù)載發(fā)生突變時(shí)，繞組溫度和頂部油溫發(fā)生變化趨勢(shì)。負(fù)荷系數(shù)從0.6升至1.2，負(fù)荷系數(shù)作了放大。結(jié)果表明，隨著負(fù)載系數(shù)的變化，繞組溫度迅速上升，而最上層油溫變化較慢。