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摘要：针对发现的一台主变钟罩接地连接排异常发热问题的现象，从变压器专业角度进行了充分分析，并对分析结果进行实际论证，提出多条解决方案，综合比较各种实施方案优缺点，从而选择一种符合电网运行需求的解决方案供兄弟单位参照实施。
关键词：电力变压器；漏磁通；磁屏蔽；接地连接排；箱沿；过热
随着国民经济的发展，人民对于用电的需求及可靠性要求也在不断增加。变压器作为变电所的核心部件，它的安全稳定运行对于保障电网可靠性起着举足轻重的作用。变压器由高压线圈、低压线圈、铁心、夹件、外壳等主要构件组成，通过电磁铰链的形式进行电能传递。在电磁传递的过程中会存在各种各样的损耗，这些损耗均以热能的形式释放出来，从而使变压器内部温度升高，当温升达到一定程度就会破坏变压器的绝缘，从而损坏变压器。因此在变压器运行过程中，我们要始终关注变压器各组部件有无异常发热现象。
近日，衢州供电公司检修人员在对220kV仙霞变电站进行红外测温时发现#1主变的钟罩接地连接排发热严重，两个接地连接排分别为97摄氏度与60摄氏度，均值也达到了78.5摄氏度，而对比#2主变的接地连接排的温度只有42摄氏度。对比两台主变的负荷并无多大差异，因此可以断定#1主变存在问题，需要我们进一步分析。
问题分析：
变压器在运行过程中，在变压器的内部会形成一个交变的磁场，这个交变的磁场大部分是通过变压器铁芯构成闭合回路，然而，还有一部分磁场并没有通过铁芯构成闭合回路，我们称这部分磁场为漏磁通。漏磁通流经铁轭、夹件，以及箱壳等铁磁体，将产生涡流、磁滞损耗。对于小容量变压器而言，与电流成正比的漏磁通不大，因此在运行中并没发现漏磁发热现象，可是对于大容量变压器，这种漏磁通所造成的发热现象就不能被忽视，一旦处理不好就会造成异常发热，影响运行。
上图箭头所指为漏磁通所走的路径图，这个交变的漏磁场会向内或者向外弯曲，从而要形成一个磁通回路，从外面走就是到邮箱、邮箱的磁屏蔽，然后回到线圈的下部，从内部走就是经过拉板、铁芯上下夹件，最终回到这个线圈的下部。可以发现，从外部走的这部分漏磁通会经过主变外壳，从而形成涡流，在主变外壳上形成电流。当电流达到一定程度后，就会在主变钟罩接地连接排上形成明显的热效应，从而导致接地连接排的异常发热。为了克服这类问题，变压器的制造厂往往会设计在主变外壳内部粘上一层硅钢片，形成磁屏蔽，从而尽可能的减少漏磁通经过主变外壳从而引起发热。
为了进一步分析主变钟罩接地链接排发热的具体原因，我们对该问题主变进行了吊罩检查，该主变的磁屏蔽并没有覆盖整个主变外壳，当漏磁通经过主变钟罩的内部磁屏蔽到达箱沿位置时，漏磁通将会通过空气间隙、上下箱沿紧固螺栓等磁阻较大介质构成闭合回路，从而在这些介质上产生能量损耗，引起发热。假设主变在安装完成之后，上下箱沿紧固螺栓受力一致、磁阻相等、电阻相等，那么所产生的损耗会均匀分布于整个箱沿各个位置，但是实际情况是不可能达到这种理想状况的，因此，漏磁通所产生的涡流损耗集中与主变箱沿的某一位置，当钟罩接地排过细，就会在接地排上产生大量热量，从而造成异常发热。
问题处理：
为了解决该主变钟罩接地排过热问题，我们梳理了三种思路进行处理，分别如下：
一是在主变箱沿位置加装硅钢片进行磁屏蔽处理，即让漏磁通尽可能的通过导磁性能较好的磁屏蔽装置，从而减少漏磁通穿入变压器外壳钢板。考虑到这种方法加工工艺复杂、难度大、工期长，检修人员难以自行完成。
二是在上下箱沿的间隙中加塞导磁块，导磁块由硅钢片重叠二而成。通过改善漏磁通通道，减少损耗，从而避免异常发热。但是如果在不重新吊罩的情况下加塞导磁块，无法做到箱沿各位置与导磁块接触均匀，严重情况下可能还会有缝隙产生，无法从根本上解决钟罩接地排发热问题，所以我们不采用。
三是增加接地连接排数量，从而增加接地连接排的截面，我们在钟罩各部位均匀加装了十二根接地连接排，然后将钟罩接地螺栓更换为反磁性刚螺栓，并在安装螺栓钱刷绝缘漆使其与箱沿绝缘。经复测，每根接地连接拍的测试温度如下表：
从上表可以看出，经过处理后，最热的接地连接排为56摄氏度，最低为40摄氏度，平均温度为47.5摄氏度，与处理之前的78.5摄氏度相比降低了31摄氏度，与#2主变相比也相差不大。从而从根本上消除了主变接地连接排异常发热问题。
结束语：
随着变压器制造工艺的完善，大容量变压器在制造出厂阶段均会充分考虑磁屏蔽工艺的制造要求。但是针对老旧变压器，可能会存在设计上的漏洞，从而导致类似现象的发生，根据以上处理方案，可以最大限度的降低对电网运行的影响，同时经济效益也相对较高，值得借鉴实施。
参考文献：
[1]《大型电力变压器箱沿螺栓过热的分析及处理》赵晨
[2]《浅谈变压器上、下油箱连接螺栓发热烧红的解决方法》陈小明
[3]《大型电力变压器的漏磁发热问题》张桦
论文作者:郑宇,陈易浩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：变压器论文; 摄氏度论文; 螺栓论文; 屏蔽论文; 外壳论文; 磁场论文; 异常论文; 《电力设备》2017年第31期论文;