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变压器盅罩与底座螺栓发热原因及应对探析

 

 

Summary：变压器在运行中会产生漏磁，且不同主变的漏磁程度也并不一致。在运的变压器很多都是由上、下盅罩（油箱）及其连接的螺栓组成。在漏磁的作用下，这些连接螺栓就可能出现不同程度的发热，漏磁屏蔽差的变压器，由于磁场强度的不均匀，会导致一些螺栓发热严重，温度可能高达数百度，局部这种高温，又会对变压器本身造成严重的损坏，它会使变压器油质劣化，进而造成更严重的内部故障。研究发现造成该螺栓发热的原因主要有涡流和短路电流两种，涡流发热是因漏磁在导磁材料上形成了闭合回路，产生涡流，这类发热可通过更换为非导磁材料的螺栓实现，如更换为不锈钢螺栓或全铜螺栓，或在螺栓上并接一块铜板或铜编织带；但实际中也会出现进行上述处理后还会发热的情况，此种发热主要是因短路电流造成，因漏磁会在变压器外壳上产生回路，电流回路为盅罩——螺栓——底座——大地，虽然变压器外壳有几点接地，但由于本体各处漏磁程度不同等原因的影响，流经螺栓的短路电流是不同的，若该短路电流比较大势必在螺栓上产生较大发热，此类缺陷需控制短路电流 ，可以在螺栓头、螺母与盅罩接触面增加一个绝缘材料，这样就阻断了电流回路，从而使整个外壳对地电流重新分配，避免了部分螺栓的过热。在绝缘材料选取方面，优选正温度系数的垫圈，该种垫圈能在螺栓本身温度不高时导通短路电流，若该处螺栓温度过高，则垫圈的电阻也迅速增加，从而又相当于在接触面加了绝缘垫，钳制了螺栓的温度。

Keys：变压器盅罩与底座 螺栓 涡流 短路电流 短接 垫圈 处理工装

引言：

箱沿的螺栓主要作用为连接和固定，变压器对箱沿的

有2种，一种是采用焊接工艺，另一种是用螺栓紧固工艺。湛江某站运维人员红外发现#1主变时发现部分盅罩与底座连接螺栓发热，这些螺栓的发热程度不一，而且这种发热与负荷也没什么关系，不会随着负荷变化而变化。这些发热会对变压器造成严重的危害，使变压器油造成劣化，降低其闪点及绝缘强度，增加损耗。现阶段处理该类缺陷的手段有限，有些检修人员甚至不清楚该类发热机理，认为只有涡流造成发热，后通过铜板或铜编织带短接来处理，但发现处理后依旧发热，处理基本无效，后也不清楚后续应再做些什么改进。造成主变长期局部过热，严重影响到主变工况。甚至认为需要停电，只能改造主变磁屏蔽这种‘大手术’式的。亦或是知道其中机理，但在准备、处理等过程中会遗漏一些重要的工器具、设备，工作效率低下。

正文：

1、主变盅罩与底座连接螺栓发热的原因

：

1.1 漏磁，变压器除了主磁通外，还不可避免地产生漏磁，这些漏磁通过变压器油再到外壳形成漏磁的闭合回路。漏磁通的大小与绕组间耦合紧密程度、绕组绕制工艺、磁路的几何形状、磁介质性能等因素有关【1】这些漏磁又不可避免地通过箱沿螺栓，通过电磁感应在加上回路上的电阻，则会呈现不同的发热状态。回路上的电阻主要由箱沿螺栓及其接触电阻构成，根据发热公式可知这些电阻也是造成发热的主因。

实际中这种电阻包括2部分，一个是箱沿螺栓的内阻，包括螺栓头、螺杆、螺母、平衡垫片和弹簧垫片，在运行一段时间之后可能会造成氧化，直接造成螺栓的电阻过大。另外一部分是垫片与箱沿金属接触面的电阻，这一部分往往比较严重，尤其是在除锈、防腐等工艺不完善的情况下。变 压 器 器 身 与 底 座 间 漏 磁 通 如下 图【2】