SCB14干式變壓器作為10kV級三相環氧樹脂澆注干式配電變壓器(“SCB”中,S=三相、C=環氧樹脂澆注、B=銅箔繞組,14為設計序號),其正常運行溫度需符合GB/T
10228-2015標準要求:繞組平均溫升≤100K(環境溫度40℃時,繞組更高溫度約140℃),鐵芯溫升≤80K。若出現溫度異常升高,需從負載、散熱、電氣故障、設計制造、使用維護五大維度排查原因,具體分析如下:

一、負載相關原因(最常見誘因)
變壓器溫升與負載電流的平方成正比(P=I2R),負載過載或異常是溫度高的核心原因之一,具體包括:
1.長期超額定負載運行
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實際負載率超過銘牌額定值(如額定容量1000kVA的變壓器,長期帶1200kVA負載),導致繞組銅損(I2R)急劇增加,熱量積累超過散熱能力。
- 典型場景:用電高峰期(如工業生產旺季、夏季民用負荷激增)未及時調整負載分配,或變壓器選型偏小(實際需求超過設計容量)。
2.負載三相不平衡
- 煤礦、工廠等場景中,若三相負載電流偏差超過10%(GB 50054要求),會導致負序電流產生:
- 負序電流在鐵芯中形成反向磁場,增加鐵芯損耗(鐵損)和附加銅損;
- 某一相電流過載(如單相設備過多),該相繞組溫度會遠超其他兩相,形成局部高溫。
3.沖擊性/非線性負載沖擊
- 若變壓器帶變頻器、電焊機、破碎機等沖擊性/非線性負載,會產生諧波電流(尤其是3次、5次諧波):
- 諧波電流會增加繞組的“附加銅損”(諧波次數越高,損耗越大),同時導致鐵芯磁密波動,增加鐵損;
- 高頻諧波還可能使繞組絕緣局部發熱,加速老化。
二、散熱系統故障(干式變壓器核心散熱路徑失效)
SCB14干式變壓器主要依賴空氣自然冷卻(AN) 或強迫風冷(AF) ,散熱系統故障會直接導致熱量無法排出:
1.自然散熱條件破壞
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安裝環境通風不良:如變壓器室密閉、窗戶堵塞、散熱通道被雜物遮擋,或安裝在高溫環境(如靠近鍋爐、烤箱,環境溫度超過40℃),導致空氣對流受阻,散熱效率下降。
- 變壓器間距不足:多臺變壓器并列安裝時,間距小于0.8~1.2m(根據容量不同),會導致熱空氣相互疊加,形成局部“熱島”,溫度持續升高。
2.強迫風冷(AF)系統失效
- 若為AF冷卻方式(帶散熱風機),常見故障包括:
- 風機電源故障(如斷路器跳閘、接線松動),風機未啟動;
- 風機葉片積塵、卡滯或電機損壞,導致風量不足;
- 溫控器故障(如溫控探頭損壞、設定溫度過低),未觸發風機啟動(正常AF模式下,繞組溫度達80℃時風機應自動開啟)。
3.繞組表面積塵/油污覆蓋
- 煤礦、水泥廠等多塵環境中,繞組表面(環氧樹脂澆注層)易積附粉塵、油污,形成隔熱層:
- 阻礙繞組與空氣的熱交換,導致內部熱量無法傳導至表面;
- 粉塵若含導電性雜質(如煤塵、金屬粉塵),還可能引發表面爬電,進一步加劇局部發熱。
三、電氣故障(內部絕緣或導電部件異常)
電氣故障會導致局部損耗驟增,是溫度高的“危險誘因”,需立即停機排查:
1.繞組絕緣損壞(局部短路或擊穿)
- 原因:環氧樹脂澆注層開裂(運輸振動、溫差變化導致)、絕緣老化(長期高溫運行)、受潮(環境濕度超標);
- 后果:繞組匝間、層間或相間出現局部短路,短路點電流急劇增大(形成“環流”),導致局部溫度瞬間升高(可能超過200℃),嚴重時燒毀繞組。
2.鐵芯故障(鐵損異常增加)
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鐵芯多點接地:鐵芯硅鋼片之間絕緣漆損壞,導致不同硅鋼片之間形成電流通路(“渦流環流”),渦流損耗驟增,鐵芯局部發熱(手摸鐵芯外殼會明顯燙手);
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鐵芯磁密過高:設計時鐵芯截面積偏小,或輸入電壓偏高(超過額定電壓5%以上),導致鐵芯磁密超過設計值,鐵損(磁滯損耗+渦流損耗)增加,整體溫度上升。
3.引線/接線端子接觸不良
- 高壓側(10kV)或低壓側(0.4kV)接線端子松動、氧化,或螺栓未擰緊,導致接觸電阻增大(正常接觸電阻應<50μΩ);
- 根據焦耳定律(P=I2R),接觸電阻過大時會產生“接觸發熱”,端子溫度可達150℃以上,甚至燒毀端子、引發電弧。
四、設計或制造缺陷(先天隱患)
若變壓器出廠時存在設計或工藝問題,運行中會持續出現溫度偏高:
1.繞組導線選型偏小
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制造時為降低成本,繞組導線截面積未達到設計要求(如額定電流1000A的繞組,實際用了僅能承載800A的導線),導致銅損先天偏高,溫度長期高于正常水平。
2.環氧樹脂澆注工藝缺陷
- 澆注時存在氣泡、雜質,或固化不完全:
- 氣泡會導致繞組絕緣導熱性下降(空氣導熱系數遠低于環氧樹脂),熱量堆積在內部;
- 雜質可能形成“導電通道”,引發局部放電,加劇發熱。
3.鐵芯疊片工藝不良
- 硅鋼片疊片間隙過大、錯位,或疊片壓力不足,導致鐵芯磁阻增大,磁滯損耗增加;
- 硅鋼片邊緣毛刺未清理,疊片后形成“短路環”,產生渦流損耗,導致鐵芯發熱。
五、使用與維護不當(后天管理問題)
長期忽視維護會導致隱患累積,最終引發溫度異常:
1.未定期清潔維護
- 未按要求(每3~6個月)清理繞組表面、風機、鐵芯的粉塵,散熱效率持續下降;
- 未檢查絕緣狀態(如用搖表測絕緣電阻),絕緣受潮或老化未及時發現,逐步引發局部發熱。
2.溫控與保護系統未校準
- 溫控器探頭位置偏移(未緊貼繞組),或長期未校準,導致溫度測量不準:
- 實際溫度已超標,但溫控器顯示正常,未觸發報警或風機啟動;
- 保護裝置(如過溫跳閘)參數設置錯誤(如跳閘溫度設為160℃,遠超標準140℃),無法及時切斷故障。
3.運輸或安裝損傷
- 運輸過程中劇烈振動,導致繞組位移、鐵芯松動,或澆注層開裂;
- 安裝時未水平放置(傾斜角度超過5°),導致鐵芯受力不均,磁路異常,增加鐵損。
總結:溫度高的排查優先級
1.先查負載:用鉗形表測三相電流,確認是否過載、三相不平衡,查看是否帶大量非線性負載;
2.再查散熱:檢查環境通風、風機運行狀態,觀察繞組表面是否積塵;
3.*后查故障:用紅外測溫儀測繞組、鐵芯、端子的溫度分布(局部高溫點多為故障點),必要時停機做絕緣電阻測試、變比測試,排查內部電氣故障。
若發現局部溫度超過150℃,或伴隨異響(“嗡嗡”聲變大、有放電聲)、異味(焦糊味),需立即停機,避免故障擴大(如繞組燒毀、絕緣擊穿)。