SCB18干式變壓器異常升溫

作者：金仕達變壓器有限公司發布時間：2025-09-1721047 次瀏覽

　　SCB18干式變壓器(樹脂澆注、銅箔繞組、1級能效)的異常升溫是指運行中繞組或鐵芯溫度超過GB 1094.112023規定的溫升限值(F級絕緣繞組溫升≤100K，H級≤125K，環境溫度以40℃為基準)，或溫度異常波動(短時間內升高10℃以上)。其本質是“產熱>散熱”的失衡狀態，若不及時處理，可能導致絕緣老化加速(溫度每升高10℃，絕緣壽命減半)、局部放電量增大，甚至引發繞組燒毀。以下是系統分析與處置方案：

　　一、異常升溫的核心原因與診斷

　　1. 內部故障(產熱異常增加)

故障類型	典型特征	檢測方法
繞組匝間 / 層間短路	局部溫度驟升（熱點溫度可能超 200℃），伴隨異常噪音（“滋滋” 放電聲），空載電流增大 10% 以上。	① 直流電阻測試：短路相電阻比正常相低 5% 以上；② 頻響法：繞組特征圖譜與出廠值偏差＞5%；③ 局部放電檢測：局放量突增至 50pC 以上（正常≤10pC）。
繞組接頭松動	接頭部位溫度顯著高于其他區域（溫差＞15℃），負載電流越大，溫差越明顯。	① 紅外熱成像：接頭處溫度異常偏高；② 直流電阻測試：相電阻不平衡率＞2%（1600kVA 以下）。
鐵芯多點接地	鐵芯溫度高于繞組溫度（正常應低 5-10℃），接地電流＞100mA（正常≤10mA）。	① 鐵芯接地電流測試：用鉗形電流表測接地引線電流；② 絕緣電阻測試：鐵芯對地絕緣電阻＜100MΩ（正常≥1000MΩ）。
鐵芯硅鋼片絕緣損壞	空載損耗增大 20% 以上，鐵芯整體溫度均勻升高，無明顯熱點。	① 空載試驗：實測空載損耗超過出廠值 10%；② 鐵損測試：通過專用儀器檢測硅鋼片絕緣電阻。

　2. 散熱系統失效(散熱能力下降)

失效類型	典型特征	檢測方法
冷卻風機故障	強迫風冷（AF）模式下，溫度隨負載上升陡峭（負載率每增 10%，溫度升 8-10K，正常應≤5K），風機無轉動或異響。	① 檢查風機電源：控制回路熔斷器是否熔斷，接觸器是否吸合；② 風機絕緣測試：繞組對地絕緣電阻＜0.5MΩ（正常≥2MΩ）。
風道堵塞 / 散熱不良	自然風冷（AN）時，溫升隨環境溫度升高異常敏感（環境溫度每升 5℃，繞組溫度升 6-8K），外殼或散熱片積塵嚴重。	① 觀察散熱通道：澆注體表面、外殼通風孔是否被粉塵、雜物堵塞；② 熱成像：繞組與外殼溫差＞20K（正常應≤15K）。
溫控器誤判	溫控器顯示溫度遠高于實際（用紅外測溫儀對比，偏差＞10℃），或風機不按設定值啟動（如 70℃未啟動）。	① 校驗溫控器：用標準電阻箱模擬 PT100 信號，檢測顯示值誤差；② 檢查溫控器與繞組的測溫點接觸是否良好。

　3. 外部運行條件異常

異常類型	典型特征	檢測方法
長期過負荷	溫度隨負載率升高線性增長，負載率＞120% 時，溫升超過限值，三相電流均偏大。	① 查看電流表：實測電流＞額定電流 1.2 倍；② 計算負載率：連續 24 小時平均負載率＞85%（設計更佳負載率 50-70%）。
環境溫度超標	變壓器周圍溫度＞40℃（如夏季封閉配電室無通風），溫度隨環境溫度同步升高。	① 測量環境溫度：距變壓器 1m 處、1.5m 高度的溫度；② 檢查通風系統：配電室空調、排風扇是否失效。
電壓異常	高壓側電壓長期超額定值 5% 以上（如 10kV 系統電壓達 10.7kV），空載溫度升高明顯。	① 監測電壓：高壓側電壓＞1.05 倍額定值；② 計算鐵損：電壓每升高 10%，鐵損增加約 20%（導致鐵芯發熱增加）。
安裝方式不當	靠墻安裝距離＜0.5m，或上方有遮擋物，散熱空間不足，整體溫度均勻偏高。	① 檢查安裝間距：距墻、頂部障礙物距離是否＜0.6m（規范要求≥0.8m）；② 模擬散熱測試：強制通風后溫度下降明顯（＞8℃）。

　二、緊急處置與分步排查流程

　　1. 緊急控制(溫度超過限值時)

　　立即減負荷：將負載率降至80%以下，若溫度仍持續上升，果斷斷開電源(避免絕緣擊穿)。

　　強化散熱：開啟所有冷卻風機(包括備用風機)，打開配電室門窗或啟動應急通風設備，用工業風扇對變壓器強制降溫。

　　隔離保護：若伴隨異響、冒煙或局部放電聲，立即切斷高低壓側電源，設置警戒區，防止二次故障。

　　2. 分步排查(按優先級)

排查步驟	操作要點	判定標準
步：檢查外部條件	① 測三相電流（確認是否過負荷）；② 測高壓側電壓（是否超 1.05 倍額定值）；③ 測環境溫度（是否＞40℃）；④ 檢查安裝間距與通風。	若電流＞1.2In、電壓＞1.05Un、環境＞40℃或間距不足，優先調整外部條件（減負荷、降電壓、加強通風）。
第二步：檢查冷卻系統	① 手動啟動冷卻風機，觀察是否運轉正常；② 清理散熱片、通風孔積塵；③ 校驗溫控器（用紅外測溫儀對比顯示值）。	若風機不轉或溫控器偏差＞10℃，更換風機或溫控器，清理后溫度下降≥5℃為有效。
第三步：電氣試驗檢測	① 斷電后測繞組直流電阻（三相不平衡率）；② 測鐵芯接地電流；③ 測絕緣電阻（高低壓對地、高低壓之間）。	若電阻不平衡率＞2%、接地電流＞100mA 或絕緣電阻驟降，判斷為內部故障。
第四步：專業檢測	聯系廠家或第三方機構，做① 繞組頻響分析（判斷變形）；② 局部放電測試（局放量）；③ 鐵芯鐵損測試。	頻響圖譜偏差＞5%、局放量＞50pC 或鐵損超 10%，需返廠檢修繞組或鐵芯。

三、根本解決與預防措施

　　1. 針對性處理方案

　　內部故障：

　　繞組短路/接頭松動：返廠重新繞制繞組或緊固接頭(需保證絕緣澆注工藝達標);

　　鐵芯多點接地：查找接地點(通常為金屬異物或絕緣老化)，清理后恢復單點接地;

　　硅鋼片絕緣損壞：若為局部損壞，可涂刷絕緣漆修復;大面積損壞需更換鐵芯。

　　散熱系統：

　　風機故障：更換同型號風機(需匹配風量≥設計值，如1000kVA機型風機風量≥2000m3/h);

　　風道堵塞：建立每月清潔制度(用壓縮空氣吹掃散熱片，避免用水直接沖洗)。

　　外部條件：

　　過負荷：重新核算容量，增容或錯峰用電(如將大功率設備運行時間錯開用電高峰);

　　環境高溫：改造配電室通風(加裝空調或智能排風扇，控制環境溫度≤35℃);

　　電壓偏高：協調電網調整分接開關(如10kV側從10.5kV分接調至10kV分接)。

　　2. 長效預防機制

　　定期監測：

　　每周用紅外熱成像儀檢測繞組、接頭、鐵芯溫度(記錄溫差，超過10℃需關注);

　　每月檢查冷卻風機運行狀態(無異響、振動≤0.1mm/s)、溫控器校準(誤差≤2℃);

　　每年做電氣試驗：直流電阻、絕緣電阻、短路阻抗(與出廠值偏差≤3%)。

　　負載管理：

　　安裝智能監控系統，實時監測負載率(設置80%預警、告警);

　　避免短時沖擊負荷(如電機直接啟動)，建議配置軟啟動器或變頻器。

　　環境控制：

　　配電室加裝溫濕度傳感器(聯動通風設備，溫度>35℃自動啟動);

　　變壓器周圍1m內禁止堆放雜物，頂部禁止覆蓋任何物體。

　　總結

　　SCB18干式變壓器異常升溫的核心是“產熱散熱”失衡，排查需遵循“先外部后內部、先簡單后復雜”原則。日常管理中，需重點關注負載率、冷卻系統和環境溫度，通過定期檢測(紅外測溫、電氣試驗)提前發現隱患。對于內部故障(如繞組短路、鐵芯接地)，必須由專業廠家處理，確保修復后絕緣性能和損耗指標符合GB 200522020 1級能效要求，避免二次故障。