科普|变压器油温怎么测？

变压器是电力系统中重要的一次设备，其运行可靠性对电力系统安全可靠运行关系极大。据相关资料统计，110kV及以上变压器的平均事故率约为0.69%，其中因绕组超温运行，导致绝缘老化，绕组被击穿，变压器烧毁事故占有相当大比例。变压器非电量保护中的重瓦斯保护实际上也是间接反应变压器温度异常情况。

由此可见，变压器温度的测量对于变压器事故的预警以及及时动作有着极其重要的意义。

变压器的使用寿命取决于它的绕组温度，绕组温度对绝缘材料起着决定性作用。当变压器绕组绝缘温度在80～130℃范围内，温度每升高6℃，其绝缘老化速度将增加一倍，即绝缘寿命就降低1/2，这就是绝缘老化的“六度法则”。

变压器运行中，一般规定85℃为上层油温的界限，在东营地区，当上层油温达到80℃以上时会发出告警信号“XX主变本体油温高告警”、“XX主变本体油温过高告警”。

油浸式变压器的运行温度，包括变压器油温和变压器绕组温度。变压器一般会在外壳顶部安装有插入变压器油内部的测温槽，通过在其中设置测温元件测量变压器油温。由于测量的对象是在变压器顶层的油，因此我们通常称其为变压器顶层油温。由于变压器绕组中流过负荷时会产生热量，因此运行中的变压器绕组温度一定高于变压器油的温度。其中对变压器绝缘老化影响最严重的，是变压器内部最热点的温度，我们称其为变压器热点温度。变压器热点一般是在变压器绕组靠近端部的某个位置。由于无法准确定位，精确测量，因此我们往往用变压器绕组温度来替代变压器热点温度，作为监视变压器内部热点温度的一种手段。因此油浸式变压器上一般会配置变压器顶层油温表和变压器绕组温度表。

温度表上的黑指针指示实际的运行温度，红指针指示设定的上限报警温度。当变压器上层油温超过该值时会报警，两指针相碰使电接点导通，发出报警信号，并且红针上有个突起，当油温超过运行中最高温度时，黑指针就会带动红指针转动，此时红针表示运行中所达到的最高温度

变压器绕组温度可以认为是变压器顶层油温与绕组对油的温升两者的叠加。一般是在变压器油温测量系统的基础上加入变压器的负荷电流，利用热模拟法模拟绕组对油的温升，从而最终得到变压器绕组温度。具体实现方法的示意图如下图所示。

油浸式变压器绕组温度Tw可等效为:

Tw=T0+k*△Two

式中，T0为变压器顶层油温，△Two为铜油温差，通过热模拟的方法得到，k为热系数，和变压器容量、绕组结构等有关，绕组对油的温升△Two取决于绕组流过的电流。

测量系统主要由感温包、温度测量补偿回路、传感器组成。其中温度测量补偿回路、温度传感器均在感温包内，感温包浸于变压器顶层油中，用于感应顶层油温。传感器包括两部分：和现场绕组温度机械表相连的温度传感器，其采集的温度值反映在温度指示盘读数；Pt100热电阻，其阻值随温度的变化而变化，采集的温度值用于送计算机后台监控系统。

油温信息通过下图的连接方式传送到调度中心，实现对上层油温和绕组温度的实时监控。

1、怎样判断变压器的温度变化是正常还是异常？

变压器在运行中铁芯和绕组中的损耗转化为热能，引起各部位发热，使温度升高，热量向周围辐射，传导等方式扩散出去，当发热与散热达到平衡状态时，各部分的温度趋于稳定铁损是基本不变的，而铜损随负荷变化。巡视检查变压器时应记录外温、顶层油温、负荷以及油面高度，并与以前数值对照分析判断变压器是否运行正常。

若发现在同样条件下油温比平时高出10℃以上，或负荷不变但温度不断上升，而冷却装置运行正常，则认为变压器发生内部故障（应注意温度计有无误差、是否失灵），一般变压器的主绝缘（绕组的绝缘）是A级绝缘（纸绝缘），最高使用温度为105℃。一般绕组温度比油面温度高10~15℃，如油面温度85℃，则绕组温度将达95~100℃。

2、导致变压器温度异常的原因

①内部故障引起温度异常

变压器内部故障如匝间短路或层间短路，线圈对围屏放电，内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大过热，零序不平衡电流等漏磁通与铁件油箱形成回路而发热等因素引起变压器温度异常时，还将伴随着瓦斯或差动保护动作，故障严重时还可能使防爆管或压力释放阀喷油，这时变压器应停用检查。

②冷却器不正常运行引起温度异常

冷却器不正常运行或发生故障如潜油泵停运，风扇损坏，散热管道积垢，冷却效率不良，散热器阀门没有打开等原因引起温度异常。应及时对冷却系统进行维护和冲洗或投入备用冷却器，否则就要调整变压器的负荷。

③温度指示器有误差或指示失灵，应更换温度表。

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