一起110kV变压器大盘螺栓发热处理的案例分析

林仁杰

摘要：本文分析了变压器大盘螺栓发热的具体情况，通过采取螺栓紧固、螺栓更换、增加引流软铜带等措施，对某110kV变电站主变压器钟罩与底盘连接螺栓异常发热进行处理，结果表明在钟罩与底盘之间加装引流软铜带的方法可有效解决螺栓异常发热的问题。

关键词：变压器;漏磁通;连接螺栓;软铜带

0 引言

变压器是电力系统必不可少的设备，变压器一侧绕组与三相正弦交流电源接通后，铁芯就会产生磁通，在运行过程中除了在铁芯中通过主磁通外，还会在钟罩、底盘、夹件、拉板等金属结构件上流过漏磁通，漏磁通通过这些结构件时就会产生损耗，当负荷增大，漏磁通同比增大，就会造成局部过热。大盘螺栓发热即为漏磁通造成结构件发热故障中的一种，若大盘螺栓温度持续升高，將会使大盘密封圈加速老化，导致变压器出现漏油等问题，严重威胁到变压器的安全稳定运行。

110kV某变电站1号主变型号SFZ7-50000/110，接线组别为YN，d11，电压比为110±8×1.25%/10.5，冷却方式为自然风冷却，1994年01月21日生产，无磁屏蔽结构，1995年07月01日投入使用。2019年6月24，日，在对变压器红外精确测温过程中，发现1号主变本体高低压侧大盘螺栓出现不同程度的异常发热。

1 螺栓发热分析

1.1异常发热情况概述

2019年6月24日，红外精确测温检测发现某变电站1号主变大盘螺栓异常发热。当日室外环境温度为32℃，变压器负荷37.12MW，110kV侧电流为192.03A，10kV侧电流为2093.76A，变压器本体油温为70℃。变压器大盘的高低压侧各个螺栓均出现不同程度的异常发热，其中低压侧发热最严重的为122.6℃，位于A、B相套管下方，如图1所示;高压侧发热最严重的为124.3℃，位于A、B相套管下方，如图2所示。

1.2 螺栓发热情况跟踪

为便于分析变压器大盘螺栓异常发热原因，在主变负载率相对较高的7-8月对各螺栓进行跟踪测温。

2 螺栓发热处理

2.1对螺栓进行紧固

将变压器大盘全部螺栓进行紧固，结合红外测温进行检测，发现原本发热温度为82℃的螺栓进行紧固后，在经过20分钟后，温度反而上升至102℃。而且螺栓紧固力矩较大的温升比螺栓紧固力矩较小的温升多。通过这种方法的改进措施不能够降低温度，反而使温度增加说明螺栓异常发热不是因为螺栓松动造成的。

2.2螺栓更换

为防止变压器本体由于出厂时的设计缺陷的导致漏磁通在大盘螺栓上产生涡流，造成大量螺栓异常发热，采用导磁率相对更低的不锈钢螺栓对全部大盘螺栓进行更换。更换前后拍摄的红外成像图见图，待变压器运行24小时后，在同样的位置拍，螺栓的平均温度下降了，但是异常发热的最高点螺栓跑位了，往右边跑了5个螺栓孔位置，通过这种方法的实施，最终异常发热的最高点螺栓跑位了，说明螺栓发热并不是因为在螺栓上产生涡流而使螺栓发热的。

2.3安装软铜带

为彻底解决因螺栓紧固或螺栓更换带来的温度上升或异常发热的最高点螺栓跑位问题，采取在发热区域加装载流量600A以上的软铜带措施，相当于在主变压器钟罩与底盘之间并联一个电阻值远小于螺栓阻抗的软铜带，从而将流过螺栓的电流全部从软铜带上引至底盘上。最终在该变电站#1主变上共加装8条软铜带，总引流2100A以上，如下表2所示。待变压器运行24小时后，用红外测温复测，螺栓异常发热温度均在55℃以下，变压器钟罩外壳43℃，满足运行条件。

3 结论

通过对变压器大盘螺栓异常发热现象的长期跟踪数据，结合实际检修消缺试验和变压器漏磁理论分析，得出并验证变压器大盘螺栓异常发热的特点：

1）大盘螺栓异常发热程度与负荷成正比，负荷越大，变压器漏磁越严重，从螺栓上流过的电流越大，发热越严重，反之亦然。

2）螺栓发热主要集中在高低压两侧中间附近，螺栓电阻率越小，发热越严重。

3）当把某一螺栓搭接的两个接触面打磨清洗，则该螺栓搭接电阻率更低，流过电流更大，发热更严重。

通过在严重发热区加装8条软铜带后，该区域的螺栓的最高温度由124.3℃下降至50.3℃，大盘螺栓的异常发热现象消失，满足安全运行条件。变压器大盘螺栓发热故障原因多种多样，因此应根据具体问题具体分析，采取针对性措施，才能安全、有效、快读地解决问题。希望本方案能够给与其他单位借鉴。

参考文献

[1] 董其国. 电力变压器故障分析与诊断[M]. 北京： 中国电力出版社，2001.

[2] 唐新文，刘定友，沙 林，等. SLZ8-315/10.5型干式变铁心夹件连接螺杆发热分析及处理[J]. 高压电器，2008，44（2）： 185⁃192.