袁令昂 王震
天津市特变电工变压器有限公司，天津 300300
摘要：文章主要是分析了铁芯发热的原因，在此基础上讲解了能够有效解决干式变压器铁芯发热的问题，望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：干式变压器；铁芯发热；铁芯质量；电压质量
1前言
当前我国城市配网发展建设的需求，使得越来越多的厢式变、室内变压器已被广泛应用在人口较为密集的区域，而大部分都是应用到干式变压器。自配网装配检修工作的开展主要是利用到红外测温等不不断检测对干式变压器进行检测与巡视，从而发现其中存在的问题。
2铁芯发热的原因
2.1铁芯存在多点接地的情况
铁芯多点接地主要是铁芯碰壳、碰夹件，铁芯的绝缘受潮或损伤，其他异物搭接造成铁芯接地。铁芯多点接地时，铁芯内部有环流，其值与铁芯正常接地点和其他接地点的位置有关，两者距离越远，其产生的磁通越多，环流也越大；相反则越小。此外，环流也与金属接地或高阻接地也有关。由于铁芯内部绝缘，其自身也存在电阻，因此当有环流时会造成铁芯发热。当多点接地且长时间未处理，变压器连续运行，铁芯不正常的发热将会影响铁芯内部绝缘，进而引起更大的铁芯过热，铁芯将烧毁，严重时甚至使变压器发生事故。
2.2铁芯质量及内部绝缘问题
有些变压器故障是由铁芯质量问题造成的，有些不良厂家使用再生硅钢片或质量问题硅钢片，导致铁芯磁密度不够，容易饱和，运行过程中铁芯发热，从而影响变压器的稳定运行。铁芯内部绝缘破坏，容易引起铁芯涡流，导磁率降低，铁芯也因此会造成局部发热。
2.4温控系统故障
干式变压器绕组及铁芯封闭在箱壳内，变压器线圈绕组及铁芯与油浸式变压器不同，裸露在空气中，通过温控系统调节空气流动来进行对绕组及铁芯本体的散热。运行中的变压器会产生一定的铜损和铁损，主要表现为变压器绕组和铁芯的发热，这种发热是伴随着变压器的运行而存在的，是不间断的，因此温控系统必须实时进行温度管控。一旦温控系统故障，铁芯和绕组的发热就会持续，导致铁芯和绕组过热，最终影响变压器正常运行。此外运行环境恶劣，堵塞散热排风口，铁芯绕组间异物堵塞也将影响散热。
2.5穿心螺杆上的绝缘损坏
穿心螺杆绝缘损坏，其后果可能是穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部熔毁，也可能造成铁芯迭片局部短路，产生涡流过热，引起迭片间绝缘损坏，使变压器空载损失增大。
3干式变压器铁芯发热问题的排查手段及解决措施
干式变压器铁芯由硅钢片和夹件等紧固件组成，是变压器磁通的通道。变压器铁芯在运行中，各硅钢片间的电压是主磁通引起的感应电势。铁芯两侧（高、低压侧）有几十到几百伏电压。通常铁芯在低压侧引出接地。如果有金属异物（如铜铁丝，焊渣与铁锈等），在铁芯高压侧进行接地，即多点接地。硅钢片间的感应电势通过多点接地，发生较大电流。铁芯多点接地时，正常接地点和故障接地点之间形成一个闭合回路。而两个接地点所构成的回路所交链的磁通为两个接地点间所有部件所通过的磁通矢量和，如果两点接地线路越长，涉及的铁芯面积越大，它的磁通量就更大。
由于故障接地点在不同位置，交链的磁通量大小和部件的阻抗也不相同，所以交链的磁通将在回路中感应出大小不同的电流。电气设备预防性试验标准中提到接地电流一般控制在0.1A以下，当发生故障时接地电流会达到几十安。由于感应电流会出现在变压器铁芯夹件间内部流动构成回路，故此铁芯多点接地故障电流不容易被及早发现。对于运行中的干式变压器开展红外测温过程中，发现铁芯过热后，先根据现场实际并结合以往运行记录，对发热问题做出初步判断，再通过排查核实，最终确定原因，从而制定检修方案。
3.1优先采取不停电排查
干式变压器因长期停用或没有密封，因受潮或凝露特别是南方天气和近海地区等，而引起铁芯多点接地故障属外部因素影响。此种情况由于铁芯绝缘材料受潮后，绝缘性能下降引起故障。处理方法可采用多个太阳灯对夹件进行烘烤，利用太阳灯对夹件加热使铁芯与夹件之间的绝缘件受热后蒸发自身的水分，但所需时间较长；或者条件允许情况下，可采用空载法进行烘烤。将其变压器高压侧开路，低压侧通额定电压（低压侧额定为400V时，就可以通380V市电）。所需时间较短但低压侧通电时应要做好防护工作。如果干式变压器故障排除绝缘件受潮影响。则先用电阻测试仪检测绝缘电阻是否接近零电阻。如为零电阻可用交流试验装置对铁芯进行加压，在检测到故障接地点不牢固时可在升压的过程中会出现放电点，此情况可根据相应的放电点进行处理。当试验装置电流增大且电压升不上，没有放电现象说明故障接地的很牢固。再检查变压器铁芯表面情况，为排除多点接地故障需对铁芯表面进行清理后进行绝缘的测试。铁芯多点接地故障外部因素逐一处理后， 故障依然存在则需从内在因素进行分析处理。对于干式变压器铁芯发热问题的排查，优先通过不停电的方法开始着手，如检查散热温控系统是否运行良好、变压器运行环境排风情况、变压器本体及周围环境情况、是否有异物阻塞等。一般温控系统故障处理起来相对来说简单，并非变压器本体的故障，主要解决温控系统的故障即可。检查线路电压质量，是否存在电压过高、铁芯过励磁的情况导致铁芯发热。确定运行电压过高即可通过调整上级电源的出口电压，稳定在合理范围内运行。排查过后仍不能确定起因的，应果断采取停电检修的措施，进一步展开排查工作。
3.3穿心螺杆的绝缘判断
运用绝缘电阻测试仪对其进行绝缘电阻测试，根据其值是否达标来进行判断，也可和出厂试验值进行比较，测得值下降50%以上的，要查清原因，并在条件允许的情况下更换其绝缘。
3.4其他方法
对于通过上述方法还无法排查的，只能协调厂家技术人员到现场进行评估，对于铁芯质量问题和内部绝缘的问题只能协调厂家进行返厂拆解。
4结束语
由上可知，干式变压器与传统的油浸式变压器不同，其对铁芯和绕组的要求更高，且应当以来温控系统进行散热，有关人员应当依据设计级别对铁芯发热问题进行判断，必要时采取有效措施，解决发热问题。
参考文献
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