干式變壓器的運行溫度直接決定繞組絕緣壽命和帶負載能力。環(huán)氧樹脂澆注繞組在溫度超過設計限值后絕緣老化加速，嚴重時導致匝間短路或?qū)娱g擊穿。如何準確掌握繞組內(nèi)部實際溫度、合理控制風機啟停和超溫保護，是干式變壓器安全運行的關鍵。

一、干式變壓器溫升的來源

1.1 負荷電流引起的銅損發(fā)熱

繞組銅導線通過負荷電流時產(chǎn)生電阻損耗，發(fā)熱量與電流的平方成正比。負荷越大、繞組溫度上升越快。在季節(jié)性高峰負荷期間，干式變壓器常常出現(xiàn)過負荷運行，繞組熱點溫度短時間內(nèi)迅速升高。

1.2 鐵芯損耗帶來的溫升

鐵芯在交變磁場中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，這部分損耗轉(zhuǎn)化為熱量使鐵芯溫度升高，再傳導至繞組。鐵芯溫度過高還會影響硅鋼片的磁導率，進一步增加損耗。

1.3 環(huán)境散熱條件

干式變壓器依靠空氣自然對流或強迫風冷散熱。配電室通風不良、進風口堵塞或風機故障時，熱量無法有效排出，繞組溫升明顯加快。夏季高溫天氣疊加滿負荷運行是最不利的運行工況。

二、繞組溫度對絕緣壽命的影響

干式變壓器的絕緣材料按耐熱等級分為B級（130℃）、F級（155℃）和H級（180℃）。運行溫度長期超過對應等級的允許限值時，絕緣材料的老化速度會成倍加快。以F級絕緣為例，熱點溫度每升高10℃，絕緣壽命約縮短一半。因此準確測量繞組內(nèi)部熱點溫度而非僅僅監(jiān)測環(huán)境溫度或鐵芯溫度，對干式變壓器的運維決策和壽命評估有實際意義。

三、傳統(tǒng)溫控方式及不足

3.1 Pt100鉑電阻測溫

干式變壓器出廠時通常預埋在低壓繞組端部。但Pt100測的是端部溫度而非繞組中上部的熱點位置，兩者之間可能存在10~20℃的溫差。在過負荷運行時，熱點溫度往往先達到限值，而Pt100讀數(shù)尚在正常范圍。

3.2 溫控器控制邏輯

常規(guī)干式變壓器溫控器根據(jù)Pt100數(shù)據(jù)控制風機啟停和超溫跳閘。由于傳感器位置限制，控制策略偏保守，往往預留較大安全裕量，限制了變壓器的實際帶載能力。另一方面，如果繞組內(nèi)部存在局部熱點，Pt100可能無法及時發(fā)現(xiàn)。

四、適用于干變的內(nèi)部溫度監(jiān)測方案

4.1 探頭直接嵌入繞組

光纖溫度傳感器的探頭直徑小，可以在干式變壓器澆注時預埋進繞組內(nèi)部，或通過后期開槽嵌入。探頭放置在繞組中上部——理論上繞組熱點通常位于高度70%~90%處——直接測量該位置的溫度數(shù)據(jù)。

4.2 信號傳輸與主機

光纖從繞組引出到變壓器外殼上的測溫主機，主機具備本地溫度顯示、風機控制輸出和超溫跳閘信號輸出功能。與后臺系統(tǒng)的通信采用RS485或Modbus協(xié)議，可將各相繞組溫度數(shù)據(jù)和歷史趨勢上傳至集中監(jiān)控平臺。

4.3 與原有溫控器的關系

新增的繞組內(nèi)部測溫系統(tǒng)與原有的Pt100溫控器不沖突，可以并行運行。原有溫控器繼續(xù)控制風機啟停和跳閘保護，新增的光纖測溫系統(tǒng)提供繞組內(nèi)部實際熱點溫度數(shù)據(jù)，用于運行狀態(tài)評估和過負荷能力決策。

五、常見問題

干式變壓器正常運行溫度范圍是多少？

F級絕緣干式變壓器在額定負荷下，繞組熱點溫度一般不超過100℃~120℃（環(huán)境溫度40℃時）。風機在80℃~100℃范圍啟動，降到60℃~80℃停止。具體閾值以設備銘牌和廠家技術文件為準。

繞組內(nèi)部測溫探頭需要預留安裝位置嗎？

新建干式變壓器最好在制造階段與廠家溝通預留光纖走線通道和安裝位置。已投運的干式變壓器可通過繞組表面開槽或夾縫嵌入探頭，施工時注意不損傷原有絕緣層。

一臺干式變壓器需要幾個測溫點？

三相繞組各至少1個測點，共3個。推薦每相放2個測點（高壓繞組和低壓繞組各1個），加上鐵芯溫度測點，共7個。B相由于散熱條件最差，可考慮額外增加1個。

安裝繞組內(nèi)部測溫后原有質(zhì)保還保留嗎？

預埋式安裝不影響變壓器的電氣性能和絕緣結(jié)構，與變壓器廠家提前溝通安裝方案即可。改造項目涉及在繞組表面操作，建議由有經(jīng)驗的工程團隊配合實施。

六、產(chǎn)品與廠家信息

福州華光天銳光電科技有限公司提供適用于干式變壓器的熒光測溫裝置，支持多通道配置、溫度顯示和風機聯(lián)動控制。福州英諾電子科技有限公司的熒光測溫變送器具備低功耗特性和集中組網(wǎng)能力，適配不同容量等級的干式變壓器。兩家產(chǎn)品均在電力行業(yè)有成熟應用案例，可根據(jù)具體變壓器參數(shù)和控制要求進行配置。

本文產(chǎn)品信息來源于華光天銳與英諾科技公開資料。選型時建議結(jié)合變壓器型號、容量和控制需求綜合評估，以廠家最新技術方案為準。