0 引言
变压器在运行的过程中, 存在铁损和铜损, 也叫空载损耗和负载损耗，这些损耗将转换为热量散发出来，所以在变压器运行时必然产生大量的热能，使变压器绕组、铁芯和变压器油温上升。由此出现绝缘老化加快、耐压和机械强度降低甚至损坏，大大降低变压器的使用寿命。因此, 为了保证变压器良好运行, 就必须将其产生的热能及时交换出去。即使容量较小的配电变压器, 也需要考虑其散热问题[1]。
1 变压器的冷却系统
1.1变压器发热量计算
变压器的发热量基本上就是空载损耗+负载损耗。例如已知一台变压器型号为SFZ8-40000/110GY，空载损耗23.50kW，负载损耗173.61KW，计算其产热量：
1.空载损耗+负载损耗=23.50+173.61=197.11KW；
2.每小时消耗的功为197.11kW·h。
3.1KW·h=3600000焦耳，197.11kW·h=709596KJ。
可见散热器的工作量是非常巨大的。
1.2电力变压器的冷却系统组成
电力变压器的冷却系统一般包括两部分：变压器的内部冷却系统包括绕组、铁芯的冷却，大型电力变压器中常见的油浸式变压器就是通过绝缘油来对绕组和铁芯进行降温；外部冷却系统，需要将介质中的热量散到变压器外。根据变压器容量的大小，介质和循环种类的不同，变压器采用不同的冷却方式。主变压器最常用的冷却方式主要有油浸风冷、强油循环风冷两种。
2 变压器冷却系统故障
冷却系统是大型电力变压器的重要组成部分，随着变压器的使用年限的增长发生故障的频率也会增大。冷却系统一旦出现故障，就会使得变压器的温度升高，得不到及时处理甚至会发生安全事故。在变压器运行过程中导致冷却系统无法起到制冷作用的原因有很多[2]。
冷却系统故障可能迫使变压器降低容量运行，严重者可能使变压器停运，甚至烧坏变压器[3]。因此，当冷却系统发生故障时，应首先判明是冷却器故障还是整个冷却系统故障，然后根据发出的信号和检查结果，分析故障原因，针对具体故障原因采取措施迅速处理。
冷却器故障包括电气故障和机械故障两方面。机械方面出现故障时，例如风扇电机轴承损坏，可能有较大的异音，而且各组冷却器温度差异较大，较容易发现。电气方面的故障，包括冷却电源保险熔断、供电电源故障、回路绝缘损坏等[3]。
冷却系统自身出现故障可能导致无法和外界进行热量交换，以至于变压器会产生过热的现象。其次就是冷却系统内部的主要组成部分出现故障，例如冷却器发生堵塞，就会导致油无法在冷却系统内正常循环，从而无法起到冷却的作用，风扇不能正常工作、不转、反向转动等都会引起变压器过热，潜油泵出现问题也会导致冷却系统无法正常工作，并且潜油泵出现故障也是经常遇到的问题。
3 变压器冷却系统故障分析及处理
3.1 变压器冷却器密封不良引起轻瓦斯保护动作
3.1.1 油位降低引起轻瓦斯保护动作
油位降低会引起轻瓦斯保护动作，而造成油位降低的原因包括油门损坏导致漏油，密封胶垫老化、损坏,胶垫裂开、呲出等, 造成喷油, 油位下降, 从而引起轻瓦斯保护动作。
3.1.2 空气侵入引起轻瓦斯保护动作
在冷却器的负压区，当密封不好时，空气就会进入，造成轻瓦斯保护动作。密封不良绝大部分时由于密封胶垫老化、损坏和安转工艺不好而造成的。
对以上两种故障，不论是油位降低还是空气侵入，主要的问题都是密封，因此在日常的检修维护中，需要着重检查密封性能，对密封部件的安装工艺、老化、损坏等严格检查，对不合格的密封及时进行处理或更换。
3.2 冷却器控制箱故障
冷却系统控制箱非常复杂，主要包括冷却器电源的控制、切换开关、冷却器的控制、切换开关、工作电源指示、交流接触器、备用及辅助控制系统，以及相关保护的继电器等等。由于元件较多，发生短路及元件损坏的机率很大[4]。冷却器控制箱故障的产生存在多方面的因素，如其箱门未关严，雨水进入控制箱内，造成二次线及开关短路，部分设备烧损；其次是控制箱内部布置不尽合理, 日常维护不到位,导线绝缘老化、短路, 电弧引起着火；另外还存在元件不良无法动作和施工制造不良等原因都会引起冷却器控制箱发生故障。
3.3 冷却器潜油泵故障
潜油泵是变压器油冷却系统的一个核心部件,其性能的好坏直接关系到系统的冷却效果,会影响到运行中的变压器损耗[4]。另外潜油泵发生电气故障和机械故障时会磨损下来的大量金属颗粒、碳化物、乙炔等物质随变压器油进入变压器内部，从而造成变压器内部故障。
潜油泵的故障主要表现为机械故障，包括其转动卡涩、反向转动、轴承和蜗轮损伤等。引起油泵故障的主要原因是油泵的运行转速和轴承质量, 因此, 应根据要求控制好油泵的运行转速，选择质量有保证的设备。在日常对于潜油泵的检查,除了对常规的声音、振动、温度检查外,还应进行运行电流、直流电阻、绝缘电阻测试,必要时可考虑测量空载损耗及耐压试验。在日常的巡视与检修中,要严密检查潜油泵的运行情况,发现异常应及时检查处理。
3.4 风扇故障
风扇故障包括风扇损伤和电机故障等。风扇在运行中可能发生卡涩、扫膛、扇叶和轴承损伤等；电机在运行中其绕组因其绝缘老化损伤等原因，会引起其短路、烧毁等[2]。因此，冷却器的风扇叶片应与风机匹配，连接牢固，防护可靠；应无变形、缺损、转动应平衡。电机绝缘应良好，无老化、烧焦、锈蚀及扫膛现象，运行平稳、声音和谐、转向方向正确。
3.5 冷却器管束赃物堵塞，散热效果差
随着运行时间的增长, 散热管束间不可避免地被柳絮、昆虫等杂物堵塞, 使散热效果降低。因此每年入夏前需对冷却器进行彻底清洗, 以保证冷却效果。
4 结语
冷却系统故障可能迫使变压器降低容量运行，严重者可能使变压器停运，甚至烧坏变压器。因此，当冷却系统发生故障时，应该及时检查、分析并判断故障原因，以便及时排除故障，从而保证变压器的安全运行。
参考文献：
王世阁,王延峰,姜学忠.变压器冷却系统故障分析与改进措施[J].变压器,2007,44(2):58-63.
[2]张文祥.邹娟.大型电力变压器冷却系统常见故障与技术改进[J].管理及其他.2019(10):220-221
[3] 邢志强.强油风冷变压器冷却系统故障的处理[J].科技与企业,2015(12):67-68.
[4] 姚翊.强油风冷主变压器冷却器全停事故分析与处理[J].科技创新与应用.2013(25):120-121.
