蔣斌

摘 要：電力變壓器繼電保護裝置的應(yīng)用能夠有效保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，但是在工程應(yīng)用中還會出現(xiàn)多種問題。該篇文章對電力變壓器繼電保護和常見故障進行了梳理，并提出相應(yīng)的解決方法，供廣大同仁參考。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；繼電保護；配置

電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它的應(yīng)用能有效提高電力系統(tǒng)的運行能力，但由于內(nèi)外部環(huán)境因素的影響導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)的故障，直接對供電系統(tǒng)的可靠性和安全性產(chǎn)生影響。因此，熟悉變壓器繼電保護配置至關(guān)重要。

1 電力變壓器幾種常見的保護

1.1 變壓器的瓦斯保護

變壓器的瓦斯保護是防止油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障的一種基本保護，它主要由瓦斯繼電器來實現(xiàn)，能夠反映變壓器內(nèi)部繞組相間短路、匝間短路、繞組斷線、繞組和鐵芯或外層間的短路、鐵芯故障、絕緣下降、油面降低或漏油、油溫升高等。變壓器瓦斯保護分為輕瓦斯保護和重瓦斯保護，輕瓦斯保護動作于信號，重瓦斯保護動作于跳閘。變壓器的瓦斯保護只能反映變壓器內(nèi)部故障，如漏油、油內(nèi)有氣體、繞組的相間短路、匝間短路等，而對變壓器的外部故障無法反映。

1.2 變壓器的差動保護

變壓器的差動保護，主要是用來保護變壓器內(nèi)部以及出線電纜和絕緣套管的相間短路，同時也可以保護變壓器內(nèi)部繞組的匝間短路。一般分為縱連差動保護和橫聯(lián)差動保護，其基本原理就是通過將變壓器高、低壓側(cè)裝設(shè)的電流互感器同極性串聯(lián)起來，把差動繼電器連接在兩連線之間，流入差動繼電器的電流大于差動保護的動作電流，差動保護就會動作于跳閘，來迅速切斷故障區(qū)域。實際工程應(yīng)用表明差動保護可以有效保護變壓器繞組內(nèi)部及電纜引出線和絕緣套管上所出現(xiàn)的各種短路故障。

1.3 變壓器的過電流保護

變壓器的過電流保護一般都配置在變壓器的電源側(cè)，能夠反映變壓器外部短路而引起的過電流，一般設(shè)置為帶時限動作于跳閘，通常作為變壓器主保護的后備保護。

1.4 變壓器的電流速斷保護

變壓器電流限速斷保護是用來反映變壓器內(nèi)部故障和電纜出線的相間短路或接地故障，設(shè)置為瞬時動作于跳閘。需要指出的是變壓器在突然來電或空載運行時，將會出現(xiàn)勵磁涌流，可造成電流速斷保護誤動。因此，根據(jù)經(jīng)驗，可將速斷保護動作電流值設(shè)置為比變壓器額定電流大2～3倍，這樣可以躲過勵磁涌流。

1.5 變壓器的過負荷保護

變壓器過負荷保護是用來反映變壓器運行時出現(xiàn)的過負荷情況，我廠動力站裝置區(qū)由于鍋爐變底下除了鍋爐的六大風(fēng)機和五大磨煤機外，還有汽機的電動給水泵，在滿負荷運行時常會出現(xiàn)過負荷情況，一般動作于信號，同時出口設(shè)定為啟動風(fēng)冷。

2 變壓器繼電保護常見問題及解決方法

2.1 后備保護問題

作為變壓器主保護的后備保護，當(dāng)主保護或斷路器拒動時，后備保護會根據(jù)自身設(shè)定的延時時間迅速動作來切除故障。常見的有過電流保護、低電壓啟動的過流保護、復(fù)壓過流保護、零序電流保護等。我廠動力站鍋爐變設(shè)置的后備保護是通過過流Ⅰ段、過流Ⅱ段、過負荷和零序過流保護（分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段）來實現(xiàn)。過流Ⅰ段為純過流保護，通過設(shè)置動作電流大小和延時時間來實現(xiàn)保護；過流Ⅱ段為復(fù)壓過流保護，通過復(fù)壓閉鎖低電壓和負序電壓與過電流配合來實現(xiàn)保護；零序過流則是通過三段式保護，零序Ⅰ段跳鍋爐變A分支；零序Ⅱ段跳鍋爐變B分支；零序Ⅲ段跳鍋爐變35kV側(cè)和10kV側(cè)A/B分支。通過長期應(yīng)用實踐，該套保護有良好的效果。

2.2 非電量保護問題

為了反映變壓器油箱壓力過高或冷卻系統(tǒng)故障，會將非電量保護裝置裝設(shè)在變壓器上。非電量保護常受外界影響，有時會出現(xiàn)誤動。因此，非電量保護設(shè)計的重點是分析誤動原因并防止誤動。其常見問題主要有以下幾點：

2.2.1 接點防護不到位引起非電量保護誤動

變壓器內(nèi)部非電量保護繼電器的安裝部位在風(fēng)雨天受潮、非電量保護的接點防護不到位造成絕緣下降，都會引發(fā)保護誤動，要引起現(xiàn)場作業(yè)人員的注意。

2.2.2 需敷設(shè)較長的二次電纜

二次電纜在長期運行中處于很強的電磁場中，對強烈的干擾信號十分敏感，較易引起光敏三極管的觸發(fā)導(dǎo)通，造成保護繼電器的誤動。

2.2.3 非屏蔽電纜在施工

在現(xiàn)場施工敷設(shè)電纜時，針對變壓器壓力釋放閥和瓦斯繼電器做好外部接點保護工作，在電纜管口要密封膠，電纜選用屏蔽電纜，交直流要分開。盡量遠離高壓電纜，屏蔽電纜兩端要接地，避免因這些外部干擾因素而出現(xiàn)誤動。

2.3 微機保護應(yīng)用問題

變壓器微機保護技術(shù)在我國得到了廣泛的應(yīng)用。 由于變壓器微機保護高度集成和程序化，所以要求維護人員不僅要具備相應(yīng)專業(yè)知識，還要求要有較強的分析問題能力。譬如現(xiàn)在廣泛使用的西門子和四方保護器可以簡單地實現(xiàn)各方并聯(lián)復(fù)合，如果對某側(cè)的電壓互感器進行檢修，可以利用壓板對本側(cè)電壓進行投退操作，從根本上解決變壓器某側(cè)保護失去閉鎖的問題。

3 結(jié)束語

綜上所述，電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運行質(zhì)量對于電網(wǎng)的運行有著重要影響?，F(xiàn)在仍然需要加強繼電保護系統(tǒng)可靠性的研究，為有限延長其使用壽命，減少故障的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，做出積極努力。

參考文獻：

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