曹春梅

摘 要：電力系統(tǒng)的安全和功能離不開變壓器功能的發(fā)揮，同時(shí)整個(gè)電力系統(tǒng)需要變壓器作為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的豐富與系統(tǒng)性地連接，在電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)展和增長(zhǎng)的今天，確保電力變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行成為關(guān)鍵，行業(yè)普遍采用繼電保護(hù)的裝置和設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)電力變壓器的連續(xù)、穩(wěn)定和安全。而電力變壓器繼電保護(hù)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)是相關(guān)設(shè)備和性能的科學(xué)配置，要針對(duì)電力變壓器常見(jiàn)的故障，從、油位、油溫、油質(zhì)等故障的分析入手，結(jié)合電力變壓器繼電保護(hù)配置的設(shè)計(jì)工作，展開電力變壓器繼電保護(hù)故障的分析、防范與排除，給電力變壓器繼電保護(hù)一個(gè)更為精確地控制和更為有效地強(qiáng)化，在正常發(fā)揮繼電保護(hù)裝置功能的同時(shí)，維護(hù)電力變壓器的性能，進(jìn)而做到對(duì)電力安全和系統(tǒng)功能的不斷強(qiáng)化。

關(guān)鍵詞：電力變壓器;繼電保護(hù);配置

1電力變壓器繼電保護(hù)配置

1.1瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是變壓器常見(jiàn)的保護(hù)方法，其可以客觀反饋?zhàn)儔浩鞯膬?nèi)部情況以及油位的變化，如：內(nèi)部多相短路、變壓器繞組的匝間短路、繞組斷線、繞組和鐵芯或外層間的短路、鐵芯故障、絕緣性下降、油位變化或油泄露等等。當(dāng)變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，則會(huì)造成瓦斯量以及油位下降，瓦斯保護(hù)裝置能夠及時(shí)動(dòng)作;當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生了較為嚴(yán)重的事故時(shí)，瓦斯保護(hù)設(shè)備能夠立即反映并聯(lián)通跳閘電路，但是不能反饋?zhàn)儔浩鬣]箱外部電線的故障情況。因此，瓦斯保護(hù)適用于內(nèi)部保護(hù)。

1.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)

縱差保護(hù)是比較變壓器高、低壓側(cè)電流的大小以及相位來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或出現(xiàn)外部故障時(shí)，流入差動(dòng)保護(hù)回路的電流接近為零，保護(hù)不動(dòng)作;當(dāng)變壓器內(nèi)部或變壓器引出線發(fā)生故障時(shí)，流入差動(dòng)保護(hù)繼電器的電流為兩側(cè)電流互感器的電流之和，此時(shí)保護(hù)動(dòng)作，切除故障?？v差保護(hù)具有靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，使其通常作為電力變壓器的主保護(hù)。對(duì)單獨(dú)運(yùn)行容量為10MVA及以上的變壓器，或容量為6.3MVA及以上并列運(yùn)行變壓器和廠用工作變壓器，均應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

1.3過(guò)負(fù)荷保護(hù)

在過(guò)負(fù)荷發(fā)生時(shí)，三相為堆成狀態(tài)，仍可以繼續(xù)運(yùn)行，但是不支持長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，通常使用單個(gè)電流繼電器對(duì)單相電流進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)一定延時(shí)作用于信號(hào)，就會(huì)向工作人員發(fā)布報(bào)警信號(hào)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置的安全工作需要依據(jù)負(fù)荷的實(shí)際情況以及變壓器的功能差異進(jìn)行選擇，就雙繞組升壓事變壓器安裝來(lái)說(shuō)，其需要安裝在發(fā)電機(jī)的一側(cè)，降壓變壓器則應(yīng)該安裝在高壓一側(cè)，直接帶負(fù)荷的三繞組升壓變壓器一二側(cè)均應(yīng)該安裝電流互感器，若三繞組變壓三側(cè)均有源，則需要安裝過(guò)負(fù)荷檢測(cè)設(shè)備。

1.4過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)反應(yīng)電力變壓器外部相間短路，可作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)的后備保護(hù)。其一般宜用于降壓變壓器，對(duì)于過(guò)電流保護(hù)靈敏度不夠或升壓變壓器，可采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù);對(duì)于系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器以及大容量的升壓變壓器，可采用負(fù)序電流和單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。

1.5零序電流保護(hù)

零序電流保護(hù)反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地的短路故障。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，可作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。

2電力變壓器繼電保護(hù)裝置常見(jiàn)故障的分析

2.1瓦斯保護(hù)故障

產(chǎn)生電力變壓器瓦斯保護(hù)故障的主要原因是保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)誤動(dòng)，而引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作的主要原因有：一是，在電力變壓器加注油料時(shí)沒(méi)能將空氣從變壓器的油料之中完全的排除干凈，以至于變壓器在不斷升溫的過(guò)程中空氣壓力倍增，從而造成變壓器的瓦斯保護(hù)動(dòng)作誤動(dòng)。二是，電力變壓器出現(xiàn)短路或瞬間高熱，這會(huì)引起故障部位大量氣體的出現(xiàn)，進(jìn)而影響變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作的出現(xiàn)。三是，電力變壓器出現(xiàn)內(nèi)部電阻、結(jié)構(gòu)和功能上的障礙或者事故，這會(huì)形成對(duì)電力變壓器的運(yùn)行影響，出現(xiàn)瓦斯保護(hù)故障。四是，電力變壓器出現(xiàn)密閉問(wèn)題或嚴(yán)重滲漏，導(dǎo)致內(nèi)部的油位迅速下降，這會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置跳閘，以便將電力變壓器切除于電網(wǎng)之外。

2.2繞組故障

常見(jiàn)繞組故障包括斷線、相間短路、繞組接地、匝間短路等等。引發(fā)此類故障的原因有：（1）變壓器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行，溫度長(zhǎng)期過(guò)高，導(dǎo)致絕緣劣化;（2）制造工藝不良;（3）檢修或制造時(shí)損害了局部絕緣;（4）繞組受潮而導(dǎo)致絕緣膨脹堵塞油道，造成局部過(guò)熱;（5）油面太低或絕緣水平下降，使得繞組暴露于空氣中。匝間短路發(fā)生輕微時(shí)可引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作，嚴(yán)重時(shí)可造成差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，甚至造成嚴(yán)重的相間短路或單相接地等故障，因此，發(fā)生匝間短路時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。

2.3電力變壓器油位過(guò)高或過(guò)低

在實(shí)際運(yùn)行中，如若變壓器的油位過(guò)低極易引發(fā)瓦斯保護(hù)上的誤動(dòng)作。特別是溫度過(guò)低、長(zhǎng)期漏油、長(zhǎng)期滲油等問(wèn)題都會(huì)引發(fā)油位過(guò)低的問(wèn)題。而變壓器的油位過(guò)高又會(huì)引起溢油問(wèn)題。尤其是通過(guò)分析，我們可以看到，油溫的升降直接決定著變壓器油位的升降。而油溫的影響因素，主要體現(xiàn)在環(huán)境因素的變化以及負(fù)荷的變化之上。

3提高電力變壓器繼電保護(hù)配置水平的措施

3.1電力變壓器瓦斯保護(hù)故障的排除

如果電力變壓器出現(xiàn)瓦斯保護(hù)方面的故障，應(yīng)該從系統(tǒng)的檢測(cè)方面入手，要重點(diǎn)對(duì)瓦斯保護(hù)的信號(hào)和動(dòng)作間的關(guān)系進(jìn)行檢查，明確引起瓦斯保護(hù)故障的產(chǎn)生原因，在做到對(duì)電力變壓器瓦斯保護(hù)強(qiáng)化的基礎(chǔ)上，預(yù)防誤動(dòng)對(duì)瓦斯保護(hù)的影響。當(dāng)電力變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生后，應(yīng)該立即對(duì)變壓器的氣體、油體進(jìn)行色譜分析，及時(shí)確定電力變壓器瓦斯保護(hù)故障的類型和原因，以電力變壓器瓦斯保護(hù)設(shè)備檢修和內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整來(lái)確保電力變壓器瓦斯保護(hù)的準(zhǔn)確性和有效性。

3.2電力變壓器繞組故障的排除

要根據(jù)電力變壓器繞組的運(yùn)行特點(diǎn)和系統(tǒng)特點(diǎn)，合理規(guī)劃電力變壓器的運(yùn)行時(shí)間，避免電力變壓器繞組長(zhǎng)期處于高溫和超負(fù)荷狀態(tài)，控制電力變壓器繞組絕緣材料惡化的速度。要根據(jù)電力變壓器的生產(chǎn)、運(yùn)行和檢修工作實(shí)際，建立有目的防范電力變壓器繞組故障的意識(shí)，控制電力變壓器繞組的制造工藝，強(qiáng)化電力變壓器繞組運(yùn)行的技術(shù)過(guò)程，做好電力變壓器繞組的檢修和維護(hù)工作，做到對(duì)電力變壓器繞組故障的有效防范和盡快處理。

3.3電力變壓器油位故障的排除

值班人員應(yīng)經(jīng)常檢查油位計(jì)的指示情況，當(dāng)油位過(guò)低時(shí)，需查明原因采取相應(yīng)的措施;當(dāng)油位過(guò)高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)姆庞鸵员ＷC變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4電力變壓器油溫故障的排除

如若在運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫過(guò)熱，過(guò)高，則應(yīng)該馬上檢查其自身的冷卻裝置是否在正常、穩(wěn)定的運(yùn)行，檢查變壓器是否超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而采取相對(duì)應(yīng)的解決你發(fā)。如若無(wú)法做到馬上降低變壓器的油溫，則可以采取切斷電源的方法，在進(jìn)一步查明產(chǎn)生故障的原因。

4結(jié)語(yǔ)

電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行質(zhì)量對(duì)于電網(wǎng)的運(yùn)行有著重要影響，繼電保護(hù)的使用對(duì)于提高被保護(hù)器件的使用效率以及運(yùn)行可靠性具有積極作用。電力變壓器機(jī)電保護(hù)當(dāng)前的保護(hù)仍然存在不足之處，需要加強(qiáng)研究和數(shù)字化改造，使得變壓器可以得到有效保護(hù)，延長(zhǎng)其使用壽命，并減少故障的發(fā)生，保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]電力變壓器繼電保護(hù)[J].甘寧.新疆有色金屬.2017（03）.

[2]電力變壓器繼電保護(hù)的原理及應(yīng)用[J].謝海涵.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2015（16）.

[3]小區(qū)電力變壓器安裝施工及問(wèn)題處理[J].戚生剛.中國(guó)住宅設(shè)施.2015（02）.