淺析變壓器繼電保護

摘 要：在電力系統中，變壓器是非常重要的電氣設備，對保證電力系統的正常運行非常有幫助。為了避免變壓器出現故障影響整個電力系統的運行情況，在變壓器中應用繼電保護是非常必要的。變壓器的繼電保護可以對變壓器的內部和外部故障進行及時的保護。變壓器主要發生的故障通常都是由于電壓、電流或者是油溫變化導致的，在出現這種問題的時候，繼電保護可以及時作出保護動作，工作人員可以對出現的變化及時進行分析和判斷，找到變壓器出現故障的范圍和性質，這樣能更好的找到處理法方法。變壓器的繼電保護是一種自我保護裝置，對其進行必要的研究可以更好的保證電力系統的運行。

關鍵詞：變壓器繼電保護；故障；措施

電力系統的正常運行是為了更好的保證經濟的發展，同時也是為了保證人們的生活不會受到影響。在電力系統中，變壓器是非常重要的電氣設備，這種設備在使用的時候結構是非常可靠的，同時出現故障的幾率也是非常小的，因此，在電力系統中得到了廣泛的應用。變壓器的運行狀態相對是比較穩定的，但是在實際工作中，也是會出現一些故障的，這樣就會導致變壓器出現異常運行的情況。為了保證變壓器的安全穩定運行，將其出現的異常情況降到最低，就要在變壓器中使用繼電保證裝置，這樣才能更好的保證變壓器的安全穩定運行。

1 變壓器的常見故障

1.1 聲音異常

變壓器在正常運行的時候會發出連續均勻的聲音，如果在運行過程中出現了聲音不均勻或者是有其他的特殊聲音，這樣極有可能出現了變壓器運行的問題。根據聲音的不同可以找到故障出現的位置，這樣可以及時進行處理。存在的故障主要表現在以下幾個方面。在電網的電壓出現過高的情況時，變電器的聲音就會比正常的聲音更加的尖銳，在這種情況下，工作人員可以使用電壓表對電壓情況進行測定，這樣在準確性上能夠更好有保障。在變壓器出現負載過大的時候變壓器內出現哇哇或者咯咯的聲音，而且聲音在發出的時候是有一定的間隔的。這種情況下監視測量儀表的指針會出現很大的擺動，而且聲音也是非常大的。在對變壓器進行檢查的時候發現電流和電壓都沒有出現明顯的變化，這樣就有對出現的問題進行其他方面的分析，可能是變壓器內部的螺絲出現松動的情況導致鋼片的振動幅度出現了較大的情況。變壓器在使用過程中也是會出現變壓器局部放電的情況，在出現這種情況的時候，變壓器會發出吱吱的聲音，這種聲音可能是變壓器的熔斷器出現了故障導致的。變壓器出現局部放電的情況會出現離故障位置越近的時候聲音越大，這樣在進行故障查找的時候能夠更加的快速。

1.2 油溫異常

變壓器在正常運行的情況下，如果出現油溫比平時高出十攝氏度的時候或者是變壓器的負載情況沒有發生變化但是油溫在不斷上升，在這種情況下冷卻裝置也是在正常運行的，這樣就說明變壓器的內部出現了異常情況。內部故障可能引起溫度的異常。變壓器在發生內部故障的時候可能是繞組匝間出現短路的情況，或者是內部的引線接頭出現了發熱的情況，或者是鐵芯接地出現過熱的情況，或者是油箱回路出現發熱的情況，這些都是會導致變壓器出現穩定異常的，在發生這些情況的時候，可能會出現瓦斯保護或者是差動保護動作。在故障嚴重的時候，要將變壓器停止使用來進行檢查，這種時候使用變壓器進行工作是非常容易導致變壓器出現更加嚴重的問題。變壓器中的冷卻器在運行的時候出現異常情況也是會導致變壓器溫度出現異常情況的，很多的時候，冷卻器運行不正常或者是發生故障，都會導致變壓器的冷卻效果出現問題，同時也會對散熱器產生一定的影響，冷卻器不能正常進行工作就會導致變壓器運行中產生的熱量無法擴散，這樣就會導致變壓器內部出現溫度過高的情況，在這種情況下，要對冷卻器系統進行維護和沖洗，這樣能夠提高冷卻的效果。

1.3 氣味、顏色異常

變壓器在運行過程中可能會出現氣味異常的情況，這種情況說明變壓器的內部一定出現了故障，很有可能是防爆管防爆膜出現了破裂的情況，這樣就會導致水和潮氣進入到變壓器內，使得變壓器的絕緣強度出現降低的情況。變壓器在運行過程中可能會出現閃絡的情況，主要的原因是設備在使用過程中出現了老化的情況。變壓器在使用中也是會出現其他的問題的，有時也會出現油泵燒毀的情況，這種情況下就會導致變壓器出現燒焦的氣味。

2 變壓器的繼電保護基本原則

2.1 可靠性

可靠性指在該保護裝置規定的保護范圍內，發生了它應該動作的故障時，它不應該拒絕動作而在任何其他該保護不應該動作的情況下，則不應該誤動作，可靠性主要指保護裝置本身的質量和運行維護水平而言，可以用拒動率和誤動率來衡量當兩者愈小則保護的可靠性愈高。為保證可靠性應采用由可靠的硬件和軟件構成的裝置，并應具有必要的自動監測，閉鎖報警等措施。

2.2 靈敏性

靈敏性是指保護裝置對其保護區內發生故障或不正常運行狀態的反應能力用靈敏系數來衡量。

2.3 選擇性

選擇性是指當供電系統發生故障時，首先由故障設備或線路本身保護且出故障，當故障設備或線路的保護或斷路器拒動時應由相鄰設備或線路的保護將故障切除。

2.4 速動性

速動性是指繼電保護裝置應能盡快地切除故障，以減少設備及用戶在大電流低電壓運行的時間，降低設備的損壞程度，提高系統并列運行的穩定性，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝置速動保護充分發揮零序瞬時段保護及相間速斷保護的作用，減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

2.5 經濟性

經濟性是指在經濟上以最少的投資達到最高程度的保護原則。

3 變壓器的保護

3.1 瓦斯保護

容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。當油箱內部故障產生輕微瓦斯或油面下降時，保護裝置應瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，瓦斯保護應動作于斷開變壓器各電源測斷路器。對于高壓側未裝設斷路器的線路一變壓器組，未采取使瓦斯保護能切除變壓器內部故障的技術措施時，瓦斯保護可僅動作于信號。對于容量為400KVA以上的車間內油浸式變壓器，也應裝設瓦斯保護。

3.2 相間短路的后備保護

過電流保護宜用于降壓變壓器，復合電壓起動的過電流保護宜用升壓變壓器，系統聯絡變壓器和采用過電流保護不滿足靈敏度要求的降壓變壓器，63MVA及以上的升壓變壓器，采用負序電流保護及單相式低電壓起動的過電流保護對于大型升壓變壓器或系統聯絡變壓器，為滿足靈敏度要求，可采用阻抗保護。其作用是用來防御外部相間短路引起的過電流，并作為瓦斯保護和縱差動保護（或電流速斷保護）的后備，保護延時動作于跳開斷路器。

3.3 過負荷保護

過負荷保護主要應用于：對于0.4MVA及以上的變壓器，當數臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應裝設過負荷保護。其作用為對于自耦變壓器或多繞組變壓器，保護裝置應能反應公共繞組及各側的過負荷情況。過負荷保護經延時動作于信號。

4 結束語

在變壓器中設置繼電保護裝置是為了更好的保證變壓器的運行穩定性，也是為了保證電力系統運行的穩定性。在變壓器中的繼電保護裝置在反應速度和靈敏性方面一定要非常的迅速，這樣才能更加及時的在故障發生的時候做出反映，這樣更能調高系統的可靠性和安全性。

參考文獻

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