配電變壓器非電量保護技術分析

楊劭煒

（國網浙江麗水市蓮都區供電公司，浙江 麗水323000）

隨著經濟發展的轉型升級，國家電監會和國網公司對客戶受電工程“三指定”政策的推動，客戶工程所用的配電變壓器種類和容量（單臺）正出現新的變化，其種類呈現多樣化，如密封型油浸變壓器、干式變壓器等大量應用，其單臺容量呈現增大趨勢，中等容量及以上配變也不在少數（單臺1 600 kVA及以上）。

由于種種原因，從供電企業對客戶受電工程“供電方案”的制定、發放，到工程的設計、訂貨、施工、試驗、驗收、運行等多個環節，對于客戶受電工程中最重要（亦是單臺造價最高）的受電設備——配電變壓器的非電量保護，工作人員普遍存在著不少認識上的模糊和多個工作環節上的不重視，直接或間接地對客戶受電工程的安全運行留下安全隱患。

1 配變的非電量保護分類

配變的非電量保護一般有以下三種：溫度保護（油面溫控、繞組溫控、電子溫控），壓力保護（壓力釋放閥），瓦斯保護（氣體繼電器）。

2 配變溫度保護的技術注意點

2．1 基本概念

（1）變壓器用油面溫控器

變壓器用油面溫控器是一種利用感溫介質熱脹冷縮來顯示變壓器內頂層油溫度的儀表。它可帶有電氣接點和遠傳信號裝置，用來輸出溫度開關信號和溫度變送信號。該溫控器俗稱“壓力式電接點溫度計”。杭州華立儀表有限公司為國內代表性生產廠家之一，其基本產品型號為BWY－（老型號為WTZ－）。

（2）變壓器用電溫控器

變壓器用電溫控器是一種由溫度傳感器（或外部電信號）傳輸引線和電子顯示儀表等組成的，并通過傳感器物理參數（或外部電信號）來測量變壓器某一部位溫度的測量裝置。該溫控器俗稱“干變溫控溫顯模塊裝置”。其基本產品型號為BWD－。

2．2 施工細節

（1）配變出廠時其油面溫控器是單獨包裝的，要等配變就位后由施工部門自行安裝。

（2）表頭安裝時應呈垂直方向，注意其平整度（一般用三只M6～M8的螺絲固定）。

（3）注意保護連接表頭和溫包（溫棒）之間的毛細管，每隔30 cm區段加以固定，如毛細管長度有余則盤成Φ30 cm的環圓狀，再加以固定。

（4）安裝溫包前應在其安裝孔內注入導熱油（合格的變壓器油），并確保安裝接頭的密封性。

（5）其電接點K1～K2（高溫報警、超溫跳閘）在與二次引出電纜搭接前應仔細查閱其說明書和實物，并在連接時注意其緊固性和密封性。

a．溫控溫顯裝置應朝向變壓器正面通道，以便于運行時日常觀察。

b．溫控溫顯裝置的電源（AC）應引自與干變低壓側直接連接的低壓母排上，且應設有足夠開斷容量的熔斷器（或自動開關）保護（CECS115：2000等規定）。這一點務必特別注意，不能在低壓柜里隨意找個不用或備用的低壓出線開關作為溫控電源。

c．溫控溫顯裝置在干變啟動和試運行期間要對其進行檢查，溫控開關的整定值應符合說明書要求；溫控與溫顯所指示的溫度應一致；冷卻風機自動／手動控制切換正常且應至少進行2次手動控制啟動。

2．3 溫度整定

（1）無論是油面溫控器還是電子溫控器，根據所配用變壓器的種類和容量，其開關動作整定值（設定值）在出廠時已由廠家整定好，安裝施工人員不必重新整定，但應根據溫度器說明書實物進行仔細核對。

（2）油面溫控器出廠溫度整定以 BWY－02（即WTZK－02）為例：其電接點為二常開（K1、K2），一般在出廠時的標準設定值：50℃K1（第一上限）閉合（發信號）；80℃K2（第二上限）閉合（動作于跳閘）。粗略分析：一般油浸變壓器絕緣等級為A級，其最高容許工作溫度為105℃。

油浸變壓器的允許溫升如表1所示。

表1 油浸變壓器的允許溫升

設定環繞溫度40℃，則（105－40）℃＝65℃，而一般而言，變壓器的油量比其繞組（線圈）溫度要低10℃左右，即（65－10）℃＝55℃（K1），而為防止變壓器油的不正常劣化（老化），其上層油的溫升不宜高于40℃≈45℃，故當環繞溫度為40℃時，（40＋45）℃＝85℃（K2）。

（3）用于干變的電子溫控器，其溫度整定（含冷卻風機啟動及停止溫度）稍復雜，限于篇幅不作詳細介紹。

3 配變壓力保護的技術注意點

3．1 基本概念

（1）配變壓力保護指該變壓器裝設有“壓力釋放閥”。

（2）壓力釋放閘是一只“自復位”閥門，其型號為YSF－，該閥門安裝于配變頂蓋上。當配變內部故障引起油箱內部過壓時，閥門能可靠開啟，釋放油箱內壓力避免油箱變形及爆裂。而當油箱內壓力降到閥門的關閉壓力值時，能可靠關閉，免除外界水分及雜質進入油箱內。

（3）壓力釋放閥可帶電信號開關（電接點一般為一常開一常閉）和機械信號，如訂貨時無特殊說明，則廠家按配變容量而常規配置。

3．2 施工細節

壓力釋放閥在配變出廠時已由廠家組裝好，安裝施工人員應注意的是：

（1）壓力釋放閥在出廠時裝有一個閉鎖裝置（頂帽），應在配變運行前拆除，以確保壓力釋放閥的正常運行。

（2）對帶電信號開關的壓力釋放閥在運行前，應將閉鎖裝置的兩側螺釘拆除，否則其“電氣微動”開關不能動作。

（3）電信號（接點）開關，在投運行前應以萬用表手動調試開關輸出信號（常開、常閉）是否正確、靈敏（與其標志是否一致）。

（4）一般壓力釋放閥電信號開關沒有專門的接線盒引出，而直接從電氣微動開關引出四根線，在與二次電纜連接時要注意接頭處已確定可靠連接和絕緣處理。

（5）施工時不可隨意拆卸閥門的任何零件（除閉鎖裝置），以防止改變壓力釋放閥的保護性能。

3．3 壓力整定

（1）依據配變的型式及容量，壓力釋放閥的開啟壓力、關閉壓力、密封壓力，均在制造廠已調試整定好，安裝施工時不需再作整定，但應根據配變型式和容量及壓力釋放閥的噴油有效口徑，仔細將產品說明書和出廠合格證與實物核對無誤。

（2）壓力釋放閥的壓力單位為kPA。

4 配變瓦斯保護的技術注意點

4．1 基本概念

（1）瓦斯保護（氣體繼電器）。瓦斯保護是油浸變壓器所用的一種保護裝置。由于變壓器內部故障而使油分解產生氣體或造成油流沖動時，使該繼電器的接點分解，以接通指定的控制回路、變出信號或自動切除變壓器。瓦斯保護為變壓器本體（或調壓開關）多重保護的重要組成之一。

（2）氣體繼電器的型號一般為QJ設計序號——管路通徑 （標稱值 ）mm（25．50．80）。

4．2 施工細節

（1）氣體（瓦斯）繼電器在變壓器（配變）出廠時一般都已安裝好，在配變安裝時只需進行一般的外觀檢查，并仔細將出廠合格證、整定試驗單等技術文件與實物進行核對。

（2）對氣體繼電器與儲油柜之間的連通蝶閥，在運行前應進行仔細檢查，在配變投運前一定要打開，且一定要使蝶閥開度正確，必須打開到90°的位置才算全開。

（3）仔細地用探針檢查氣體繼電器跳閘接點，以直觀驗證其靈活性和可靠性。

（4）氣體繼電器出廠時一般用清潔的線繩將活動部件扎緊，以免運輸吊裝時搖擺損壞。故在配變投運前，一定要記住將此綁扎線拆除，不然氣體繼電器將不會動作。

（5）在配變投運前再次仔細檢查氣體繼電器各連接部位有否滲漏油。

4．3 試驗整定

配變所用的氣體繼電器在出廠時均通過了整定試驗（氣體積聚量——動作試驗，油流速度——動作跳閘試驗），在正常情況下配變安裝好后氣體繼電器不需拆下重新整定。

5 配變非電量保護與配變微機保護裝置的配合

目前，配變采用分散式微機保護越來越廣泛，由于種種客觀原因，從業者往往對配變微機保護的電量保護部分較為重視，而對其非電量保護部分有所疏忽。下面根據工程實踐提出一些應注意的問題，供設計、訂貨、施工時的參考。

（1）配變微機保護中的非電量保護應單獨設置。

（2）配變微機保護中的非電量保護，其開入量應以滿足所有非電量保護路數為宜。一般應具有4～5路。

（3）同理，配變微機保護中的非電量保護開出量也應作相應考慮。

（4）配變微機保護中的非電量保護，其裝置的人機界面應能正確、完整反應其故障種類。

（5）配變微機保護中的非電量保護，必須注意其“軟壓板”（控制字投退）與二次回路中硬壓板設置的配合問題。依筆者觀點，二者一般不應重復設置。考慮到用戶配變的運行管理水平，保留一定的“硬壓板”還是需要的。

（6）電子溫控器模塊（主要用于干式配變）除有“超溫報警，超溫跳閘”兩路開出外，還有一路“裝置故障”開出。某些配電工程干式配變安裝地點離高壓柜及信號箱（屏）距離較遠，而電子溫控器“裝置故障”（有些說明書稱為“儀表故障”）動作時往往本身只有燈光信號示警，很不直觀。

（7）壓力釋放閥（主要用于全密封，密封型油浸配變）的電接點開關一般為一常閉一常開。常閉接點是壓力釋放閥正常狀態信號（一般不接入二次回路）；其常開接點，既可接“報警”，也可接“跳閘”。筆者觀點：考慮到用戶配變的運行管理水平和密封型配變的安全性，特別是中等以上容量即1 600 kVA及以上，此常開接點以接跳閘回路為宜。畢竟對不設氣體保護的全密封型配變，其壓力保護實際是該變壓器內部故障的主保護之一。

6 關于配變非電量保護的動作試驗

配變非電量保護很難進行一次模擬動作試驗，一般應進行二次模擬動作試驗，應注意的是：除溫度保護外，壓力保護和氣體保護的二次模擬動作試驗，均應在其相應的動作元件處模擬動作試驗，而不應在二次電纜接線處（或端子排上）進行。

［1］ JB／6302－2005．變壓器用油面溫控器［S］．2005．

［2］ JB／7631－2005．變壓器用電子溫控器［S］．2005．

［3］ JB／7065－2004．變壓器用壓力釋放閥［S］．2004．

［4］ JB／9647－1999．氣體繼電器［S］．1999．

［5］ CECS115：2000．干變選用、驗收、運行及維護規程［Z］．2000．