電力變壓器的常見問題與繼電保護

王炫華

摘 要：自第二次工業革命以來，電力的發展與應用在社會生產中的作用不可或缺，我國作為世界上第二大經濟強國，電力的需求量甚至出現供不應求的情況，所以提高電力系統的整體運行效率和工作時作用的最大化，是未來電力系統向前發展的必然趨勢，只有這樣，才能適應如今我國經濟高速發展面臨的需求，但是因為電力系統涉及的空間很大，包括電力容量的裝載量、電力應用在各個區域的分布情況以及電壓的疏導等各個方面，尤其是電力系統的裝載問題日益的突出，無形中直接增加了電力設備穩定性的壓力，對于繼電保護的要求無形中也增加了難度。電力系統能否健康高效的運行，大到影響我國的社會生產，小到影響千家萬戶的日常生活，因此只有有效解決這一難題，才能保證電力系統的正常運行，變壓器作為電力系統的關鍵設備，如何提高變壓器的工作性能，是目前大家主要討論的問題。

關鍵詞：電力變壓器；常見問題；氣體保護；繼電保護；額定電流

1 電力變壓器的組成結構

變壓器的種類繁多，一般情況下，我們將變壓器按照作用來劃分，其分為電力變壓器和特種變壓器，特種變壓器細分開來，又包括其他各種在專業領域使用的各式各樣的變壓器，這里我們不再過多的贅述，我們主要研究電力變壓器，電力變壓器是一種在社會上使用最普遍、使用領域最廣泛的一種基本的變壓器，它的核心組成結構主要有三個，包括鐵芯、繞線以及絕緣套管，這三個組成部分是最關鍵的存在，而且在電力變壓器運行時起到非常關鍵的作用，除這三個基本結構以外，還包括油箱、冷卻裝置、儲油柜、引線、繼電器、測溫器、凈油器、吸濕器、開關、以及各種調壓裝置等其他不可或缺的組成部分。

2 電力變壓器工作時常見的問題

2.1 電力變壓器工作時的聲音問題

一般情況下，電力變壓器正常工作的時候，會發出連續均勻的“嗡嗡”聲，但是當電力變壓器超負荷運行或者說運行中出現故障時，它的聲音會變得不均勻，相對嘈雜而且聲音特別大，這時需要對電力變壓器的聲音進行綜合判斷，判斷是電網過電壓，過負荷，鐵芯和外面的硅鋼片沒有充分的接觸，變壓器夾件或螺絲釘松動還是變壓器局部放電等原因，根據相應的判斷進行故障處理，必要應對變壓器進行停電、解體處理。

2.2 電力變壓器工作時的氣體保護問題

電力變壓器在正常工作時，氣體保護不會出現任何的動作，但是當電力變壓器出現內部故障時，比如變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內部故障、繞組內部斷線等，故障產生的電弧將使絕緣材料及變壓器油分解并產生大量的氣體，從油箱向油枕流動，氣體保護就會立即被觸動；根據故障的輕重級別，可分為輕瓦斯、重瓦斯。若氣體輕瓦斯保護信號動作時，檢修用立即對變壓器進行檢查，查明動作原因，有必要時對變壓器油進行色譜分析，依據相應的規程規范進行分析判定變壓器的故障類型；另外如果電力變壓器內部的工作空間因負壓進了空氣，也會導致變壓器氣體保護誤動，所以在這個時候，需要運行檢修人員開展相應檢查測量、分析，避免帶來停運設備檢修麻煩。再者，變壓器內部油的容量的下降也會造成氣體保護作用，如果以上這些因素引發氣體重瓦斯保護，確認各側斷路器已斷開，將變壓器隔離，然后對其進行系統的檢修，檢修內容包括電力變壓器內部油問題、防爆門問題、殼體問題、短路問題等各方面檢查檢修，檢修完畢后，按照規程要求對其進行電氣試驗，確認合格后，再繼續投入使用。

2.3 電力變壓器工作時的過熱問題

過熱對變壓器運行危害很大，變壓器長時間高溫運行，會縮短內部絕緣材料的壽命，更為嚴重的降低絕緣或引發閃絡，造成變壓器損壞。變壓器過熱主要表現為油溫異常升高，其主要原因有：變壓器過負荷；冷卻裝置故障或未完全投入；變壓器內部故障；溫度指示裝置異常等。

3 電力變壓器如何進行繼電保護

3.1 電力變壓器繼電保護的工作原理

所謂電力變壓器繼電保護，簡單的說，就是電力變壓器的各個器件的保護裝置，對于變壓器繼電保護的典型的設計，就可以大致的了解繼電保護的工作原理，它是對電力變壓器工作時發生故障的一種反應，這種反應不僅包括在它的周邊的各種元器件，另外還包括其他各個區域，在第一時間判斷問題所在，有選擇性快速可靠的動作，在繼電保護的設計中表現的尤為突出。因此對于繼電保護的特點也可以做出一個總結，繼電保護需滿足可靠性、選擇性、速動性和靈敏性要求，首先來說可靠性，在變壓器保護中保護動作不拒動，保護不動作時不誤動；其次是選擇性，保護裝置動作時，以最小的范圍切除故障，最大限度保證其他無故障繼續運行。變壓器保護的靈敏性要求保護裝置應在區內故障時，不論短路點的位置與短路的類型如何，都能靈敏的正確的反映出來，進行相應的保護動作。再者是速動性，保護動作后盡可能快地切除故障，從而減少損失，防止事故擴大化，當電力變壓器出現某個方面的故障時，繼電保護迅速的被啟動動作，并且及時的向使用者也傳達了這一問題。正是因為這四特性，繼電保護在電力變壓器的生產和使用中已經成為不可或缺的重要的組成部分。

3.2 電力變壓器在繼電保護時的對象和需要解決的問題

繼電保護需要保護的主要是什么，以及在出現什么問題時需要保護，只有明白了這一點，才能對繼電保護有更深入的了解，才能更好的發揮繼電保護的價值和作用。第一個情況就是短路的情況，如果沒有出現短路，電流的整體運行相對穩定流暢，也就是人們常說的額定電流，但是電力變壓器內部如果出現了短路的情況，電力變壓器內部的電流就會不斷攀升，遠遠的超過額定電流值，造成嚴重的后果，因為短路造成的內部溫度過高，輕則燒毀絕緣層，重則甚至會燒毀整個電力變壓器。第二個易出現的問題就是電力系統運行時的電壓過低，當系統內的調壓裝置因為短路或者油溫過高等各種出現各種問題時，直接就造成了系統電壓的不斷降低，尤其是短路的情況，當短路現象發生時，由于箱體內部的空氣容量大小出現了變化，使得系統電壓急劇的下降，造成嚴重的后果。第三個因素是電流與電壓的比值問題，當電力變壓器正常運行時，電流與電壓比是一個額定數值，如果出現了短路或者吸濕器的問題，電流與電壓的比值勢必會發生變化，如果不及時的進行維修，額定電流與額定電壓會出現不穩定的情況，這直接影響電力變壓器的安全運行和運行效率。綜上所述，繼電保護在電力變壓器的運行時的作用無可替代，對于電力變壓器的健康高效運行起著極其關鍵的保護作用。

4 結束語

我國的電網一直在有條不紊的建設之中，根據以上的分析，提高電力變壓器和電網的質量勢在必行，未來特高壓交直流電逐漸的被人們認知和應用，因此，我國應該更加重視這方面的投入，而且關于特高壓交直流電，對于緩解我國的電力裝載量的問題也必將起到非常積極地作用，我國的經濟一直在向前快速的發展，電網系統建設如果能緊跟發展的步伐，將極大的推動我國經濟發展的整體效率，為實現中國民族的偉大復興獻出自己的一份力量。

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