10kV電力變壓器在供電系統中常見的故障及繼電保護研究

陳波

摘 要：電力系統是國民經濟騰飛的基礎，在全國各地分布著電網，電力系統在運行過程中比較復雜，并且影響電力系統的因素也十分復雜。本文針對10kV供電系統內變壓器經常出現的問題，提出比較具體的保護措施和方式。

關鍵詞：10kV電力變壓器；供電系統；繼電保護

1 10kV電力變壓器常見故障

（1）芯體故障。主要是因為變壓器多個部分的絕緣老化導致的，各個部件之間出現短路和斷路的故障，一般可以分成以下幾種類型：內部繞組絕緣層老化導致的斷路和短路，繞組銅線電阻過高導致的變壓器過熱，繞組銅線受潮導致的絕緣效果受到影響，變壓器整體性的機械故障包括沖擊電流導致的繞組機械故障，等等。

（2）變壓器油故障。變壓器日常工作過程中，溫度一般會比較高，但是變壓器因為冷卻不及時導致溫度過高而造成最終的氧化，吸收過多空氣內的氧氣和水分，在無形中導致系統的絕緣性降低。通常氧化導致的油泥會阻塞變壓器，導致變壓器的散熱性能受到影響，進而導致閃絡放電等故障。

（3）磁路故障。通常變壓器芯體內部的故障會導致變壓器的磁路出現故障，從而無法維持日常的運行狀態，比如絕緣老化。

（4）結構方面的故障。主要由于變壓器連接其他部件的時候，會因為接觸的原因導致系統局部過熱，造成多種故障，比如變壓器漏油、變壓器油受潮、防爆管路故障等等。

2 10kV供電系統繼電保護的應用特點

2.1 10kV線路應配置的繼電保護

一般而言，電流保護是其中不可或缺的部分，在時間上，電流保護的時間主要控制在0.5～0.7秒，保護配合的要求始終有限，并不需要裝設電流的速斷保護，裝設包括瞬時電流的速斷保護，當瞬時電流無法對選擇性的動作進行保護的時候，帶有時限的電流速斷保護需要重新裝設。

2.2 10kV配電變壓器應配置的繼電保護

配電變壓器的容量為400kVA小時，需要借助高壓熔斷器進行保護，容量一般維持在400～630kVA，選擇斷路器之后，需要重新裝設電流保護，保護的時間超過0.5秒時，需要裝設包含電流的速斷保護，對于車間內油浸式配電變壓器再次進行裝設包括對于氣體的保護。最后，變壓器的容量達到或大于800kVA小時，需要重新專設電流保護，一旦過流保護時限比0.5秒大的時候，需要做再次重新裝設的包含電流的速斷保護，需要重新裝設的屬于氣體的保護，再次進行裝設的屬于溫度的保護。

2.3 10kV分段母線應配置的繼電保護

針對沒有并列運行的分段的母線，需要裝設還包括電流的速斷保護，但是只局限在斷路器合閘的瞬間投入，在之后自動性進行解除。此外需要裝設的還包括來自電流的保護，比如選擇的是反時限過電流保護的過程中，瞬時部分也應該自動接觸，針對負荷等級來說，等級比較低的配電不需要裝設保護。

3 10kV供電系統的繼電保護措施

3.1 過載零線防火措施的應用

在安全可靠的性能之中，逐步完善節能技術的全面性，對于節能技術進行更加廣泛的運用，需要十分健全包括過載零線的防火，不斷實現節能技術全面性的應用，不斷完善包含過載零線的防火，需要同時注意包含零線足夠的機械的強度和流量，避免不平衡情況導致的負債零線電流過多的情況，最終造成的全面性的發熱的情況，更多的出現在短路的情況中，導致絕緣層的保護被影響，會在最終影響到絕緣層的保護，造成起火等不好的結果，與此同時，低壓系統在運行中的狀況也會被影響，甚至會造成最終的負債零線出現斷裂的情形，也就是電位出現偏移的情況，造成最終多種設備的電壓高于380V，存在太多潛在的危險，因次，需要對零線的保護應用措施進行加強，對于事故的發生概率進行控制和壓低。

3.2 三段式過電流保護裝置

由于瞬時電流的速斷保護，通常而言，保護只能屬于保護線路的一個類型，并不能被認為是線路的主保護，提供的只能屬于輔助性的保護，略帶時限電流速斷保護能保護線路的全長，屬于本線路的最主要的主保護，避免在之后成為后備性的保護，定時限過電流保護又可以被認為是本級線路的后備保護。一般而言，對故障進行切除需要的時間也比較長，可以更好地去維護線路的安全性，也經常會提到瞬時電流的速斷保護和定時限過電流保護進行協調的二批和重新組構成兩段式的電流保護。

3.3 配電線路應設短路保護

考慮到出現故障的時候是不正常的運行過程中的形態，也就是在短路和出現故障的過程中，電線路中不相似或者是相與中性線的絕緣性的導體，直接的金屬性的連接或者是經過小阻抗進行的有機的銜接，不管是選擇電纜配電，或者是選擇闖關絕緣的導線，挑選的也是低壓斷路器進行的防護，在這個過程中，流脫扣器的整定值通常而言回避導線允許的載流量要更加小，當選擇的電壓斷路器作為配電線路的末端的短路保護的過程中，在這個過程中，流脫扣器的整定值也會相對而言接近線路末端發生單相接地短路或者是電流的一部分，出現短路和匯總的過程中，加入沒有短路電流對連接件和導體產生熱作用和機械作用之間的危害進行處理，短路電流的加速燃燒也會導致最終的線路的燃燒和絕緣軟化，在這之中，電流，導體的高溫也會導致周圍可燃物的燃燒。

參考文獻

[1]馮磊.淺析過電壓保護器在農村配網中的應用[J].通訊世界，2015（16）：164-165.

[2]王哲.繼電保護故障分析處理系統在電力系統中的應用[J].科技資訊，2015（17）：53-54.

（作者單位：國家新聞出版廣電總局952臺）