电力变压器的常见问题与继电保护刘浩林

电力变压器的常见问题与继电保护刘浩林

刘浩林

（华能大庆热电有限公司黑龙江省大庆市163000）

摘要：我们国家的电力企业在飞快的发展中，电网的规模也急剧变大，在电力企业看来电力系统的安全要求就要有所提高。要着手于电力变压器的继电保护理念，分析电力变压器发生继电保护故障的原因，首先要将电力变压器的继电保护特点凸显出来，对电力变压器的继电保护发展趋势要有一定的把握，形成能很好实施继电保护技术的要点及体系，对电力变压器的继电保护中出现的各类问题进行妥善处理，还要对电力变压器的机电保护系统进行安全方面的维护，才能对实现安全用电以及发展高效电业提供坚实的基础和力量。

关键词：电力变压器；常见问题；继电保护

一、电力变压器工作时常见的问题

1、电力变压器工作时的声音问题

一般情况下，电力变压器正常工作的时候，会发出连续均匀的“嗡嗡”声，但是当电力变压器超负荷运行或者说运行中出现故障时，它的声音会变得不均匀，相对嘈杂而且声音特别大，这时需要对电力变压器的声音进行综合判断，判断是电网过电压，过负荷，铁芯和外面的硅钢片没有充分的接触，变压器夹件或螺丝钉松动还是变压器局部放电等原因，根据相应的判断进行故障处理，必要应对变压器进行停电、解体处理。

2、电力变压器工作时的气体保护问题

电力变压器在正常工作时，气体保护不会出现任何的动作，但是当电力变压器出现内部故障时，比如变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线等，故障产生的电弧将使绝缘材料及变压器油分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，气体保护就会立即被触动；根据故障的轻重级别，可分为轻瓦斯、重瓦斯。若气体轻瓦斯保护信号动作时，检修用立即对变压器进行检查，查明动作原因，有必要时对变压器油进行色谱分析，依据相应的规程规范进行分析判定变压器的故障类型；另外如果电力变压器内部的工作空间因负压进了空气，也会导致变压器气体保护误动，所以在这个时候，需要运行检修人员开展相应检查测量、分析，避免带来停运设备检修麻烦。再者，变压器内部油的容量的下降也会造成气体保护作用，如果以上这些因素引发气体重瓦斯保护，确认各侧断路器已断开，将变压器隔离，然后对其进行系统的检修，检修内容包括电力变压器内部油问题、防爆门问题、壳体问题、短路问题等各方面检查检修，检修完毕后，按照规程要求对其进行电气试验，确认合格后，再继续投入使用。

3、电力变压器工作时的过热问题

过热对变压器运行危害很大，变压器长时间高温运行，会缩短内部绝缘材料的寿命，更为严重的降低绝缘或引发闪络，造成变压器损坏。变压器过热主要表现为油温异常升高，其主要原因有：变压器过负荷；冷却装置故障或未完全投入；变压器内部故障；温度指示装置异常等。

二、继电保护的特点

1、可靠性

为有效确保继电保护的稳定可靠性，必须合理设置质量技术性能良好地继电保护装置，充分维护和管理其正常顺利运行。应当通过两套交、直流输入、输出回路220kv及以上电网的全部运行设备，且保持各自独立性，控制和保护各个断路器的继电保护装置。在一套继电保护装置或其中任何一组断路器失去控制时，则通过另一套继电保护装饰对另一组断路器故障进行控制。

2、灵敏性

灵敏性即为设备或线路产生金属性短路时，保护装置具有一定水平的灵敏系数。针对110kv线路，必须将可能的高电阻接地故障考虑在内，要求具备一定的动作灵敏度，一般而言，最后一段零序电流保护的电流暂定值必须在300A（一次值）以下。

3、速动性

速动性即为确保系统稳定可靠，降低故障设备与线路的损坏程度，将故障影响范围尽可能缩小，提升自动重合闸与备用电源或备用设备自动投入的效果等，保护装置必须尽快将短路故障清除。通常从装设速动保护（比如高频保护、差动保护）、充分发挥零序接地瞬时段保护和相间速断保护的作用、缩短继电器固有动作时间与断路器跳闸时间等放手做好提升速动性的工作。

三、电力变压器如何进行继电保护

1、瓦斯保护

瓦斯保护又称为气体继电保护，主要反映内部故障和油面情况，是变压器的主要保护措施。在正常运行时，瓦斯保护的上下油杯留有一定的空隙，使油杯在平衡锤的作用下，轻瓦斯触点与重瓦斯触点是分开的。当变压器油箱内部出现问题时，变压器油及其他绝缘材料在故障点电流和电弧的作用下迅速发热并产生气体；当故障较为严重时，油箱内存在大量的气体，气体流和油流迅速穿过联通管，进而冲向油枕的上部，由于压强增大，导致继电器内部的油面降低，两个触点接触，就会起动瓦斯保护，使继电器跳闸。

瓦斯保护工作时一个系统的连续作业，故障排除之后，工作人员必须对油箱的实际数据进行分析，最终确定故障的诱发原因，并进行及时的记录，以供后期的数据查阅。瓦斯保护也有其优势也劣势，优势主要体现在具有安全性和可靠性，劣势体现在局域局限性，只能对油箱内部的故障进行保护，外部环境引发的故障不能得到保障。

2、差动保护

差动保护主要通过对变压器高、低压侧的电流大小和相位进行比较，从而对变压器内部引出线与绝缘套管的相间短路故障以及变压器内的匝间保护实现保护功能。差动保护的保护区位于变压器一次、二次侧所装的电流互感器之间。差动保护主要有两种形式：纵联差动和横联差动，其中，纵联差动主要用于保护单回路，而横联差动主要用于保护双回路。

变压器在正常运行时，差动继电器中的电流与两侧电流互感器的二次电流之差相等，因而，差动继电器和继电保护都不会启动。当变压器内部某处发生故障时，两侧的电流之差就会出现不平等的现象，此时，继电保护装置能够快速搜索数据库，依据已经编制好的操作程序，及时发出预警报告，并根据故障发生的严重性采取果断的决策，通常对于普通故障继电保护装置能够实现自行处理和分析，而较为严重故障通过继电保护装置能够率先切断电源，缩小事故影响范围，为后期的故障处理延长时间。

3、过电流保护

过电流保护主要用于后备保护，对瓦斯保护或者差动保护起援助性的作用，主要反应外部相间短路引起的过电流。由于承担不同电力输送任务的线路其实际的电流量不同，所以在实际进行过电流保护工作时应该具体问题具体分析，必要时可以讲多种措施进行有效的融合，扬长避短。过电流简言之就是变压器的流动电流过高，基本处理原理就是通过提高电阻来减小电流量，当然，具体提高电阻的方法和电阻的数值需要管理人员依据理论基础和实际研究进行相应的确定工作。

结束语

总的来看，变压器之所以在工作过程中受到破坏，不仅是因为用电量过大而造成变压器的超负荷工作，还是因为在变压器工作的过程中不重视对它进行定期的检修。但不论是外部因素还是内部因素，继电器系统的应用以及计算机技术的引入，都能够有效地对变压器进行保护，来为供电部门可以向用户进行高质量、稳定、持续的供电工作提供保障。

参考文献：

[1]雷钰.电力变压器继电保护设计的探讨[J].科技与企业，2013，（19）：285-285.

[2]苏天宇，张鑫鹏.浅论电力变压器继电保护设计[J].黑龙江科技信息，2014，（34）：34-34.