110kV电力变压器常见故障和继电保护的探讨

邓敏+左育平

摘 要：变压器是所有电力设备当中的核心部分，企业需要利用电气试验与继电保护来保证变压器的安全与稳定运行。因此，本篇文章对电力变压器常见的一些电气试验与继电保护方案进行了一定深度的分析，其中包含一些具体的试验，并且对一些其中的问题进行分析与解决，希望能够给一些企业带来一定的参考。

关键词：电力变压器；常见故障；继电保护

前言

随着科技的发展，我们国家人民在用电方面的需求是越来越高，因此保证整个电网的安全稳定运行就变得越来越重要。因为整个电网的运行是极其繁杂的，在这整个的过程当中要每时每刻保证变压器的运行状态的稳定。变压器承载着输配电的重要任务，同时这也是保证电网系统稳定运行的基础，本文针对变压器的电气试验与几点保护的基本方案以及常见的一些故障进行一定的阐述。

1 电力变压器常见电气试验

电力变压器在使用当中常常会出现一些不同程度的故障问题，针对类型不同的故障要进行相应的电气试验，这样才能检测出设备的具体故障类型，从而才能有效的进行维修。比较常见的电气试验包括绝缘测量，耐压性试验，变比试验以及瓦斯继电器试验这四种，我系电器的故障，不能够更好的维修的话就要加一个直流电阻试验。绝缘测量是一个基础性的试验，利用变压器一次与两次对地进行电阻测量，能够对故障的范围进行确定，同时也能够有效的保证设备的绝缘强度，以防存在一些漏电与破损的现象。而电器存在相间电阻平衡的问题时，要选择直流电阻试验来对它的稳定性进行测试。继电器瓦斯试验是非常复杂的，而在大型的变压器故障的检查与检修当中也是十分必要的，同时也要按照电力变压器的运行状况对他进行继电器的保护。

2 变压器继电保护原理及原则

2.1 变压器继电保护基本原理

变压器的接地保护通常是依靠继电保护装置来进行的。它的基本原理是继电保护装置可以有效的对受保护区域之内产生的故障产生相应的反应，从而去提示维修人员该设备的安全隐患之处。不能随意的误动或者拒动继电保护装置，这样才能保证它在判断故障时的准确性。通常情况下，有故障的变压器与没有故障的变压器在电气量方面会有比较大的变化，这其中电流与电压是主要的两个表现。变压器在正常运行的时候电流是额定电流，在发生故障之后电流会瞬间增大，并且它也会远大于额定电流，这样就极易形成系统当中的零件烧毁现象。同时电压也会相应降低，越接近短路点的话电压下降的幅度就会越大。对于正常运行状态，发生故障的系统在阻抗上会有一定的变化，即电压与电流的比值会减小，这样就不能对设备的正常运行状态及位置，也就不会造成整个电力系统停止工作。

2.2 变压器继电保护的原则

继电保护装置所发挥的保护能力要具有足够的可靠能力，选择性，灵敏性以及速动性这四个特性。首先，在可靠能力方面，它是继电保护基础的要求，在执行机电保护当中要对故障正确判断，同时要给出相应的预警信号。继电保护装置也要保证设备运行的性能，不能够进行误动或者拒动。不相信发生短路故障之后，也需要继电保护装置能够有相应的选择性，它指的是在发生故障之后仅仅针对保护区域之内的出口动作，这样能够让维修人员更快的判断出故障发生的位置，从而达到减少资源浪费的目标，这样才能够不对整个系统的工作性能造成影响。通常故障都是在瞬间发生的，所以才对故障进行判断的时候也要有灵敏和快速的特点，从性能上，继电保护装置要有这很强的灵敏性，这样在设备发生故障的时候能够进行预警报告，与此同时，将故障的产生范围缩小到一定程度。并且继电保护装置的动作也要迅速，要在最短的时间内做出正确的判断，这样维修人员能够及时的找到变压器故障的位置，减少损失。

2.3 电力变压器继电保护方案设计

企业要按照变压器的原理运行当中需要的技术手段入手，将保证变压器的正常工作作为大前提，从而给出相应的处理方案。继电保护装置的主要工作就是对发生障碍的地方进行预警与剔除，并且在信号的传达过程中要保证高准确度，依照我们国家目前对变压器运行的有关规定，我们给出了相应的保护方案设计。第一种是瓦斯保护方案。瓦斯保护在变压器运行中是非常常见的，它是一种电力变压器之内的装置，通常是以气体变压器为主。瓦斯保护主要是对电力变压器油箱当中的气体能够快速排出进行保证，以防油箱的温度骤然上升，同时也能够保证了绝缘油的性能，以防存在一些漏电与短路的安全隐患。在正常的运行过程当中，电信的信号是由油箱上触点连通之间的变压器发出，系统发生故障的时候，警报信号是由油箱下触点连通信号的回路发出的，同时会相应的产生跳闸进行应急处理，这个时候能够保证故障的预警正确，同时也能够有效的缩小故障发生的范围，这样能够大大提升故障排除与维修的效率。第二种是变压器差动保护。差动保护的实质是运用变压器的高压与低压端电流和相位的差异，依照变压器的运行原理，把两侧不同的电流互感器相连从而形成一个环流。利用对电流的变化判断，从而判断出是否存在故障的问题，这一方式也被叫做相位补偿法，将变压器星形侧与三角形侧的电流互感器分别连接成三角形与星形。在正常的运行状况之下，相应的电流差值接近于零或等于零，这个时候差动保护就不会工作。故障发生的时候，继电器两侧的电流差值会在一个比较短的时间内加大，这个时候上述提到的电流值就是两侧互感电流形成的电流之和，远大于故障点的短路电流，这样就会形成系统短路的问题，继电保护装置就是为了当系统当中出现短路时能够产生相应的动作来减小短路产生的影响。继电保护装置会发出差动信号，让维修人员能够清楚的了解到故障发生的位置。差动保护的原理非常简单清晰，并且能够很好的保证灵敏度、选择性强的等优点，因此，作为电气主设备的主要保护方式是有着非常明显的优势的。第三种是过电流保护与负荷保护，这种方案适用于以上两种方案的备用方案。过电流保护通常按照不同的短路电流大小划分为几种。它主要用在降压变压器当中。复合电压启动的过电流保护往往使用在升压变压器当中，能够对弥补它的灵敏度较差的特性。负荷保护通常使用在系统联络变压器的大容量升壓变压器当中。对应的变压器负荷保护通常是用来对故障进行预防，变压器长期处在一个高负荷的状态之下，这会让他的电流增加，负荷保护就是运用负荷降低的方式来对过电流进行控制。这一装置往往是使用一个电流继电器与一个单相线路相连从而形成一个一对一的接线方式，通常在产生信号或跳闸的时候有一定延时性。

结束语

在我们国家电网的迅速发展有着非常强大的意义，变压器又是电网运行当中最核心的部分，因此它的运行稳定程度就直接影响着整个系统的运行效果。继电器实验与继电保护是保证系统稳定运行的基本方式，需要整个电网系统正确的使用及电保护方案，这样才能够有效的减小设备发生故障的几率，同时也能够在发生故障时及时的进行处理。并且在实际运行当中也要具体的运行情况进行分析。

参考文献

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[2]曾黎玉.电力变压器继电保护配置及常见故障分析[J].低碳技术，2016（7）：39-40.endprint