變壓器由于絕大部分變壓器安裝在戶外,并且受到運(yùn)行時承受負(fù)荷的影響以及電力系統(tǒng)短路故障的影響,在運(yùn)行過程中不可避免的出現(xiàn)各類故障和異常情況。
一、變壓器的常見故障和異常
變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障。變壓器發(fā)生故障危害很大。特別是發(fā)生內(nèi)部故障時,短路電流所產(chǎn)生的高溫電弧不僅會燒壞變壓器繞組的絕緣和鐵芯,而且會使變壓器油受熱分解產(chǎn)生大量氣體,引起變壓器外殼變形甚至爆炸。因此變壓器故障時必須將其切除。
變壓器的異常情況主要有過負(fù)荷、油面降低、外部短路引起的過電流,運(yùn)行中的變壓器油溫過高、繞組溫度過高、變壓器壓力過高、以及冷卻系統(tǒng)故障等。當(dāng)變壓器處于異常運(yùn)行狀態(tài)時,應(yīng)給出告警信號。
二、變壓器保護(hù)的配置
短路故障的主保護(hù):主要有縱差保護(hù)、重瓦斯保護(hù)等。
短路故障的后備保護(hù):主要有復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)、零序(方向)過流保護(hù)、低阻抗保護(hù)等。
異常運(yùn)行保護(hù):主要有過負(fù)荷保護(hù)、過勵磁保護(hù)、輕瓦斯保護(hù)、中性點(diǎn)間隙保護(hù)、溫度油位及冷卻系統(tǒng)故障保護(hù)等。
三、非電量保護(hù)
利用變壓器的油、氣、溫度等非電氣量構(gòu)成的變壓器保護(hù)稱為非電量保護(hù)。主要有瓦斯保護(hù)、壓力保護(hù)、溫度保護(hù)、油位保護(hù)及冷卻器全停保護(hù)。非電量保護(hù)根據(jù)現(xiàn)場需要動作于跳閘或發(fā)信。
四、差動保護(hù)
變壓器差動保護(hù)是變壓器電氣量的主保護(hù),其保護(hù)范圍是各側(cè)電流互感器所包圍的部分。在這范圍內(nèi)發(fā)生的繞組相間短路、匝間短路等故障時,差動保護(hù)均要動作。
五、變壓器的后備保護(hù)
變壓器的后備保護(hù)配置種類很多,這里主要簡單介紹一下變壓器的復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)和接地保護(hù)兩類后備保護(hù)。
1、復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)
復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)是大、中型變壓器相間短路故障的后備保護(hù)。適用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過流保護(hù)不能滿足靈敏度要求的降壓變壓器。利用負(fù)序電壓和低電壓構(gòu)成的復(fù)合電壓能夠反映保護(hù)范圍內(nèi)的各種故障,降低了過電流保護(hù)的整定值,提高了靈敏度。
復(fù)合電壓過流保護(hù),由復(fù)合電壓元件、過流元件、時間元件構(gòu)成。保護(hù)的接入電流為變壓器本側(cè)CT二次三相電流,接入電壓為變壓器本側(cè)或其他側(cè)PT二次三相電壓。對于微機(jī)保護(hù),可以通過軟件將本側(cè)電壓提供給其他側(cè)使用,這樣就保證了任意某側(cè)PT檢修時,仍能使用復(fù)壓過流保護(hù)。動作邏輯如下圖所示。
2、變壓器的的接地保護(hù)
大中型變壓器的接地短路故障的后備保護(hù)通常有:零序過流保護(hù)、零序過電壓保護(hù)、間隙保護(hù)等等。