浅谈变压器继电保护设计

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1、浅谈变压器继电保护设计广州大润成电力工程安装有限公司【摘要】变压器作为电力系统的重要设备，对电力的正常运作起到保障性作用。因此，做好变压器继电保护工作具有重要意义。木文根据多年工作实践，对变压器常见的故障及变压器继电保护装置的原则进行论述，并提出变压器继电保护设计时应注意的要点，供同行借鉴参考。【关键词】变压器；继电保护；设计一、电力变压器的常见故障变压器在正常运行情况下通常出现的两种问题是油箱内部故障及外部故障。（一）变压器油箱内部故障变压器油箱的长期运行，维护人员难以仔细检查内部，因此是极易造成故障的地方。油箱内部经常出现的故障有3种：1、线圈、铜导

2、线老化，虽然在加入变压油，但是绝缘材料木身还含有0.5%左右的水分，一台大型变压器上百公斤甚至上吨的绝缘材料，这些材料所含的水分量非常大，再加上一部分的线圈和导线都位于油箱内部，长期没有检查，导致出现老化的现象，而这些老化必然会造成同处于油箱内部的元件的正常使用。2、油箱内部的短路。这些短路大多是由绝缘层的破坏造成的，常见的为相间或单相接地短路和匝间短路。因为同一个绕组是由许多的匝线绕成的，一旦绝缘层被破坏或者是绝缘不稳定，叠在一起的线圈就会出现短路的现象，也就是匝间短路。因为短路之后一部分绕阻直接不起作用，电机的磁场就会不对称，电阻减少，剩余线圈中的电

3、流增大，再加上在电机运行中振动增强，出力就会减少很多，影响电力系统的正常工作。3、油箱内气体和热量的增加。气体的增加很有可能是因为油箱内发生了短路，短路电流产生电弧，这些电弧不仅仅会烧坏铁芯，破坏绕组的绝缘保护。而且会提高变压汕与绝缘材料受热，在汕箱内部产生大量的气体，这些气体如果得不到及吋处理就容易造成汕箱爆炸。而热量增加的原因是由于电阻力的存在。前面就已经提到过，油箱经常处于长吋间的工作状态，这就意味着汕箱长时间都要通电工作，这样一来就会油箱内就会产生大量的热量，而汕箱内部存在奋大量的变压汕，如果这些热量不及时传到外界环境中，而是长吋间集聚在油箱内部

4、，就容易把热量传给变压油，会造成变压汕的分解与氧化，绝缘效果被破坏，发生故障的可能性加大。（二）变压器汕箱外部故障常见的外部故障为油箱的引出线相接短路和接地短路，以及油箱外部绝缘材料受损等导致变压器出现问题。1、带病运行时电力变压器如果超出了正常的工作范围或者是带病运行，都会使得变压器出现故障的可能性以及故障的危害性加大。比如说会使绕组，铁芯或者艽他的金属构件过热，从而造成变压器的绝缘。二、继电保护（一）基本保证1、可靠性电力变压器继电保护装置的可靠性是由安全和值得信赖这两部分组成的。安全指的是继电保护装置不会发生误动，也就是说只奋在需要继电保护的状态下

5、才进行反应和工作。而值得信赖是指在继电保护装备负责的范围内，一旦电力变压器发生故障，继电保护就要及时作出反应，保护变电器的安全。2、灵敏性当电力变压器在属于继电保护的范围内发生故障或者出现不正常的运行时，继电保护能够根据故障或问题的不同及时作出反应。要求继电保护装置不管运用何种系统运行方式都能够通过调节线路电流的方式进行可靠动作。3、实用性实用性指的是在系统运行过程中，能够通过使用共享的数据冇效解决运行过程中的问题。冋吋，还可以通过系统分析，数据统计，远程监控等方式来保障继电保护装置的正常的运行，从而为电力变压器的正常工作提供了坚实的保障。同时还要保证继

6、电保护设备的操作简单，以提高其实用性。（二）装置配置的原则1、根据电力变压器的运行状况选择差动保护装置2MVA及以上的用电流速断保护灵敏度不高的变压器，6.3MVA及以上的常用工作变压器或者并列运行的变压器，10MVA及以上的厂备用变压器或者单独运行变压器，都是应该设计安装差动保护装置电力变压器。而高压侧电压为330kV其至更高的变压器，就需要安装双重差动保护装置来保证电力变压器的安全。2、因油箱内易发生故障应安装瓦斯保护装置前面提到电力变压器的油箱是非常容易发生短路故障的位置，在因为匝间短路或者是接地短路而引起的电弧以及电流的作用下，再加上较大的电阻力

7、，就会产生较高的热量，使得汕箱内部的绝缘材料以及变压汕在加热的情况下产生大量气体。如果故障严重，这些气体不及时排出还极易引起爆炸，因此，要为电力变压器安装瓦斯保护装置。3、根据不同的运行情况、容量及灵敏度采取过电流保护采取过电流保护电力变压器的方式选择有很多，在实际工作运行时，则要根据电力变压器的运行情况，容量以及灵敏度来进行选择。由外部相间短路引起的变压器过电流，就可以采取必要保护，比如过电流保护，负序电流或者复合电压启动的过电流保护，也可将阻抗保护作为后备保护，比如带吋限动作于跳闸。三、继电保护设计应注意的要点根据以上陈述的继电保护的原则把继电保护设

8、计分为三大类：差动保护设计，瓦斯保护设计以及过电流保护设计。（一）差动保护装置的