變壓器常見故障與保護配置

      電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶嚴重的影響。電力變壓器的故障可以分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障包括繞組的相間短路、中性點直接接地側(cè)的接地短路和匝間短路。

      變壓器油箱內(nèi)部故障的危害很大，故障處的電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且使絕緣材料和變壓器油強烈氣化，嚴重時可能引起油箱爆炸。油箱外部故障，主要是絕緣套管和引出線上發(fā)生的相間短路和中性點直接接地側(cè)的接地短路。變壓器的異常運行狀態(tài)主要有過負荷、外部短路引起的過電流、外部接地短路引起中性點過電壓、油面降低及過電壓或頻率降低引起的過勵磁等。

為了保證電力系統(tǒng)安全可靠地運行，針對上訴故障和異常運行狀態(tài)，電力變壓器應裝設下列保護：

瓦斯保護

      0.8MVA及以上的油侵式變壓器和0.4MVA及以上的車間內(nèi)油侵式變壓器，均應裝設瓦斯保護。

縱差動保護或電流速斷保護
      縱差動保護或電流速斷保護用來反映變壓器繞組、套管及引出線的短路故障，保護動作于跳開各電源側(cè)斷路器縱差動保護適用于6.3MVA及以上的單獨運行變壓器、發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器，10MVA及以上的單獨運行變壓器和發(fā)電廠廠用備用變壓器。

相間短路的后備保護
      相間短路的后備保護用來防御外部相間短路引起的過電流，并作為瓦斯保護和縱差動保護（或電流速斷保護）的后備。保護延時動作于跳開斷路器。

零序保護
      對于中性點直接接地系統(tǒng)中的變壓器，一般應裝設零序保護，用來反映變壓器高壓繞組及引出線和相鄰元件（母線和線路）的接地短路。

過負荷保護
      對于0.4MVA及以上的變壓器，當數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應裝設過負荷保護。對于自耦變壓器或多繞組變壓器，保護裝置應能反映公共繞組及各側(cè)的過負荷情況。過負荷保護經(jīng)延時動作于信號元件。

過勵磁保護
      現(xiàn)代大型變壓器，額定工作磁密與飽和磁密接近。當電壓升高或頻率降低時，工作磁密增加，使勵磁電流增加。特別是鐵芯飽和后，勵磁電流急劇增大，造成過勵磁，將使變壓器溫度升高而遭受損壞。

      因此對于大型變壓器應裝設過勵磁保護，按其過勵磁的嚴重程度，保護裝置的輸出動作于信號元件或跳開斷路器。