1干式變壓器可能出現(xiàn)的故障和異常運(yùn)行方式

干式變壓器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的升壓或降壓，是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設(shè)備。雖然現(xiàn)代干式變壓器在設(shè)計(jì)和材料上有所改進(jìn)，但結(jié)構(gòu)可靠，相當(dāng)于輸電線路和發(fā)電機(jī)，干式變壓器故障機(jī)會較少。但是在實(shí)際運(yùn)行中，仍然可能出現(xiàn)各種類型的故障和異常運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電，將故障和異常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的影響限制在較低限度，應(yīng)根據(jù)干式變壓器的不同容量等級和重要程度，安裝必要的性能良好、動作可靠的繼電保護(hù)裝置。

干式變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障是指干式變壓器油箱中的故障，大致分為兩類。

1)電氣故障

電氣故障會立即對干式變壓器造成嚴(yán)重?fù)p壞。在這種情況下，可以通過檢測不平衡電流和電壓來分析。常見的故障原因如下：

(1)高壓或低壓繞組短路；

中性點(diǎn)直接接地側(cè)單相接地短路；

高壓或低壓繞組匝間短路；

第三繞組接地故障或匝間短路。

內(nèi)部短路故障引起的電弧不僅會損壞繞組絕緣，燒壞鐵芯，還會因絕緣材料和干式變壓器油的熱分解而引起干式變壓器油箱爆炸。同時(shí)，短路故障也會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降。例如，延長低電壓時(shí)間會造成旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的同步損耗，電機(jī)失步引起的暫態(tài)電流會導(dǎo)致其他繼電器誤動作跳閘。因此，當(dāng)干式變壓器內(nèi)部發(fā)生電氣故障時(shí)，應(yīng)迅速拆除干式變壓器。

2)初始故障

初始故障是初始局部故障。它會慢慢損壞干式變壓器，但一般無法檢測到其不平衡功率。故障原因有：

(1)導(dǎo)體之間的電氣連接接觸不良或鐵芯故障可能導(dǎo)致干式變壓器油中出現(xiàn)間歇性電弧；

(2)冷卻介質(zhì)不足會使干式變壓器的油溫升高。如果油位過低或油路堵塞，很容易在繞組上產(chǎn)生局部熱點(diǎn)；

分接開關(guān)故障、環(huán)流和并列運(yùn)行的干式變壓器間負(fù)荷分配不合理，導(dǎo)致干式變壓器繞組過熱。

這種故障在初期并不嚴(yán)重，不會對干式變壓器造成立即損壞。但可能會造成開發(fā)過程中的各種故障，擴(kuò)大事故范圍，應(yīng)盡快消除。

干式變壓器較常見的外部故障是油箱外部絕緣套管和出線故障，可能導(dǎo)致出線相間短路或單相接地短路。

實(shí)踐證明，相間短路、單相接地短路和繞組匝間短路是常見的故障形式。三個(gè)單相干式變壓器組成的干式變壓器組不可能有內(nèi)部相間短路，三相干式變壓器內(nèi)部相間短路的可能性也小。干式變壓器的異常工況主要有：外部短路和過載引起的過電流；中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)外部接地短路引起的過流和中性過電壓；冷卻系統(tǒng)故障；干式變壓器溫升等。 #p#分頁標(biāo)題#e#

干式變壓器保護(hù)可分為短路保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)。短路保護(hù)用于反映保護(hù)范圍內(nèi)的各種短路故障，作用于斷路器跳閘。為了防止保護(hù)裝置或斷路器拒動，有主保護(hù)和后備保護(hù)。異常運(yùn)行保護(hù)用于反映可能對機(jī)組造成危害的各種異常工況，該保護(hù)用于發(fā)信號。一般來說，該產(chǎn)品只安裝一套專用繼電器

大型干式變壓器價(jià)格昂貴，一旦損壞，維護(hù)困難，耗時(shí)長，會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是當(dāng)單臺機(jī)組容量占系統(tǒng)容量比例較大時(shí)，故障后干式變壓器的突然切除會對電力系統(tǒng)造成很大的干擾。因此，在考慮大型干式變壓器繼電保護(hù)的整體配置時(shí)，除了保證其安全運(yùn)行外，還應(yīng)盡量減小故障影響的范圍，特別是要防止保護(hù)裝置的誤動作或故障。這樣不僅性能好的保護(hù)繼電器，而且繼電保護(hù)的整體配置也要盡可能完善合理。

對于大型干線變壓器保護(hù)，按照加強(qiáng)主保護(hù)、簡化后備保護(hù)的原則，過去主保護(hù)和脫氣保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)雙重化；除零序保護(hù)應(yīng)與線路保護(hù)配合外，相間保護(hù)僅保證干式變壓器各側(cè)母線短路的靈敏度，不允許作為相鄰線路故障的后備保護(hù)。

根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，干式變壓器一般應(yīng)配備以下繼電保護(hù)裝置：

1來源：百度文庫