配电变压器非电量保护技术分析

杨劭炜

（国网浙江丽水市莲都区供电公司，浙江 丽水323000）

随着经济发展的转型升级，国家电监会和国网公司对客户受电工程“三指定”政策的推动，客户工程所用的配电变压器种类和容量（单台）正出现新的变化，其种类呈现多样化，如密封型油浸变压器、干式变压器等大量应用，其单台容量呈现增大趋势，中等容量及以上配变也不在少数（单台1 600 kVA及以上）。

由于种种原因，从供电企业对客户受电工程“供电方案”的制定、发放，到工程的设计、订货、施工、试验、验收、运行等多个环节，对于客户受电工程中最重要（亦是单台造价最高）的受电设备——配电变压器的非电量保护，工作人员普遍存在着不少认识上的模糊和多个工作环节上的不重视，直接或间接地对客户受电工程的安全运行留下安全隐患。

1 配变的非电量保护分类

配变的非电量保护一般有以下三种：温度保护（油面温控、绕组温控、电子温控），压力保护（压力释放阀），瓦斯保护（气体继电器）。

2 配变温度保护的技术注意点

2．1 基本概念

（1）变压器用油面温控器

变压器用油面温控器是一种利用感温介质热胀冷缩来显示变压器内顶层油温度的仪表。它可带有电气接点和远传信号装置，用来输出温度开关信号和温度变送信号。该温控器俗称“压力式电接点温度计”。杭州华立仪表有限公司为国内代表性生产厂家之一，其基本产品型号为BWY－（老型号为WTZ－）。

（2）变压器用电温控器

变压器用电温控器是一种由温度传感器（或外部电信号）传输引线和电子显示仪表等组成的，并通过传感器物理参数（或外部电信号）来测量变压器某一部位温度的测量装置。该温控器俗称“干变温控温显模块装置”。其基本产品型号为BWD－。

2．2 施工细节

（1）配变出厂时其油面温控器是单独包装的，要等配变就位后由施工部门自行安装。

（2）表头安装时应呈垂直方向，注意其平整度（一般用三只M6～M8的螺丝固定）。

（3）注意保护连接表头和温包（温棒）之间的毛细管，每隔30 cm区段加以固定，如毛细管长度有余则盘成Φ30 cm的环圆状，再加以固定。

（4）安装温包前应在其安装孔内注入导热油（合格的变压器油），并确保安装接头的密封性。

（5）其电接点K1～K2（高温报警、超温跳闸）在与二次引出电缆搭接前应仔细查阅其说明书和实物，并在连接时注意其紧固性和密封性。

a．温控温显装置应朝向变压器正面通道，以便于运行时日常观察。

b．温控温显装置的电源（AC）应引自与干变低压侧直接连接的低压母排上，且应设有足够开断容量的熔断器（或自动开关）保护（CECS115：2000等规定）。这一点务必特别注意，不能在低压柜里随意找个不用或备用的低压出线开关作为温控电源。

c．温控温显装置在干变启动和试运行期间要对其进行检查，温控开关的整定值应符合说明书要求；温控与温显所指示的温度应一致；冷却风机自动／手动控制切换正常且应至少进行2次手动控制启动。

2．3 温度整定

（1）无论是油面温控器还是电子温控器，根据所配用变压器的种类和容量，其开关动作整定值（设定值）在出厂时已由厂家整定好，安装施工人员不必重新整定，但应根据温度器说明书实物进行仔细核对。

（2）油面温控器出厂温度整定以 BWY－02（即WTZK－02）为例：其电接点为二常开（K1、K2），一般在出厂时的标准设定值：50℃K1（第一上限）闭合（发信号）；80℃K2（第二上限）闭合（动作于跳闸）。粗略分析：一般油浸变压器绝缘等级为A级，其最高容许工作温度为105℃。

油浸变压器的允许温升如表1所示。

表1 油浸变压器的允许温升

设定环绕温度40℃，则（105－40）℃＝65℃，而一般而言，变压器的油量比其绕组（线圈）温度要低10℃左右，即（65－10）℃＝55℃（K1），而为防止变压器油的不正常劣化（老化），其上层油的温升不宜高于40℃≈45℃，故当环绕温度为40℃时，（40＋45）℃＝85℃（K2）。

（3）用于干变的电子温控器，其温度整定（含冷却风机启动及停止温度）稍复杂，限于篇幅不作详细介绍。

3 配变压力保护的技术注意点

3．1 基本概念

（1）配变压力保护指该变压器装设有“压力释放阀”。

（2）压力释放闸是一只“自复位”阀门，其型号为YSF－，该阀门安装于配变顶盖上。当配变内部故障引起油箱内部过压时，阀门能可靠开启，释放油箱内压力避免油箱变形及爆裂。而当油箱内压力降到阀门的关闭压力值时，能可靠关闭，免除外界水分及杂质进入油箱内。

（3）压力释放阀可带电信号开关（电接点一般为一常开一常闭）和机械信号，如订货时无特殊说明，则厂家按配变容量而常规配置。

3．2 施工细节

压力释放阀在配变出厂时已由厂家组装好，安装施工人员应注意的是：

（1）压力释放阀在出厂时装有一个闭锁装置（顶帽），应在配变运行前拆除，以确保压力释放阀的正常运行。

（2）对带电信号开关的压力释放阀在运行前，应将闭锁装置的两侧螺钉拆除，否则其“电气微动”开关不能动作。

（3）电信号（接点）开关，在投运行前应以万用表手动调试开关输出信号（常开、常闭）是否正确、灵敏（与其标志是否一致）。

（4）一般压力释放阀电信号开关没有专门的接线盒引出，而直接从电气微动开关引出四根线，在与二次电缆连接时要注意接头处已确定可靠连接和绝缘处理。

（5）施工时不可随意拆卸阀门的任何零件（除闭锁装置），以防止改变压力释放阀的保护性能。

3．3 压力整定

（1）依据配变的型式及容量，压力释放阀的开启压力、关闭压力、密封压力，均在制造厂已调试整定好，安装施工时不需再作整定，但应根据配变型式和容量及压力释放阀的喷油有效口径，仔细将产品说明书和出厂合格证与实物核对无误。

（2）压力释放阀的压力单位为kPA。

4 配变瓦斯保护的技术注意点

4．1 基本概念

（1）瓦斯保护（气体继电器）。瓦斯保护是油浸变压器所用的一种保护装置。由于变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流冲动时，使该继电器的接点分解，以接通指定的控制回路、变出信号或自动切除变压器。瓦斯保护为变压器本体（或调压开关）多重保护的重要组成之一。

（2）气体继电器的型号一般为QJ设计序号——管路通径 （标称值 ）mm（25．50．80）。

4．2 施工细节

（1）气体（瓦斯）继电器在变压器（配变）出厂时一般都已安装好，在配变安装时只需进行一般的外观检查，并仔细将出厂合格证、整定试验单等技术文件与实物进行核对。

（2）对气体继电器与储油柜之间的连通蝶阀，在运行前应进行仔细检查，在配变投运前一定要打开，且一定要使蝶阀开度正确，必须打开到90°的位置才算全开。

（3）仔细地用探针检查气体继电器跳闸接点，以直观验证其灵活性和可靠性。

（4）气体继电器出厂时一般用清洁的线绳将活动部件扎紧，以免运输吊装时摇摆损坏。故在配变投运前，一定要记住将此绑扎线拆除，不然气体继电器将不会动作。

（5）在配变投运前再次仔细检查气体继电器各连接部位有否渗漏油。

4．3 试验整定

配变所用的气体继电器在出厂时均通过了整定试验（气体积聚量——动作试验，油流速度——动作跳闸试验），在正常情况下配变安装好后气体继电器不需拆下重新整定。

5 配变非电量保护与配变微机保护装置的配合

目前，配变采用分散式微机保护越来越广泛，由于种种客观原因，从业者往往对配变微机保护的电量保护部分较为重视，而对其非电量保护部分有所疏忽。下面根据工程实践提出一些应注意的问题，供设计、订货、施工时的参考。

（1）配变微机保护中的非电量保护应单独设置。

（2）配变微机保护中的非电量保护，其开入量应以满足所有非电量保护路数为宜。一般应具有4～5路。

（3）同理，配变微机保护中的非电量保护开出量也应作相应考虑。

（4）配变微机保护中的非电量保护，其装置的人机界面应能正确、完整反应其故障种类。

（5）配变微机保护中的非电量保护，必须注意其“软压板”（控制字投退）与二次回路中硬压板设置的配合问题。依笔者观点，二者一般不应重复设置。考虑到用户配变的运行管理水平，保留一定的“硬压板”还是需要的。

（6）电子温控器模块（主要用于干式配变）除有“超温报警，超温跳闸”两路开出外，还有一路“装置故障”开出。某些配电工程干式配变安装地点离高压柜及信号箱（屏）距离较远，而电子温控器“装置故障”（有些说明书称为“仪表故障”）动作时往往本身只有灯光信号示警，很不直观。

（7）压力释放阀（主要用于全密封，密封型油浸配变）的电接点开关一般为一常闭一常开。常闭接点是压力释放阀正常状态信号（一般不接入二次回路）；其常开接点，既可接“报警”，也可接“跳闸”。笔者观点：考虑到用户配变的运行管理水平和密封型配变的安全性，特别是中等以上容量即1 600 kVA及以上，此常开接点以接跳闸回路为宜。毕竟对不设气体保护的全密封型配变，其压力保护实际是该变压器内部故障的主保护之一。

6 关于配变非电量保护的动作试验

配变非电量保护很难进行一次模拟动作试验，一般应进行二次模拟动作试验，应注意的是：除温度保护外，压力保护和气体保护的二次模拟动作试验，均应在其相应的动作元件处模拟动作试验，而不应在二次电缆接线处（或端子排上）进行。

［1］ JB／6302－2005．变压器用油面温控器［S］．2005．

［2］ JB／7631－2005．变压器用电子温控器［S］．2005．

［3］ JB／7065－2004．变压器用压力释放阀［S］．2004．

［4］ JB／9647－1999．气体继电器［S］．1999．

［5］ CECS115：2000．干变选用、验收、运行及维护规程［Z］．2000．