电力变压器的常见问题与继电保护

王炫华

摘 要：自第二次工业革命以来，电力的发展与应用在社会生产中的作用不可或缺，我国作为世界上第二大经济强国，电力的需求量甚至出现供不应求的情况，所以提高电力系统的整体运行效率和工作时作用的最大化，是未来电力系统向前发展的必然趋势，只有这样，才能适应如今我国经济高速发展面临的需求，但是因为电力系统涉及的空间很大，包括电力容量的装载量、电力应用在各个区域的分布情况以及电压的疏导等各个方面，尤其是电力系统的装载问题日益的突出，无形中直接增加了电力设备稳定性的压力，对于继电保护的要求无形中也增加了难度。电力系统能否健康高效的运行，大到影响我国的社会生产，小到影响千家万户的日常生活，因此只有有效解决这一难题，才能保证电力系统的正常运行，变压器作为电力系统的关键设备，如何提高变压器的工作性能，是目前大家主要讨论的问题。

关键词：电力变压器；常见问题；气体保护；继电保护；额定电流

1 电力变压器的组成结构

变压器的种类繁多，一般情况下，我们将变压器按照作用来划分，其分为电力变压器和特种变压器，特种变压器细分开来，又包括其他各种在专业领域使用的各式各样的變压器，这里我们不再过多的赘述，我们主要研究电力变压器，电力变压器是一种在社会上使用最普遍、使用领域最广泛的一种基本的变压器，它的核心组成结构主要有三个，包括铁芯、绕线以及绝缘套管，这三个组成部分是最关键的存在，而且在电力变压器运行时起到非常关键的作用，除这三个基本结构以外，还包括油箱、冷却装置、储油柜、引线、继电器、测温器、净油器、吸湿器、开关、以及各种调压装置等其他不可或缺的组成部分。

2 电力变压器工作时常见的问题

2.1 电力变压器工作时的声音问题

一般情况下，电力变压器正常工作的时候，会发出连续均匀的“嗡嗡”声，但是当电力变压器超负荷运行或者说运行中出现故障时，它的声音会变得不均匀，相对嘈杂而且声音特别大，这时需要对电力变压器的声音进行综合判断，判断是电网过电压，过负荷，铁芯和外面的硅钢片没有充分的接触，变压器夹件或螺丝钉松动还是变压器局部放电等原因，根据相应的判断进行故障处理，必要应对变压器进行停电、解体处理。

2.2 电力变压器工作时的气体保护问题

电力变压器在正常工作时，气体保护不会出现任何的动作，但是当电力变压器出现内部故障时，比如变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线等，故障产生的电弧将使绝缘材料及变压器油分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，气体保护就会立即被触动；根据故障的轻重级别，可分为轻瓦斯、重瓦斯。若气体轻瓦斯保护信号动作时，检修用立即对变压器进行检查，查明动作原因，有必要时对变压器油进行色谱分析，依据相应的规程规范进行分析判定变压器的故障类型；另外如果电力变压器内部的工作空间因负压进了空气，也会导致变压器气体保护误动，所以在这个时候，需要运行检修人员开展相应检查测量、分析，避免带来停运设备检修麻烦。再者，变压器内部油的容量的下降也会造成气体保护作用，如果以上这些因素引发气体重瓦斯保护，确认各侧断路器已断开，将变压器隔离，然后对其进行系统的检修，检修内容包括电力变压器内部油问题、防爆门问题、壳体问题、短路问题等各方面检查检修，检修完毕后，按照规程要求对其进行电气试验，确认合格后，再继续投入使用。

2.3 电力变压器工作时的过热问题

过热对变压器运行危害很大，变压器长时间高温运行，会缩短内部绝缘材料的寿命，更为严重的降低绝缘或引发闪络，造成变压器损坏。变压器过热主要表现为油温异常升高，其主要原因有：变压器过负荷；冷却装置故障或未完全投入；变压器内部故障；温度指示装置异常等。

3 电力变压器如何进行继电保护

3.1 电力变压器继电保护的工作原理

所谓电力变压器继电保护，简单的说，就是电力变压器的各个器件的保护装置，对于变压器继电保护的典型的设计，就可以大致的了解继电保护的工作原理，它是对电力变压器工作时发生故障的一种反应，这种反应不仅包括在它的周边的各种元器件，另外还包括其他各个区域，在第一时间判断问题所在，有选择性快速可靠的动作，在继电保护的设计中表现的尤为突出。因此对于继电保护的特点也可以做出一个总结，继电保护需满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性要求，首先来说可靠性，在变压器保护中保护动作不拒动，保护不动作时不误动；其次是选择性，保护装置动作时，以最小的范围切除故障，最大限度保证其他无故障继续运行。变压器保护的灵敏性要求保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏的正确的反映出来，进行相应的保护动作。再者是速动性，保护动作后尽可能快地切除故障，从而减少损失，防止事故扩大化，当电力变压器出现某个方面的故障时，继电保护迅速的被启动动作，并且及时的向使用者也传达了这一问题。正是因为这四特性，继电保护在电力变压器的生产和使用中已经成为不可或缺的重要的组成部分。

3.2 电力变压器在继电保护时的对象和需要解决的问题

继电保护需要保护的主要是什么，以及在出现什么问题时需要保护，只有明白了这一点，才能对继电保护有更深入的了解，才能更好的发挥继电保护的价值和作用。第一个情况就是短路的情况，如果没有出现短路，电流的整体运行相对稳定流畅，也就是人们常说的额定电流，但是电力变压器内部如果出现了短路的情况，电力变压器内部的电流就会不断攀升，远远的超过额定电流值，造成严重的后果，因为短路造成的内部温度过高，轻则烧毁绝缘层，重则甚至会烧毁整个电力变压器。第二个易出现的问题就是电力系统运行时的电压过低，当系统内的调压装置因为短路或者油温过高等各种出现各种问题时，直接就造成了系统电压的不断降低，尤其是短路的情况，当短路现象发生时，由于箱体内部的空气容量大小出现了变化，使得系统电压急剧的下降，造成严重的后果。第三个因素是电流与电压的比值问题，当电力变压器正常运行时，电流与电压比是一个额定数值，如果出现了短路或者吸湿器的问题，电流与电压的比值势必会发生变化，如果不及时的进行维修，额定电流与额定电压会出现不稳定的情况，这直接影响电力变压器的安全运行和运行效率。综上所述，继电保护在电力变压器的运行时的作用无可替代，对于电力变压器的健康高效运行起着极其关键的保护作用。

4 结束语

我国的电网一直在有条不紊的建设之中，根据以上的分析，提高电力变压器和电网的质量势在必行，未来特高压交直流电逐渐的被人们认知和应用，因此，我国应该更加重视这方面的投入，而且关于特高压交直流电，对于缓解我国的电力装载量的问题也必将起到非常积极地作用，我国的经济一直在向前快速的发展，电网系统建设如果能紧跟发展的步伐，将极大的推动我国经济发展的整体效率，为实现中国民族的伟大复兴献出自己的一份力量。

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