电力变压器继电保护研究

陈成旻 马伦

山东中实易通集团有限公司 山东济南 250000

电力变压器在电网中是最重要的设备之一，起着非常关键的作用，其中绝缘是变压器重要组成部分，对变压器的长期运行可靠性具有决定性意义。另一方面，绝缘对变压器成本起着重要的决定作用，合理、正确地选取绕组的主绝缘距离，直接影响到变压器的可靠性和经济性。变压器绝缘性能是决定其能否无故障运行的基本条件之一，如有任何局部绝缘的破坏，都有可能损坏整台变压器，甚至危及输配电系统的安全运行，所以绝缘改进研究是变压器至关重要的课题。

1 电力变压器异常运行

1.1 变压器声音出现异常

在变压器处于正常运行状态时，会有均匀的嗡嗡的电磁声发出。若产生的声音不均匀或者发出其他异常声响，就说明变压运行出现异常，从发出的不同声响来查找故障，第一时间进行解决。发生的故障主要包括：①电网产生谐振过电压或者出现单相接地时，变压器的声音比平常的要尖锐。②在大容量的设备启动时，变压器的声音也会变大。若变压器中有可控的硅整流器这些负荷时，因为有谐波分量的存在，因此变压器内就会有“咯咯”或者“哇哇”的声音发出。③当变压器过负荷严重的情况下，会有很沉重的和很高的“嗡嗡”声存在。④当变压器的绕组出现匝间短路的情况时，会有“咕嘟咕嘟”如同开水沸腾的声音出现，情况严重时还会有巨大的轰鸣声发出来[1]。⑤变压器的夹紧件或是铁芯的螺栓出现松动现象时，变压器中会有“吹风”之风或者“噪音”的声音出现。⑥变压器的内部如果出现接触不良，或者有击穿的现象出现时，变压器有“吱吱”或者“噼啪”的声音，而且声音的大小还会伴随着故障点的距离远近而发生改变。⑦当外部的线路接地或者出现短路的现象时，变压器会出现“轰轰”或者“噼啪”的噪音。

1.2 变压器油位异常

①假油位：油枕吸管器堵塞、防爆管通气孔堵塞以及油标管堵塞。②油面低：工作人员由于工作所需在放油之后没有第一时间进行补充、气温过低而且油量不充分、变压器出现严重漏油等。

2 电力变压器常见故障及诊断处理策略分析

2.1 增压变压器工作原理

增压变压器的接线原理，它是在一个油箱里有两个独立变压器组合在一起，调变由一次绕组和调压绕组组成，串变由二次绕组和一次绕组组成，串联变压器的二次绕组串联到线路中，其一次绕组由调压变压器的调压绕组供电。调压变压器的一次绕组则直接由电力系统供电。串联变压器的一次绕组与调压变压器的调压绕组既可以正向联结，也可以反向联结，从而被调电力系统的电压既可以增高也可以降低，扩大了调节范围，在调压过程中，由于串变一次绕组匝数固定不变，而施加串变一次绕组的电压是变化的，所以对串变来说，它属于变磁通调压，但调变铁心磁通是恒定不变的。实现了调变为恒磁通调压，串变为变磁通调压[2]。

2.2 变压器局部放电故障及处理

说起变压器放电故障，又可以将其细分为局部放电和火花放电。局部放电通常是因为受到电压的影响，致使变压器内部的绝缘层之间的油膜以及气孔间隙发生放电的现象。局部放电现象的出现大多会表现为变压器的绝缘层有薄弱环节存在，或者是因为绝缘距离没有达到规范的要求。初期放电能量比较低，如果不能立马处理，时间长了就会发生放电影响，导致完全击穿绝缘线，严重的时候还会损坏变压器，造成严重事故的发生。采取的措施：在解决变压器的放电张开时，可以通过以下几种方法来进行：①将日常的维护保养工作做好，对于规模较大的一些供电场所要有专人保持24 小时的持续性监管，同时将远程监控设施安装在显眼的地方。②将防雷的接地保护装置增加进来；③在维修处理变压器时要使用性能稳定、质量好的绝缘材料，务必要保证其绝缘效果符合规范，在修复处理时要保证完全密封其表面。④对于规模大的高压变压器色板而言，要将接地的屏蔽设备安装到位，防止有放电故障问题的发生

2.3 短路故障及处理

变压器的短路现象一般可以分为内部和外部两种故障的现象。当变压器的内部发生了短路故障问题时，短时间内产生的热量会直接烧坏绝缘线圈。主要原因是在出现短路时，变压器的高压和低压绕线组会有比高出日产很多倍的强大电流，造成热量很快升高，变压器的温度也得到了明显的升高，当不能接受很大的压力时，巨大的热量就会造成变压器的线圈被损毁。当外部受到短时间的瞬间电路故障时候，不管是低压侧还是高压侧都会被电流强烈的冲击，在发生故障时，断路器短时间内不能完全实现断开，产生的短路电流会产生很大的电能，非常容易造成变压器绕组发生形变的问题，造成变压器出现绕组扭曲、匝间短路、位置移动等现象。采取的措施：对于各项设备的日常检查和质量的管控加强进行，定期的检测电缆的接头温度和开关柜的进出线，如果温度升高了，就要将问题的原因查找出来，保证电缆接头的温度持续在标准范围，并且检查开关柜中的绝缘隔离板是否有凝露以及爬电等现象，防止开关柜里的电气设备发生故障甚至引发重大安全事故的发生[3]。

3 结语

综上所述，在具体的实际工作中，有的故障我们需要通过对变压器进行综合的分析和特性试验，这样才能将故障的原因准确的查找出来，并确定故障所属的类型，然后再制定出合理的解决方案，使变压器的安全运行和可靠性得到保证。