干式变压器的故障与保护

1干式变压器可能出现的故障和异常运行方式

干式变压器广泛应用于电力系统的升压或降压，是电力系统中不可缺少的重要电气设备。虽然现代干式变压器在设计和材料上有所改进，但结构可靠，相当于输电线路和发电机，干式变压器故障机会较少。但是在实际运行中，仍然可能出现各种类型的故障和异常运行。为了保证电力系统的安全连续供电，将故障和异常运行对电力系统的影响限制在较低限度，应根据干式变压器的不同容量等级和重要程度，安装必要的性能良好、动作可靠的继电保护装置。

干式变压器的故障分为内部故障和外部故障。内部故障是指干式变压器油箱中的故障，大致分为两类。

1)电气故障

电气故障会立即对干式变压器造成严重损坏。在这种情况下，可以通过检测不平衡电流和电压来分析。常见的故障原因如下：

(1)高压或低压绕组短路；

中性点直接接地侧单相接地短路；

高压或低压绕组匝间短路；

第三绕组接地故障或匝间短路。

内部短路故障引起的电弧不仅会损坏绕组绝缘，烧坏铁芯，还会因绝缘材料和干式变压器油的热分解而引起干式变压器油箱爆炸。同时，短路故障也会导致系统电压下降。例如，延长低电压时间会造成旋转电机之间的同步损耗，电机失步引起的暂态电流会导致其他继电器误动作跳闸。因此，当干式变压器内部发生电气故障时，应迅速拆除干式变压器。

2)初始故障

初始故障是初始局部故障。它会慢慢损坏干式变压器，但一般无法检测到其不平衡功率。故障原因有：

(1)导体之间的电气连接接触不良或铁芯故障可能导致干式变压器油中出现间歇性电弧；

(2)冷却介质不足会使干式变压器的油温升高。如果油位过低或油路堵塞，很容易在绕组上产生局部热点；

分接开关故障、环流和并列运行的干式变压器间负荷分配不合理，导致干式变压器绕组过热。

这种故障在初期并不严重，不会对干式变压器造成立即损坏。但可能会造成开发过程中的各种故障，扩大事故范围，应尽快消除。

干式变压器较常见的外部故障是油箱外部绝缘套管和出线故障，可能导致出线相间短路或单相接地短路。

实践证明，相间短路、单相接地短路和绕组匝间短路是常见的故障形式。三个单相干式变压器组成的干式变压器组不可能有内部相间短路，三相干式变压器内部相间短路的可能性也小。干式变压器的异常工况主要有：外部短路和过载引起的过电流；中性点直接接地电网外部接地短路引起的过流和中性过电压；冷却系统故障；干式变压器温升等。 #p#分页标题#e#

干式变压器保护可分为短路保护和异常运行保护。短路保护用于反映保护范围内的各种短路故障，作用于断路器跳闸。为了防止保护装置或断路器拒动，有主保护和后备保护。异常运行保护用于反映可能对机组造成危害的各种异常工况，该保护用于发信号。一般来说，该产品只安装一套专用继电器

大型干式变压器价格昂贵，一旦损坏，维护困难，耗时长，会造成巨大的经济损失。特别是当单台机组容量占系统容量比例较大时，故障后干式变压器的突然切除会对电力系统造成很大的干扰。因此，在考虑大型干式变压器继电保护的整体配置时，除了保证其安全运行外，还应尽量减小故障影响的范围，特别是要防止保护装置的误动作或故障。这样不仅性能好的保护继电器，而且继电保护的整体配置也要尽可能完善合理。

对于大型干线变压器保护，按照加强主保护、简化后备保护的原则，过去主保护和脱气保护可以实现快速保护双重化；除零序保护应与线路保护配合外，相间保护仅保证干式变压器各侧母线短路的灵敏度，不允许作为相邻线路故障的后备保护。

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定，干式变压器一般应配备以下继电保护装置：

1来源：百度文库