电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障及异常将对系统正常运行和供电可靠性带来严重的影响。同时,电力变压器也是十分重要的电力设备,必须根据变压器的容量和重要程度,考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
一、变压器的故障
变压器的故障主要包括以下5类。
(1)相间短路。这是变压器最严重的故障类型。它包括变压器箱体内部的相间短路和引出线(从套管出口到电流互感器之间的电气一次引出线)的相间短路。由于相间短路会严重烧损变压器本体设备,严重时会使变压器整体报废,因此,当变压器发生相间短路时,要求瞬时切除故障。
(2)接地(或对铁芯)短路。这种短路故障只会发生在中性点接地的系统一侧。对这种故障的处理方式和相间短路故障是相同的,但同时要考虑接地短路发生在中性点附近时保护的灵敏度。
(3)匝间或层间短路。对于大型变压器,为改善其冲击过电压性能,广泛采用新型结构和工艺,匝间短路故障发生的几率有增加的趋势。当短路匝数少、保护对其反应灵敏度又不足时,在短路环内的大电流往往会引起铁芯的严重烧损。如何选择和配置灵敏的匝问短路保护,对大型变压器就显得比较重要。
(4)铁芯局部发热和烧损。由于变压器内部磁场分布不均匀、制造工艺水平差、绕组绝缘水平下降等因素,会使铁芯局部发热和烧损,继而引发更严重的相问短路。因此,应及时检测这一类故障。
(5)油面下降。由于变压器漏油等原因造成变压器内油面下降,会引起变压器内部绕组过热和绝缘水平下降,给变压器的安全运行造成危害。因此当变压器油面下降时,应及时检测并予以处理。
二、变压器不正常运行状态
变压器不正常运行状态指变压器本体没有发生故障,但外部环境变化后引起了变压器的非正常工作状态。这种非正常运行状态如果不及时处理或告警,将会引发变压器的内部故障。因此,这一类保护也可称之为故障预测保护。
(1)过负荷。变压器有一定的过负荷能力,但若长期处于过负荷下运行,会使变压器绕组的绝缘水平下降,加速其老化,缩短其寿命。运行人员应及时了解过负荷运行状态,以便作相应处理。
(2)过电流。过电流一般是由于外部短路后大电流流经变压器而引起的。由于变压器在这种电流下会烧损,一般要求和区外保护配合后,经延时切除变压器。
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