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试论电力系统变压器常见故障与继电保护的配置方案摘要：文章就电力系统变压器的常见故障与继电保护的配置进行了论述以供同仁参考。关键词：电力系统；变压器；常见故障；继电保护；配置方案中图分类号：TM411文献标识码：A文章编号：一、引言随着我国经济的高速发展电网建设规模也不断扩大网络密集程度逐步提高。电力变压器作为电力系统重要的电气设备其硬件设施的配置、管理对于电网的安全运行非常重要。变压器在运行过程中会受到多种因素的影响会产生一定的故障为防止事故扩大确保电力系统的安全稳定运行必须科学合理地设置继电保护装置安装质量技术优良的继电保护装置就尤为重要。文章就电力系统变压器的常见故障与继电保护的配置进行了论述以供同仁参考。二、电力系统变压器的常见故障变压器故障可以分油箱内部和油箱外部故障两种。油箱内部的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的绕损等对变压器来讲这些故障都是十分危险的因为油箱内故障时产生的电弧将引起绝缘物质的剧烈气化从而可能引起爆炸因此这些故障应该尽快加以切除。油箱外的故障主要是绝缘套管和引出线上发生相间短路和接地短路。同时由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因引起的油面降低。此外对大容量变压器由于其额定工作时的磁通密度接近于铁芯的饱和磁通密度因此在过电压或低频率等异常运行方式下还会发生变压器的过励磁故障。针对电力变压器的上述故障类型及不正常运行状态应对变压器装设相应的继电保护装置。三、电力系统变压器继电保护的配置方案电力变压器装设相应的继电保护装置的任务就是反应针对变压器故障或异常运行状态通过断路器切除故障变压器或发出信号告知运行人员采取措施消除异常运行状态。同时变压器保护还应能作相邻电气元件的后备保护根据DL400-9l《继电保护和安全自动装置技术规程)的规定电力变压器应装设如下保护：（1）瓦斯保护。瓦斯保护是反应变压器内部气体的数量和流动的速度而动作的保护保护变压器油箱内各种短路故障特别是绕组的相间短路和匝间短路。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号；当油箱内故障严重时产生的气体量非常大气体流和油流相互夹杂着冲向油枕上部由于压强的作用继电器内部的油面降低瓦斯保护启动瞬时断开变压器各侧的断路器。《继电保护和安全自动装置技术规程》规定0.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器均应装设瓦斯保护。瓦斯保护具有可靠、灵敏和速动性但只能反应油箱内部的故障不能反应引出线的故障。有时还会受到一些外界因素的影响所以还需要设置其他后备保护。（2）纵联差动保护或电流速断保护。为反应电力变压器引出线、套管及内部短路故障对于6.3MVA以下厂用工作变压器和并列运行的变压器以及lOMVA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器当后备保护时限大于0.5s时应装设电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行的变压器或10MVA及以上单独运行的变压器以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不满足要求的变压器应装设纵联差动保护(以下简称差动保护)。对高压侧电压为330kV及以上的变压器可装设双重差动保护。对于发电机变压器组当发电机与变压器之间有断路器时发电机装设单独的差动保护。当发电机与变压器之间没有断路器时。100MVA及以下发电机与变压器组共用差动保护；100MVA以上发电机除发电机变压器组共用差动保护外发电机还应单独装设差动保护；对200-300MVA的发电机变压器组亦可在变压器上增设单独的差动保护即采用双重快速保护。（3）过电流保护。电网中发生相间短路故障时电流会突然增大电压突然下降过流保护就是按线路选择性的要求整定电流继电器的动作电流的。过电流保护可作为瓦斯保护和差动保护或电流速断保护的后备保护反应变压器外部相间短路。一般过电流保护宜用于降压变压器；复合电压起动的过电流保护宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不满足灵敏性要求的降压变压器；负序电流和单相式低电压起动过电流保护可用于63MVA及以上升压变压器；对于升压变压器、系统联络变压器当采用过电流保护不能满足灵敏性和选择性要求时可采用阻抗保护。（4）过励磁保护。目前的大型变压器设计中为了节省材料降低造价减少运输重量铁心的额定工作磁通密度都设计得较高接近饱和磁密因此在过电压情况下很容易产生过励磁。在过励磁时由于铁心饱和励磁阻抗下降励磁电流增加的很快当工作磁密达到正常磁密的1.3~1.4倍时励磁电流可达到额定电流水平。其次由于励磁电流是非正弦波含有许多高次谐波分量而铁心