1干式變壓器可能出現(xiàn)的故障和異常運(yùn)行方式

干式變壓器廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的升壓或降壓，是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要電氣設(shè)備。雖然現(xiàn)代干式變壓器在設(shè)計(jì)和材料上有所改進(jìn)，但結(jié)構(gòu)可靠，相當(dāng)于輸電線路和發(fā)電機(jī)，干式變壓器故障機(jī)會(huì)較少。但是在實(shí)際運(yùn)行中，仍然可能出現(xiàn)各種類型的故障和異常運(yùn)行。為了保證電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電，將故障和異常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的影響限制在較低限度，應(yīng)根據(jù)干式變壓器的不同容量等級(jí)和重要程度，安裝必要的性能良好、動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)裝置。

干式變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障是指干式變壓器油箱中的故障，大致分為兩類。

1)電氣故障

電氣故障會(huì)立即對干式變壓器造成嚴(yán)重?fù)p壞。在這種情況下，可以通過檢測不平衡電流和電壓來分析。常見的故障原因如下：

(1)高壓或低壓繞組短路；

中性點(diǎn)直接接地側(cè)單相接地短路；

高壓或低壓繞組匝間短路；

第三繞組接地故障或匝間短路。

內(nèi)部短路故障引起的電弧不僅會(huì)損壞繞組絕緣，燒壞鐵芯，還會(huì)因絕緣材料和干式變壓器油的熱分解而引起干式變壓器油箱爆炸。同時(shí)，短路故障也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降。例如，延長低電壓時(shí)間會(huì)造成旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的同步損耗，電機(jī)失步引起的暫態(tài)電流會(huì)導(dǎo)致其他繼電器誤動(dòng)作跳閘。因此，當(dāng)干式變壓器內(nèi)部發(fā)生電氣故障時(shí)，應(yīng)迅速拆除干式變壓器。

2)初始故障

初始故障是初始局部故障。它會(huì)慢慢損壞干式變壓器，但一般無法檢測到其不平衡功率。故障原因有：

(1)導(dǎo)體之間的電氣連接接觸不良或鐵芯故障可能導(dǎo)致干式變壓器油中出現(xiàn)間歇性電弧；

(2)冷卻介質(zhì)不足會(huì)使干式變壓器的油溫升高。如果油位過低或油路堵塞，很容易在繞組上產(chǎn)生局部熱點(diǎn)；

分接開關(guān)故障、環(huán)流和并列運(yùn)行的干式變壓器間負(fù)荷分配不合理，導(dǎo)致干式變壓器繞組過熱。

這種故障在初期并不嚴(yán)重，不會(huì)對干式變壓器造成立即損壞。但可能會(huì)造成開發(fā)過程中的各種故障，擴(kuò)大事故范圍，應(yīng)盡快消除。

干式變壓器較常見的外部故障是油箱外部絕緣套管和出線故障，可能導(dǎo)致出線相間短路或單相接地短路。

實(shí)踐證明，相間短路、單相接地短路和繞組匝間短路是常見的故障形式。三個(gè)單相干式變壓器組成的干式變壓器組不可能有內(nèi)部相間短路，三相干式變壓器內(nèi)部相間短路的可能性也小。干式變壓器的異常工況主要有：外部短路和過載引起的過電流；中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)外部接地短路引起的過流和中性過電壓；冷卻系統(tǒng)故障；干式變壓器溫升等。 #p#分頁標(biāo)題#e#

干式變壓器保護(hù)可分為短路保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)。短路保護(hù)用于反映保護(hù)范圍內(nèi)的各種短路故障，作用于斷路器跳閘。為了防止保護(hù)裝置或斷路器拒動(dòng)，有主保護(hù)和后備保護(hù)。異常運(yùn)行保護(hù)用于反映可能對機(jī)組造成危害的各種異常工況，該保護(hù)用于發(fā)信號(hào)。一般來說，該產(chǎn)品只安裝一套專用繼電器

大型干式變壓器價(jià)格昂貴，一旦損壞，維護(hù)困難，耗時(shí)長，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是當(dāng)單臺(tái)機(jī)組容量占系統(tǒng)容量比例較大時(shí)，故障后干式變壓器的突然切除會(huì)對電力系統(tǒng)造成很大的干擾。因此，在考慮大型干式變壓器繼電保護(hù)的整體配置時(shí)，除了保證其安全運(yùn)行外，還應(yīng)盡量減小故障影響的范圍，特別是要防止保護(hù)裝置的誤動(dòng)作或故障。這樣不僅性能好的保護(hù)繼電器，而且繼電保護(hù)的整體配置也要盡可能完善合理。

對于大型干線變壓器保護(hù)，按照加強(qiáng)主保護(hù)、簡化后備保護(hù)的原則，過去主保護(hù)和脫氣保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)雙重化；除零序保護(hù)應(yīng)與線路保護(hù)配合外，相間保護(hù)僅保證干式變壓器各側(cè)母線短路的靈敏度，不允許作為相鄰線路故障的后備保護(hù)。

根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，干式變壓器一般應(yīng)配備以下繼電保護(hù)裝置：

1來源：百度文庫