姜忠民

摘 要 电力变压器是电力从产生到输送给用户使用的重要连接设备，其装设的各种保护配置目的是为了保障变压器可靠运行。本文则主要分析变压器保护配置中的后备保护、非电量保护及微机保护应用等三个方面常见问题，并给予相应的解决方案，以供工程应用参考。

【关键词】变压器 保护配置 问题

变压器的主要参数有额定电压、额定容量、额定频率、额定变比、阻抗电压百分数等，是发电厂和变电所的重要元件之一。然而在实际运行中，不同类型的变压器故障会严重影响电网稳定性，从而十分有必要针对变压器容量装设继电保护装置，以下则集中探讨分析变压器保护配置中的常见问题，对保障变压器可靠运行起着重要的促进作用。

1 变压器保护配置原则

1.1 纵联差动保护

实现纵差保护可通过比较变压器高、低压测电流的相位及大小，当变压器出现外部故障或正常运行时，流入差动保护回路的电流接近为零，若故障出现于变压器内部或引出线部位，两侧电流互感器的电流之和是继电器电流流入差动保护。纵差保护之所以作为电力变压器的主保护，因其具备选择性好和灵敏度高的优点，如变压器的单独运行容量为100MVA以上或6.3MVA以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护。

1.2 瓦斯保护

变压器保护中的瓦斯保护，可充分反映变压器内部等故障，如分接开关接触不良、内部多相短路、铁芯或外壳间短路、绕组内部断线等，瓦斯保护可在变压器内部发生轻微故障时自动开启保护装置，若严重故障产生大量瓦斯时，其保护装置可断开变压器各电源侧的断路器。虽然瓦斯保护灵敏度高，结构简单，但变压器有向外部线路故障或因外界因素发生的误动作都不能给予充分反应，因此，它只能反映内部故障。

1.3 过电流保护

电力变压器外部相间短路情况都可通过过电流保护反映，一般适用于降压变压器，对于系统联络变压器及大容量的升压变压器可采用单相式低电压起动的过电流保护，对于过电流保护灵敏度不够可采用复合电压起动的过电流保护。

1.4 过负荷保护

由于过负荷电流三相对称，为了预防电力变压器应过负荷引起的过电流，一般将过负荷保护电流继电器接入一相线路中可实现保护作用。若变压器容量为0.4MVP并单独运行作为其他负荷备用电源，可根据过负荷的大小装设过负荷保护。

2 发电厂变压器保护配置常见问题及解决方案

2.1 后备保护问题

变压器保护配置中保护变压器安全的最后一级跳闸保护设备则是变压器高压侧相间后备保护，同时还作为其他侧母线和出线故障的后备保护。后备保护的配置原则是保护或断路器拒动时，当变压器中、低压测母线出现故障而无法切除的情况下及只有一套保护运行时，应尽量简化减少误动机率。关于后备保护常见问题，多集中在过流保护和零序电流保护。首先过流保护，一般复合电压闭锁过电流保护是联络变压器高压测和110kV降压变压器配置最多的，按额定负荷电流整定电流定值，无电源侧出线保护最长动作和时间定值相结合，从而有较长的保护时间。本测出线最后一级保护时间与中、低压测过电流保护相结合，往往当中、低压母线出现故障时，变压器线圈通过较大的故障电流，直接损害变压器，影响其安全稳定运行，为此，应在电源规划时合理规划供电方式来避免多级线路串供的可能。根据变压器过电流保护整定原则，一般按照1.4倍额定电流整定高测压过电流，电流的绝对数值会随着变压器容量的增大而不断增大。所以，应在检查保护动作的过程中留意低压侧及各条线路的保护是否有动作，综合分析各种情况。其次，零序电流保护；当电流系统出现不对称运行时就有可能产生零序电流。由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致，隔离开关与断路器母线倒闸操作时都有可能产生零序环流。

2.2 非电量保护问题

在变压器保护配置中，非电量保护起着非常关键的作用，为了反映变压器油箱压力过高或冷却系统故障等，会将非电量保护装设在升压、降压变压器、联络变压器等。非电量保护常受外界影响，因此导致出现较多的误动次数，造成此现象的直接原因是除冷却器外经延时跳闸外，其他非电量保护中的其他装设均采用开入直跳方式。因此，非电量保护设计的重点是防止误动作，分析误动原因并予以解决，降低非电量保护误动率。其常见问题主要有以下几点：

2.2.1 接点防护不到位

引起非电量保护误动的常见原因就是非电量保护的接点防护不到位，触电导通因非电量保护接点绝缘下降后造成出口，防潮防水性能下降，变压器内部非电量保护继电器安装的部位在大风大雨的情况下渗入雨水，导致接点受潮。除此之外，操作人员在完成外部转接端子箱的工作后有可能忘记关好端子箱的门，雨水进入端子箱内，从而端子受潮。

2.2.2 需敷设较长的二次电缆

需敷设较长的二次电缆才能满足非电量保护工作，再加上二次电缆在长期运行中处于很强的电磁场中，对强烈的干扰信号十分敏感，较易引起光敏三极管的触发导通，造成保护继电器的误动。

2.2.3 非屏蔽电缆

在施工过程中如不根据反措要求直接将交流电缆和直流电缆捆绑在一起，十分容易引起保护误动作。

针对非电量保护配置常见问题，给予以下运行对策：做好压力释放阀和主变瓦斯继电器等外部接点的防护工作，电缆管口涂密封胶，注意防水，增加防雨罩。二次电缆采用屏蔽电缆，交直流分开。由于非电量保护因抗干扰能力较差引起的误动情况较多，应做好相应的抗干扰措施，如适当增加延时，动作电压满足55%～70%UN，当直流系统正、负极对地绝缘对称时，一定程度上提高动作电压能有效防止保护误动作。在敷设电缆时尽量远离活动线或高压线，屏蔽电缆两端接地，避免非电量因受外部操作干扰而出现误动。

2.3 微机保护应用问题

微型电子计算机技术在变压器保护领域中取得了巨大的成功，有效保障了变压器的安全稳定运行。在国内变压器微机保护技术得到了普遍应用，由于变压器微机保护具备专业性、高度集成化和程序化等特点，要求维护人员不仅要具备高水平的相关知识和管理能力，还要进一步加强对问题的分析能力。微机保护常见问题主要有以下方面：endprint

2.3.1 主保护配置

主保护的差动保护可选择二次谐波制动原理实现优势互补。躲励磁涌流方式是众多变压器差动保护中技术相对成熟的一种，其原理是根据二次谐波制动，然而这种方式在进行合闸操作时，内部故障会导致涌流制动，差动保护可能不会起保护作用。合闸操作故障只有当涌流消失后，主保护才可以出口，造成涌流时间达5秒以上，形成差动保护拒动。此外，当自耦变压器发生内部故障时，励磁涌流能够对故障有较敏感的反应，但需要在现场进行零差保护的极性实验，发生误动作的概率较大。针对上述特点，最好选择自动校对零差保护的极性的装置设置零差保护，避免复杂的极性实验。

2.3.2 后备保护配置

过流保护是后备保护装置中常见问题，它与其他保护装置不同的地方就在于细节方面。如复合电压使用；复合电压的使用在最新的变压器微机保护中更具有灵活性，可以简单的实现并联变压器各侧的复合电压，如果对某侧的电压互感器进行检修，可以利用压板对本侧的电压进行投退操作，从根本上改善变压器某侧保护造成失去闭锁的问题。

3 结语

总之，近年来随着计算机技术的飞速发展，大部分电力变压器继电保护已更换成微机保护，新的保护配置也不断应用其中。为了保障电力变压器的可靠运行，应重视其日常运行管理维护，及时针对保护配置中常见问题予以解决，防止事故发生，提高电力变压器的安全稳定运行。

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作者单位

中国能源建设集团湖南火电建设公司电力调试院 湖南省长沙市 410000endprint