一、變壓器的常見故障和異常
變壓器的故障可分為內部故障和外部故障。
內部故障指的是箱殼內部發生的故障,有繞組的相間短路故障、一相繞組的匝間短路故障、繞組與鐵芯間的短路故障、繞組的斷線故障等。
外部故障指的是變壓器外部引出線間的各種相間短路故障、引出線絕緣套管閃絡通過箱殼發生的單相接地故障。
變壓器發生故障危害很大。特別是發生內部故障時,短路電流所產生的高溫電弧不僅會燒壞變壓器繞組的絕緣和鐵芯,而且會使變壓器油受熱分解產生大量氣體,引起變壓器外殼變形甚至爆炸。因此變壓器故障時必須將其切除。
變壓器的異常情況主要有過負荷、油面降低、外部短路引起的過電流,運行中的變壓器油溫過高、繞組溫度過高、變壓器壓力過高、以及冷卻系統故障等。當變壓器處于異常運行狀態時,應給出告警信號。
二、變壓器保護的配置
短路故障的主保護:主要有縱差保護、重瓦斯保護等。
短路故障的后備保護:主要有復合電壓閉鎖過流保護、零序(方向)過流保護、低阻抗保護等。
異常運行保護:主要有過負荷保護、過勵磁保護、輕瓦斯保護、中性點間隙保護、溫度油位及冷卻系統故障保護等。
三、非電量保護
利用變壓器的油、氣、溫度等非電氣量構成的變壓器保護稱為非電量保護。主要有瓦斯保護、壓力保護、溫度保護、油位保護及冷卻器全停保護。非電量保護根據現場需要動作于跳閘或發信。
1、瓦斯保護
當變壓器內部發生故障時,由于短路電流和短路點電弧的作用,變壓器內部會產生大量氣體,同時變壓器油流速度加快,利用氣體和油流來實現的保護稱為瓦斯保護。
(1)輕瓦斯保護:當變壓器內部發生輕微故障或異常時,故障點局部過熱,引起部分油膨脹,油內氣體形成氣泡進入氣體繼電器,輕瓦斯保護動作,發出輕瓦斯信號。
(2)重瓦斯保護:當變壓器油箱內發生嚴重故障時,故障電流較大,電弧使變壓器油大量分解,產生大量氣體和油流,沖擊檔板使重瓦斯繼保護動作,發出重瓦斯信號并出口跳閘,切除變壓器。
(3)重瓦斯保護是油箱內部故障的主保護,他能反映變壓器內部的各種故障。當變壓器發生少數匝間短路,雖然故障電流很大,但在差動保護中產生的差流可能并不大,差動保護可能拒動。因此對于變壓器內部故障,需要依靠重瓦斯保護切除故障。