(贵州电网公司贵阳供电局 贵州贵阳 550001)
摘要：文章对目前电力系统中常见的电力变压器的组成结构进行简单介绍，分析电力变压器运行中常见的故障类型以及相应的处理措施，并对电力变压器运行中常用的继电保护措施进行介绍，以供参考。
关键词：电力变压器；故障；继电保护
1引言
随着我国经济的快速发展，现代化的生产和生活方式使得目前社会对电能的需求量不断增加，而且对电力企业的供电质量也提出了较高的要求。在电力系统中，电力变压器是进行电压升降、降低电能传输过程中电能损耗的重要电气设备，其运行的稳定性和可靠性对整个电网的稳定性运行有着直接的影响，所以在目前电力企业的建设和运行过程中，应加强对电力变压器运行故障的预防和处理，以及对其进行继电保护的措施，确保电力变压器的安全、高效运行。
2电力变压器的组成结构
目前市场上的电力变压器类型繁多，且应用于各个行业中，对于电力行业来说，所用的变压器按照作用来说可以分为电力变压器和特种变压器，后者是应用于一些特殊行业中的特种变压器，在这里我们不做讨论，本文主要研究电力行业中应用较为广泛电力变压器，也是目前社会上应用领域较为广泛、应用较为普遍的基本的变压器种类，其主要由铁芯、绕线和绝缘套管三大部分组成，也是电力变压器运行中的关键部分。此外，电力变压器的结构较为复杂，还有其他的油箱、冷却装置、储油柜、引线、继电器、测温器、净油器、吸湿器、开关、以及各种调压装置等。
3电力变压器的常见故障与问题
3.1运行声音异常
此种问题在电力变压器的运行中较为常见，也是电力变压器出现故障前的主要征兆表现方式。电力变压器在正常的运行过程中会发出均匀且连续的“嗡嗡”声音，但是一旦电力变压器出现超负荷或者某个部位发生故障，其运行声音的连续性、均匀性以及声音大小等都会发生变化，而且针对电网过电压、过负荷、铁芯与硅钢片的接触问题、变压器夹件或螺丝钉的紧固问题、变压器的局部放电问题等而发出不同的异常声响，所以可以通过声音对电力变压器的故障类型进行初步判断。
3.2气体保护问题
由于电力变压器在运行过程中，如果出现匝间或层间短路问题、铁芯出现故障、套管内部出现故障、以及绕组出现断线等故障时，故障产生的电弧会对变压器的绝缘材料以及变压器油等起到分解作用，从而产生大量的气体，所以需要设置相应的气体保护装置对以上问题产生的气体进行监测和保护。由于以上故障而引起气体保护动作的故障类型主要可以根据其危险程度的高低而分为轻瓦斯和重瓦斯气体故障。对于前者来说，当气体保护装置发出轻瓦斯保护信号时，需要对气体保护装置动作的原因进行查找，或者采用变压器油色谱分析方法对变压器的故障进行判断和处理；而如果是由于变压器内部出现负压而导致外界气体的进入，则需要对引起负压的原因以及变压器的气密性进行检查和处理，尽量避免对变压器进行停机拆修；此外，变压器油的液位下降也容易引发气体保护动作，所以需要在对变压器进行拆修之前对以上问题进行检查和排除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而当变压器气体保护装置发出重瓦斯保护信号时，则首先需要对断路器的断开状态进行检查，确定故障变压器处于被隔离的状态，然后再对变压器的内部油问题、防爆门问题、壳体问题以及短路问题等可能引发重瓦斯气体保护动作的原因进行检查，并在查找出原因并进行故障排除之后进行相应电气试验，试验合格后才能将电力变压器继续投入使用。
3.3过热问题
变压器在正常的运行状态下会处于较为稳定的温度范围内的，但是随着变压器运行时间的增长，其内部温度也会随之增加，需要采取相应的通风降温或冷却油降温的方式进行温度控制，但是其内部构件出现故障时就会导致出现温升异常的问题从而导致变压器处于过热的运行状态，这就会导致变压器内部绝缘材料的寿命缩短，甚至会引发绝缘性能降低而引发闪络等问题。引起变压器内部温升异常的故障主要有变压器过负荷运行、冷却装置出现故障或未投入运行、变压器内部故障以及变压器内部温度指示器出现异常显示等故障。
4电力变压器继电保护措施
4.1过负荷保护
对于变压器内部由于过负荷运行而会导致出现故障的设备通常需要采用设置过负荷保护装置的方式进行保护，而且由于在变压器出现过负荷故障时，其三相是对称的，所以过负荷保护装置只需要在其中的一相上进行设置即可，并且通过相应的动作信号的延长设置来实现对变压器的过负荷保护。此外，过负荷保护装置需要安装在主电源的一侧，对于多台设备并列运行的状况，并有备用电源存在时，如果变压器超过400kV•A，则需要根据实际情况进行过负荷保护装置的设置。
4.2瓦斯保护
根据电力变压器中瓦斯保护的设置规定，通常对于车间内的油浸电力变压器，当其容量达到400kV•A时就需要进行瓦斯保护装置的设置，而对于一般的油浸式电力变压器来说，通常在其容量达到800kV•A时进行瓦斯保护装置的设置。对于设置了瓦斯保护装置的电力变压器来说，其两个油杯内在正常运行状态下是充满变压器油的，但是当其出现故障时，油箱的内油位会发生变化，气体会在继电保护装置的顶部不断积聚，而油面不断下降，直至触动瓦斯保护动作，并发出报警。而如果故障较为严重，变压器油被瞬间蒸发并释放出大量气体，油箱内的液面迅速下降时，则会出发重瓦斯保护的跳闸动作，并在故障消除之前无法重新启动设备。
4.3差动保护
电力变压器中的差动保护主要有纵联差动和横联差动两种，前者主要是对单回路器件进行保护的类型，而后者主要是对双回路器件进行保护的类型。在变压器正常运行或近外部出现故障时，继电器中的电流与其两侧的电流差值为0，此时不会出现差动保护作用。而当变压器出现内部故障时，上述二者之间就会出现差值，而且继电器中的电流值等于两侧电流值之和，则说明变压器出现短路故障，此时会出发差动保护动作，进行跳闸、报警并进行闭锁保护。
5结语
电力变压器是电力系统中进行电压升降的重要电气设备，其在使用过程中容易出现运行声音异常、气体保护问题以及过热问题等故障，需要采用过负荷保护装置、瓦斯保护装置以及差动保护装置等对电力变压器的运行进行保护，确保电力变压器的安全、可靠运行。
参考文献：
[1] 张晓刚. 电力变压器常见故障与继电保护方法探究[J]. 中国高新技术企业, 2016(32):65-66.
[2] 王炫华. 电力变压器的常见问题与继电保护[J]. 科技创新与应用, 2017(12):200-200.
论文作者:蒋天柱
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/21
标签：变压器论文; 电力变压器论文; 故障论文; 瓦斯论文; 气体论文; 保护装置论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第5期论文;