大型变压器的抢救性保护技术

大型变压器的抢救性保护技术

大型电力变压器的基本构成分功能部分和保护部分。其中，保护部分又包括预防性保护和抢救性保护。预防性保护是对电场应力、热应力和机械应力的破坏作用进行防御，以达到预防事故的目的。抢救性保护只是在变压器发生事故之后，限制事故扩大，减少事故损失。保护部分是为电力变压器功能部分服务的，如果抢救性保护部分本身不合理或不可靠，就会影响变压器功能的发挥，导致“功能反被保护误”。然而，由于抢救性保护部分出问题而引起的变压器停电事故在今天仍然频频发生，应该引以为戒。

　　抢救性保护的重点是保护油箱

　　变压器抢救性保护的效果是由器身的烧损和油箱损坏的程度来衡量的。两者中油箱的保护更为重要。这是因为　　变压器内部出现故障后，如油箱没有变形损坏，在现场可以抢修，否则，就必须返厂修理。这不仅大大增加运输费用和修理费用，也大大延长停电时间，给电力用户带来更大损失。更严重的是油箱开裂后，油箱内便会进入空气，从而引起火灾。变压器一旦着火，往往是烧完为止，只能彻底报废。因此，不能把保护油箱看作是一件小事，而应看作是保护用户利益的大事。

　　保护油箱有三道防线

　　保护油箱有三道防线，第一道防线是电驱动继电保护，包括差动保护和电流速断保护等。如果这些保护正确动作，及时切断电源，便限制了电能转化为热能和化学能，也限制了油体积的剧烈膨胀，限制了绝缘纸和绝缘油分解成气体，这样就可以将油箱的压力控制在允许的范围内，有效地保住油箱。

　　保护油箱的第二道防线是气体继电器的重瓦斯保护。电驱动继电器拒动或延长时，油箱内压力很快增加，当油箱内压力与储油柜油室内的压力发生逆差后，油箱内的油便涌入储油柜，冲动气体继电器的档板，接通跳闸电路，切断电源，同样起到限止油箱内压力增加的作用。正确动作后，也能保住油箱。

　　保护油箱的第三道防线是压力释放装置。在内部故障严重且上述两道防线未能很快控制住油箱内部压力的条件下，启动压力释放装置。压力释放装置在20世纪80年代以前是采用安全气道，现在采用压力释放阀。安全气道是破防爆膜（一般用玻璃片）排油，而压力释放阀是顶开由弹簧压紧的阀门排油。它们都要在油箱压力上升至超过其启动压力后才会动作。压力释放装置的作用是以排油来限制油箱压力。排油越多，油箱内压力下降越快，保住油箱的可能性就越大。然而弹簧式压力释放阀则存在缺陷，阀门开启后受的压力随流速而下降。在排油过程中，阀门开启度下降，因而即使动作了，却排不了多少油，对油箱不能起到有效的保护作用。如果压力释放阀附加升高座和导流管道等附加装置，那么就限制了排油的通畅，更降低了保护作用。

　　最理想的抢救保护应该是第一道防线不被突破，即在油箱内部还未出现太大的压力时切断电源，就能限制压力升高。所以要特别重视第一道防线的可靠性。至于第二道防线，已有80多年使用经验，功不可没，应该继续应用。但也应重视提高它的动作可靠性，严防误动作。而对第三道防线仅作为辅助，不应寄予更多的希望。

　　非电量抢救性保护的副作用

　　非电量抢救性保护的副作用是可能导致误动作。

　　对于气体继电器的影响。储油柜的呼吸器吸湿剂入口的薄冰或糊状阻塞层，储油柜不能“呼气”，在油受热膨胀时，使储油柜内压力增加，压力达到一定程度时，便冲开阻塞层引起储油柜内的压力骤降，油箱内的油则涌进储油柜，造成重瓦斯动作而跳闸；气体继电器跳闸回路的接线端子，因受潮或异物引起短路，与重瓦斯动作一样可引起跳闸；多台冷却器同时启动，油流猛烈涌动，引起重瓦斯动作。　　对于压力释放装置如与跳闸回路连接的影响。压力释放阀的微动开关因受潮或振动短路，则引起跳闸；变压器投运前，通往气体继电器的阀门忘记开启，负载上来后，油体积膨胀，引起压力释放阀动作；壳式变压器没有使用开启压力比芯式变压器高的压力释放阀，在启动冷却器时，引起压力释放阀动作。非电量抢救性保护误动作引起跳闸事故，必须尽量避免。

　　抢救性保护具体措施

　　气体继电器的动作整定值是多年运行经验的总结，整定值应该适中，不是越小越好。

　　由于压力释放阀接点作用于跳闸，曾多次引起停电事故，因此，DL／T572－95规定“压力释放器接点宜作用于信号”，这是切合实际的，应该坚决执行。

　　压力释放阀的开启压力应结合结构考虑。例如，有升高座和直接装在油箱顶上的不一样。芯式变压器和壳式变压器不一样。盲目地降低开启压力，将带来更多副作用。如果压力释放阀在气体继电器动作之前动作，以致压力释放阀动作后瓦斯拒动，这是保护配合不当。

　　总之，变压器的保护要做到两点：一是慎重，二是合理。要选择保护与运行的最佳结合点，以达到最佳的效果 。