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干货分享 | 你不成不知的变压器 ；ぶ --【suncitygroup太阳集团】
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颁布功夫：2024-03-28 16:09:58人气：
变压器是陆续运行的静止设备，运行比力靠得住，故障机遇较少。但由于绝大部门变压器装置在户表，并且受到运行时接受负荷的影响以及电力系统短路故障的影响，在运行过程中不成预防的出现各类故障和异常情况。
一、变压器的常见故障和异常
变压器的故障可分为内部故障和表部故障。
表部故障指的是箱壳内部产生的故障，有绕组的相间短路故障、一相绕组的匝间短路故障、绕组与铁芯间的短路故障、绕组的断线故障等。
表部故障指的是变压器表部引出线间的各类相间短路故障、引出线绝缘套管闪络通过箱壳产生的单相接地故障。
变压器产生故障风险很大。出格是产生内部故障时，短路电流所产生的高温电弧不仅会烧坏变压器绕组的绝缘和铁芯，并且会使变压器油受热分化产生大量气体，引起变压器表壳变形甚至爆炸。因而变压器故障时必须将其切除。
变压器的异常情况重要有过负荷、油面降低、表部短路引起的过电流，运行中的变压器油温过高、绕组温度过高、变压器压力过高、以及冷却系统故障等。当变压器处于异常运行状态时，应给出告警信号。
二、变压器 ；さ呐渲
短路故障的主 ；ぃ褐匾凶莶畋 ；ぁ⒊镣咚贡 ；さ。
短路故障的后备 ；ぃ褐匾懈春系缪构厮鞅 ；ぁ⒘阈颍ǚ较颍┕鞅 ；ぁ⒌妥杩贡 ；さ。
异常运行 ；ぃ褐匾泄汉杀 ；ぁ⒐疟 ；ぁ⑶嵬咚贡 ；ぁ⒅行缘慵湎侗 ；ぁ⑽露抛臀患袄淙聪低彻收媳 ；さ。
三、非电量 ；
利用变压器的油、气、温度等非电气量组成的变压器 ；こ莆堑缌勘 ；。重要有瓦斯 ；ぁ⒀沽Ρ ；ぁ⑽露缺 ；ぁ⒂臀槐 ；ぜ袄淙雌魅１ ；。非电量 ；て揪菹殖”匾魑谔⒒蚍⑿。
1、瓦斯 ；
当变压器内部产生故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，变压器内部会产生大量气体，同时变压器油流速度加快，利用气体和油流来实现的 ；こ莆咚贡 ；。
（1）轻瓦斯 ；ぃ旱北溲蛊髂诓坎嵛⒐收匣蛞斐Ｊ，故障点部门过热，引起部门油膨胀，油内气体形成气泡进入气体继电器，轻瓦斯 ；ぷ魑，发出轻瓦斯信号。
（2）沉瓦斯 ；ぃ旱北溲蛊饔拖淠诓铣凉收鲜，故障电流较大，电弧使变压器油大量分化，产生大量气体和油流，冲击档板使沉瓦斯继 ；ぷ魑，发出沉瓦斯信号并出口跳闸，切除变压器。
（3）沉瓦斯 ；な怯拖淠诓抗收系闹鞅 ；，他能反映变压器内部的各类故障。当变压器产生少数匝间短路，固然故障电流很大，但在差动 ；ぶ胁牟盍骺赡懿⒉淮，差动 ；た赡芫芏。因而对于变压器内部故障，必要依附沉瓦斯 ；で谐收。
2、压力 ；
压力 ；ひ彩潜溲蛊饔拖淠诓抗收系闹鞅 ；。含压力开释和压力突变 ；，用于反映变压器油的压力。
3、温度及油位 ；
当变压器温度升高达到预警值，温度 ；し⒊龈婢藕，并投入起动备用冷却器。
当变压器漏油或由于其他原因使得油位降低是，油位 ；ぷ魑，发出告警信号。
4、冷却器全停 ；
当运行中的变压器冷却器全停时，变压器温度会升高，若不实时处置，可能会导致变压器绕组绝缘败坏。因而在变压器运行中冷却器全停时，该 ；し⒊龈婢藕挪⒕ぱ邮鼻谐溲蛊。
四、差动 ；
变压器差动 ；な潜溲蛊鞯缙康闹鞅 ；，其 ；ち煊蚴歉鞑嗟缌骰ジ衅魉牟棵。在这领域内产生的绕组相间短路、匝间短路等故障时，差动 ；ぞ魑。
1、变压器的励磁涌流
空投变压器时产生的励磁电流称作励磁涌流。励磁涌流的大幼与变压器的结构、合闸角、容量、合闸前剩磁等成分有关。丈量批注：空投变压器时由于铁芯鼓和励磁涌流很大，通常为额定电流的2~6倍，最大可达8倍以上。由于励磁涌流只在充电侧流入变压器，因而会在差动回路中产生很大的差流，导致差动 ；の笞魑。
励磁涌流拥有以下特点：a、涌流数值很大，含有显著的非周期分量 ；b、波形呈尖顶状，且是间断的 ；c、含有显著的高次谐波分量，尤其二次谐波分量最为显著 ；d、励磁涌流是衰减的。
凭据励磁涌流的以上特点，为预防励磁涌流造成变压器差动 ；の蠖，工程中利用：二次谐波含量高、波形不合称、波形间断角大这三种道理来实现差动 ；さ墓厮。
2、二次谐波造动道理
二次谐波造动的内容是：利用差流中的二次谐波分量，来判断差流是故障电流还是励磁涌流。当二次谐波分量与基波分量的百分比大于某一数值（通常为20%）时，判断差流是由于励磁涌流引起的，关锁差动 ；。
因而二次谐波造动比越大，允许基波中蕴含的二次谐波电流越多，造动成效也就越差。
3、差动速断 ；
当变压器内部出现严沉故障，故障电流较大导致CT鼓和时，CT二次电流中也含有大量的谐波分量，凭据上面的叙述，这就很可能会由于二次谐波造动导致差动 ；す厮蜓踊鹤魑。这将严沉败坏变压器。为相识决这个问题，通 ；嵘柚貌疃俣媳 ；。
差动速断元件，现实上是纵差 ；さ母叨ㄖ挡疃。与通常差动元件分歧的是，它反映的是差流的有效值。不论差流的波形若何、含有谐波分量的大幼若何，只有差流有效值超过了差动速断的整定值（通常比差动 ；ふㄖ狄撸，它将立即作为切除变压器，不经过励磁涌流等判据的关锁。
五、变压器的后备 ；
关于变压器的主 ；さヒ唤樯苷庑，持续介绍一下变压器的后备 ；。变压器的后备 ；づ渲弥掷嗪枚，这里重要单一介绍一下变压器的复压关锁过流 ；ず徒拥乇 ；ち嚼嗪蟊副 ；。
1、复压关锁过流 ；
复压关锁过流 ；な谴蟆⒅行捅溲蛊飨嗉涠搪饭收系暮蟊副 ；。合用于升压变压器、系吐洫系变压器及过流 ；げ荒苈慊盥缍纫蟮慕笛贡溲蛊。利用负序电压和低电压组成的复合电压可能反映 ；ち煊蚰诘母骼喙收，降低了过电流 ；さ恼ㄖ，提高了活络度。
复合电压过流 ；，由复合电压元件、过流元件、功夫元件组成。 ；さ慕尤氲缌魑溲蛊鞅静郈T二次三相电流，接入电压为变压器本侧或其他侧PT二次三相电压。对于微机 ；，能够通过软件将本侧电压提供给其他侧使用，这样就保障了肆意某侧PT检建时，仍能使用复压过流 ；。作为逻辑如下图所示。
2、变压器的的接地 ；
大中型变压器的接地短路故障的后备 ；ねǔＳ校毫阈蚬鞅 ；ぁ⒘阈蚬缪贡 ；ぁ⒓湎侗 ；さ鹊，下面凭据中性点三种分歧的接处所式进行单一介绍。
（1）中性点直接接地
电压为110kV及以上中性点直接接地的变压器，在大电流接地系统侧应设置反映接地故障的零序电流 ；。在高、中两侧均直接接地的变压器，其零序电流 ；びΥ较，方向宜指向各侧母线。
零序电流 ；さ牡览碛胂呗返牧阈虮 ；だ嗨。零序电流可取自中性点CT二次电流，也可由本侧CT二次三相电流自产。方向元件接入的零序电压可取自本侧PT开口三角电压，也可由本侧二次三相电压自产。在微机 ；ぷ爸弥，重要采取自产方式。
对于大型三绕组变压器，零序电流 ；た裳∪∪问。其中I段II段带方向，III段不带方向。每段通常有两级延时，以较短延时缩幼故障领域（跳母联或条本侧开关），以较长延时切除变压器（跳三侧开关）。具体 ；づ渲闷揪菹质登榭鋈范。
如图，零序方向电流 ；段或II段作为后，先经较短延时t1或t3跳母联或跳本侧开关，以缩幼故障影响领域，若故障量仍在，再经过较长延时t2或t4跳三侧开关切除变压器。III段不带方向，直接经延时切除变压器。
（2）中性点不接处所式
零序电流通过变压器中性点组成零序回路。但若是所有变压器中性点都接地，那么接地址的短路电流就分流到了各个变压器上，这样会造成零序过流 ；せ盥缍冉档。所以为了将零序电流限度在肯定的领域内，对中性点接地运行的变压器数量是有划定的。
对于不接地运行的变压器，为了预防接地故障时，故障点出现间隙电弧引起过电压败坏变压器，应配置零序电压 ；。
全绝缘变压器由于其中性点绝缘水平较高，当系统产生接地故障时，吓仔零序电流 ；で谐行缘憬拥氐谋溲蛊，若是故障依然存在，再有零序电压 ；で谐行缘悴唤拥氐谋溲蛊。
（3）中性点经放电间隙接地
超高压变压器均系半绝缘变压器，其中性点线圈的对地绝缘比其他部位弱。中性点绝缘容易被击穿。因而必要配置间隙 ；。
间隙 ；さ淖饔镁褪潜 ；ぶ行缘悴唤拥乇溲蛊髦行缘愕木蛋踩。
如图在变压器中性点对地之间装置一个击穿间隙。当接地隔脱离关关合，变压器直接接地，投入零序过流 ；。当接地隔脱离关断开时，变压器经间隙接地，投入间隙 ；。
间隙 ；な褂昧鞴溲蛊髦行缘愕募湎兜缌3I0和母线PT开口三角电压3U0作为判据来实现的。
若因故障中性点对地址为升高，间隙击穿，产生较大间隙电流3I0，此功夫隙 ；ぷ魑，经延时切除变压器。另表，系统产生接地故障时，中性点接地运行变压器零序 ；ぷ魑，先切除中性点接地的变压器。系统失去接地址后，若是故障仍存在，母线PT的开口三角电压3U0将会很大，此功夫隙 ；ひ不嶙魑。
一、变压器的常见故障和异常
变压器的故障可分为内部故障和表部故障。
表部故障指的是箱壳内部产生的故障，有绕组的相间短路故障、一相绕组的匝间短路故障、绕组与铁芯间的短路故障、绕组的断线故障等。
表部故障指的是变压器表部引出线间的各类相间短路故障、引出线绝缘套管闪络通过箱壳产生的单相接地故障。
变压器产生故障风险很大。出格是产生内部故障时，短路电流所产生的高温电弧不仅会烧坏变压器绕组的绝缘和铁芯，并且会使变压器油受热分化产生大量气体，引起变压器表壳变形甚至爆炸。因而变压器故障时必须将其切除。
变压器的异常情况重要有过负荷、油面降低、表部短路引起的过电流，运行中的变压器油温过高、绕组温度过高、变压器压力过高、以及冷却系统故障等。当变压器处于异常运行状态时，应给出告警信号。
二、变压器 ；さ呐渲
短路故障的主 ；ぃ褐匾凶莶畋 ；ぁ⒊镣咚贡 ；さ。
短路故障的后备 ；ぃ褐匾懈春系缪构厮鞅 ；ぁ⒘阈颍ǚ较颍┕鞅 ；ぁ⒌妥杩贡 ；さ。
异常运行 ；ぃ褐匾泄汉杀 ；ぁ⒐疟 ；ぁ⑶嵬咚贡 ；ぁ⒅行缘慵湎侗 ；ぁ⑽露抛臀患袄淙聪低彻收媳 ；さ。
三、非电量 ；
利用变压器的油、气、温度等非电气量组成的变压器 ；こ莆堑缌勘 ；。重要有瓦斯 ；ぁ⒀沽Ρ ；ぁ⑽露缺 ；ぁ⒂臀槐 ；ぜ袄淙雌魅１ ；。非电量 ；て揪菹殖”匾魑谔⒒蚍⑿。
1、瓦斯 ；
当变压器内部产生故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，变压器内部会产生大量气体，同时变压器油流速度加快，利用气体和油流来实现的 ；こ莆咚贡 ；。
（1）轻瓦斯 ；ぃ旱北溲蛊髂诓坎嵛⒐收匣蛞斐Ｊ，故障点部门过热，引起部门油膨胀，油内气体形成气泡进入气体继电器，轻瓦斯 ；ぷ魑，发出轻瓦斯信号。
（2）沉瓦斯 ；ぃ旱北溲蛊饔拖淠诓铣凉收鲜，故障电流较大，电弧使变压器油大量分化，产生大量气体和油流，冲击档板使沉瓦斯继 ；ぷ魑，发出沉瓦斯信号并出口跳闸，切除变压器。
（3）沉瓦斯 ；な怯拖淠诓抗收系闹鞅 ；，他能反映变压器内部的各类故障。当变压器产生少数匝间短路，固然故障电流很大，但在差动 ；ぶ胁牟盍骺赡懿⒉淮，差动 ；た赡芫芏。因而对于变压器内部故障，必要依附沉瓦斯 ；で谐收。
2、压力 ；
压力 ；ひ彩潜溲蛊饔拖淠诓抗收系闹鞅 ；。含压力开释和压力突变 ；，用于反映变压器油的压力。
3、温度及油位 ；
当变压器温度升高达到预警值，温度 ；し⒊龈婢藕，并投入起动备用冷却器。
当变压器漏油或由于其他原因使得油位降低是，油位 ；ぷ魑，发出告警信号。
4、冷却器全停 ；
当运行中的变压器冷却器全停时，变压器温度会升高，若不实时处置，可能会导致变压器绕组绝缘败坏。因而在变压器运行中冷却器全停时，该 ；し⒊龈婢藕挪⒕ぱ邮鼻谐溲蛊。
四、差动 ；
变压器差动 ；な潜溲蛊鞯缙康闹鞅 ；，其 ；ち煊蚴歉鞑嗟缌骰ジ衅魉牟棵。在这领域内产生的绕组相间短路、匝间短路等故障时，差动 ；ぞ魑。
1、变压器的励磁涌流
空投变压器时产生的励磁电流称作励磁涌流。励磁涌流的大幼与变压器的结构、合闸角、容量、合闸前剩磁等成分有关。丈量批注：空投变压器时由于铁芯鼓和励磁涌流很大，通常为额定电流的2~6倍，最大可达8倍以上。由于励磁涌流只在充电侧流入变压器，因而会在差动回路中产生很大的差流，导致差动 ；の笞魑。
励磁涌流拥有以下特点：a、涌流数值很大，含有显著的非周期分量 ；b、波形呈尖顶状，且是间断的 ；c、含有显著的高次谐波分量，尤其二次谐波分量最为显著 ；d、励磁涌流是衰减的。
凭据励磁涌流的以上特点，为预防励磁涌流造成变压器差动 ；の蠖，工程中利用：二次谐波含量高、波形不合称、波形间断角大这三种道理来实现差动 ；さ墓厮。
2、二次谐波造动道理
二次谐波造动的内容是：利用差流中的二次谐波分量，来判断差流是故障电流还是励磁涌流。当二次谐波分量与基波分量的百分比大于某一数值（通常为20%）时，判断差流是由于励磁涌流引起的，关锁差动 ；。
因而二次谐波造动比越大，允许基波中蕴含的二次谐波电流越多，造动成效也就越差。
3、差动速断 ；
当变压器内部出现严沉故障，故障电流较大导致CT鼓和时，CT二次电流中也含有大量的谐波分量，凭据上面的叙述，这就很可能会由于二次谐波造动导致差动 ；す厮蜓踊鹤魑。这将严沉败坏变压器。为相识决这个问题，通 ；嵘柚貌疃俣媳 ；。
差动速断元件，现实上是纵差 ；さ母叨ㄖ挡疃。与通常差动元件分歧的是，它反映的是差流的有效值。不论差流的波形若何、含有谐波分量的大幼若何，只有差流有效值超过了差动速断的整定值（通常比差动 ；ふㄖ狄撸，它将立即作为切除变压器，不经过励磁涌流等判据的关锁。
五、变压器的后备 ；
关于变压器的主 ；さヒ唤樯苷庑，持续介绍一下变压器的后备 ；。变压器的后备 ；づ渲弥掷嗪枚，这里重要单一介绍一下变压器的复压关锁过流 ；ず徒拥乇 ；ち嚼嗪蟊副 ；。
1、复压关锁过流 ；
复压关锁过流 ；な谴蟆⒅行捅溲蛊飨嗉涠搪饭收系暮蟊副 ；。合用于升压变压器、系吐洫系变压器及过流 ；げ荒苈慊盥缍纫蟮慕笛贡溲蛊。利用负序电压和低电压组成的复合电压可能反映 ；ち煊蚰诘母骼喙收，降低了过电流 ；さ恼ㄖ，提高了活络度。
复合电压过流 ；，由复合电压元件、过流元件、功夫元件组成。 ；さ慕尤氲缌魑溲蛊鞅静郈T二次三相电流，接入电压为变压器本侧或其他侧PT二次三相电压。对于微机 ；，能够通过软件将本侧电压提供给其他侧使用，这样就保障了肆意某侧PT检建时，仍能使用复压过流 ；。作为逻辑如下图所示。
2、变压器的的接地 ；
大中型变压器的接地短路故障的后备 ；ねǔＳ校毫阈蚬鞅 ；ぁ⒘阈蚬缪贡 ；ぁ⒓湎侗 ；さ鹊，下面凭据中性点三种分歧的接处所式进行单一介绍。
（1）中性点直接接地
电压为110kV及以上中性点直接接地的变压器，在大电流接地系统侧应设置反映接地故障的零序电流 ；。在高、中两侧均直接接地的变压器，其零序电流 ；びΥ较，方向宜指向各侧母线。
零序电流 ；さ牡览碛胂呗返牧阈虮 ；だ嗨。零序电流可取自中性点CT二次电流，也可由本侧CT二次三相电流自产。方向元件接入的零序电压可取自本侧PT开口三角电压，也可由本侧二次三相电压自产。在微机 ；ぷ爸弥，重要采取自产方式。
对于大型三绕组变压器，零序电流 ；た裳∪∪问。其中I段II段带方向，III段不带方向。每段通常有两级延时，以较短延时缩幼故障领域（跳母联或条本侧开关），以较长延时切除变压器（跳三侧开关）。具体 ；づ渲闷揪菹质登榭鋈范。
如图，零序方向电流 ；段或II段作为后，先经较短延时t1或t3跳母联或跳本侧开关，以缩幼故障影响领域，若故障量仍在，再经过较长延时t2或t4跳三侧开关切除变压器。III段不带方向，直接经延时切除变压器。
（2）中性点不接处所式
零序电流通过变压器中性点组成零序回路。但若是所有变压器中性点都接地，那么接地址的短路电流就分流到了各个变压器上，这样会造成零序过流 ；せ盥缍冉档。所以为了将零序电流限度在肯定的领域内，对中性点接地运行的变压器数量是有划定的。
对于不接地运行的变压器，为了预防接地故障时，故障点出现间隙电弧引起过电压败坏变压器，应配置零序电压 ；。
全绝缘变压器由于其中性点绝缘水平较高，当系统产生接地故障时，吓仔零序电流 ；で谐行缘憬拥氐谋溲蛊，若是故障依然存在，再有零序电压 ；で谐行缘悴唤拥氐谋溲蛊。
（3）中性点经放电间隙接地
超高压变压器均系半绝缘变压器，其中性点线圈的对地绝缘比其他部位弱。中性点绝缘容易被击穿。因而必要配置间隙 ；。
间隙 ；さ淖饔镁褪潜 ；ぶ行缘悴唤拥乇溲蛊髦行缘愕木蛋踩。
如图在变压器中性点对地之间装置一个击穿间隙。当接地隔脱离关关合，变压器直接接地，投入零序过流 ；。当接地隔脱离关断开时，变压器经间隙接地，投入间隙 ；。
间隙 ；な褂昧鞴溲蛊髦行缘愕募湎兜缌3I0和母线PT开口三角电压3U0作为判据来实现的。
若因故障中性点对地址为升高，间隙击穿，产生较大间隙电流3I0，此功夫隙 ；ぷ魑，经延时切除变压器。另表，系统产生接地故障时，中性点接地运行变压器零序 ；ぷ魑，先切除中性点接地的变压器。系统失去接地址后，若是故障仍存在，母线PT的开口三角电压3U0将会很大，此功夫隙 ；ひ不嶙魑。
