科Ｉ技ｊ论｛坛 科 ——煞龙江一技信总 一 小议１ ０ｋＶ供电系统中变压器的继电保护 吴军彪 （扶绥县信达电力安装有限公司，广西扶绥５３２１００） 摘要：变压器是工厂电力系统中十分重要的供电设备，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压 器也是十分贵重的元件，因此必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。然而如何提高变压器的继电保护？在此 进行深入阐述。 关键词：ｌ０ｋＶ配电线路；变压器；继电保护 现针对在实际运行中变压器的常见故障 有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数 越小，动作时间越长，反时限过电流保护就将起 进行深入分析。根据ｌＯｋＶ低压系统自身的特 在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求， 作用。反时限过电流保护是由ＧＬ一１５（２５）感应 点，不断积累和总结经验，找到其规律性，并提 通过继电保护的整定实现。（４）速动性是指保护 型继电器构成的，这种保护方式在一般工矿企 出在继电器保护区域内发生短路故障时，能快 装置应尽快地切除短路故障，其次是提高系统 业中应用广泛。感应型继电器兼有电磁式电流 速、准确切除故障点的有效措施。使其在电力系 稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小 继电器（作为起动元件）：电磁式时间继电器作 统的安全可靠稳定经济运行中发挥越来越大的 故障波及范围，提高自动重合和备用电源或备 为时限元件）、电磁式信号继电器（作为信号元 作用。 用设备自动投入的效果等。 件）和电磁式中间继电器的功能，可用以实现反 １ １０ｋＶ电力变压器的常见故障 ３对电力系统变压器保护措施 时限过电流保护。 １．１电力变压器的常见故障可分为变压器 ３ １瓦斯保护 ３．４定时限过电流保护 油箱内部故障和油箱外部故障两大类 变压器的瓦斯保护是大中型变压器不可 继电保护的动作时问与短路电流的大小 内部故障，指油箱内部各种故障，包括相 缺少的安全保护。变压器局部发生击穿或短路 无关，时间是恒定的，时间是靠时问继电器的整 间短路，绕组匝问短路和单相接地故障等，外部 故障时，常常是破坏绝缘或变压器油产生气体。 定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续 故障指引出线绝缘套管问的相间短路和单相接 监视气体发生的速度，分析气体的各种特征及 可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保 地故障等，具体分为以下四种：（１）芯体发生故 成分，可以间接地推测故障发生原因、部位和严 护。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器 障：各部分绝缘老化；绕组层间、匝间发生短路； 重程度，在变压器出现突然性严重故障时自动 作为时限元件）、电磁式中间继电器（作为出口 铜线质量不好形成局部过热；线圈绝缘受潮；系 报警或切断电源。瓦斯保护分为两种：一是轻瓦 元件）、（电磁式电流继电器舴为起动元件）、电 统短路使绕组造成的机械损伤；冲击电流造成 斯保护动作于信号，另一种是重瓦斯保护动作 磁式信号继电器（作为信号元件）构成的。它一 的机械损伤等。（２）变压器油故障：绝缘油因高 于断路器跳闸。轻瓦斯保护动作，通常有下列原 般采用直流操作，须设置直流屏。这种保护方 温运行而氧化。吸收空气中的水份造成电气绝 因：（１）因进行滤油、加油和启动强油循环装置 式一般应用在１０ｋＶ一３５ｋＶ系统中比较重要的变 缘性能下降；油泥沉积阻塞油道使散热性能变 而使空气进入变压器。（２）因温度下降或漏油致 配电所。 坏；油绝缘降低造成闪络放电等。（３）磁路故障： 使油面缓慢低落。（３）因变压器轻微故障而产生 ３．５零序电流保护 芯体绝缘老化；穿芯螺丝或轭夹件碰接铁芯；压 少量气体。（４）因直流回路绝缘破坏或接点劣坏 １０ｋＶ系统采用中性点不接地的运行方 铁松动引起电磁铁振动和噪声；铁芯接地不良 引起误动作。 式。系统运行正常时，三相是对称的，三相对地 形成间歇性静电放电；铁芯安装不良造成空洞 引起重瓦斯保护动作跳闸的原因，可能是 间均匀分布有电容。在相电压作用下，每相都有 声；芯片叠装不良造成铁损增加等。（４）其他方 由于变压器内部发生严重故障，油面剧烈下降 一个超前９ｏ的电容电流流人地中。这三个电容 面故障：分接头接触不良而局部过热；分接头之 或保护装置二次回路故障，在某种情况下，如检 电流数值相等、相位相差１２０，其和为零，中性 问因油泥造成相间短路或表面闪络；油箱漏油； 修后油中空气分离的太快，可能导致瓦斯保护 点电位为零。假设Ａ相发生了一相金属性接地 油温指示失灵；防爆管故障使油受潮等。 动作于跳闸。发生瓦斯信号后，首先应检查瓦斯 时，则Ａ相对地电压为零，其他两相对地电压 １．２变压器的不正常运行状态 继电器动作的原因，如不是上述原因造成的，则 升高为线电压，三个线电压不变。这时对负荷的 （１）由于变压器外部相间短路引起的过电 应立即收集瓦斯继电器的气体。并根据气体的 供电没有影响。按规程规定还可继续运行２ｈ， 流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电 多少、颜色、是否可燃等判断其故障性质。重瓦 而不必切断电路，这也是采用中性点不接地的 压。（２）由于负荷超过额定容量引起的过负荷。 斯保护动作时，若判明是内部故障，应向上级汇 主要优。但其他两相电压升高，线路的绝缘受到 （３）由于漏油等原因引起的油面降低。（４）由于 报并取油样化验，进行色谱分析检查油的闪点。 考验，有发展为两点或多点接地的可能。应及时 变压器额定工作时的磁通密度相当接近于铁心 若油的闪点比过去降低５度以上，则说明变压 发出信号，通知值班员进行处理。当网络比较复 的饱和磁通密度，因此在过电压的作用下，还会 器内部有故障，必须停下处理，严禁冒然送电。 杂、出线较多、可靠性要求高，采用绝缘监察装 发生变压器的过励磁故障。 ３．２速断保护 置不能满足运行要求时，可采用零序电流保护 ２ １０ｋＶ配电线路对继电保护装置的要求 在满足供电系统稳定性，用户供电可靠性 装置。它是利用接地故障线路零序电流较非接 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵 条件下，总希望在故障发生瞬间，保护能迅速动 地故障线路零序电流大的特点构成的一种保护 敏性和速动性的要求，这四“性”紧密联系，既矛 作，电流速断保护就是反应于增大而瞬问动作 装置。 盾又统一。１０ｋＶ配电线路对继电保护装置主要 的一种保护。它的主要优点是简单可靠，动作迅 参考文献 有以下几个方面的要求：（１）可靠性是指保护装 速。当变压器的速断保动作于跳闸时，如有备用 ［１】焦玉振．１０ｋＶ继电保护装置可靠性分析【Ｊｉ＿中 置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无 变压器，应首先将备用变压器投入，然后对速断 国电力教育，２００８（Ｓ３）． 误，同时要求组成保护装置的各元件的质量要 保护范围内各部分进行检查：检查变压器套管 【２】陈填．关于提高ｌＯｋＶ供电系统继电保护可靠 可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有 是否完整，连接变压器的母线上是否有闪络的 性［Ｊ１．科技资讯，２００８（３３）． 效，以提高保护的呵靠性。可靠性是对继电保护 痕迹。另一方面检查电缆头是否有损伤，电缆是 【３憎琼．浅谈１０ｋＶ供电系统的继电保护［Ｊ】．实 装置性能的最根本要求。（２）选择性是指首先由 否有移动的现象。若检查结果没有上述现象，则 用科技，（１１）． 故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障 应查明变压器内部是否有故障。当变压器内部 【４】黄海洋．浅谈配电系统的电流保护【Ｊｊ．科技创 设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允 有损伤时，则不允许将变压器合闸送电。 新导报，２００９（８０）． 许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保 ３－３反时限过电流保护 【５１谢冰．配电系统继电保护存在的问题及改进 护切除故障。（３）灵敏性是指在设备或线路的被 继电保护的动作时问与短路电流的大小 措施啊．科技创新导报，２００８（３０）． 保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具 有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流 —７１—
