电力变压器的电气试验与继电保护

电力变压器的电气试验与继电保护

于潇

内蒙古上都发电有限责任公司 内蒙古锡林郭勒盟  027200

摘要：为使电力变压器在电网系统运行中更加的稳定、安全和可靠，本文先概述了变压器的分类，然后对电力变压器的电气试验与继电保护进行了深入的探讨，以供参阅。

关键词：电力变压器；电气试验；继电保护

1变压器的分类

变压器按照用途可以分为升压变压器、降压变压器。

变压器按照相数可以分为单相变压器和三相变压器。

变压器按照线圈数可以分为双线圈变压器、三线圈变压器和自耦变压器。

变压器按照铁心结构可以分为心式变压器和组式变压器。

变压器按照容量大小可以分为小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。

  变压器按照变压器的用途可以分为电源型变压器(用于提供电子设备，机电设备的电源部分，作供电电源用的变压器，如电源变压器，灯丝变压器，阳极变压器、整流变压器等）；音频变压器(就是用于音频放大电路和音响设备中的变压器，如音频变压器，输入变压器，输出变压器，线间变压器，用户变压器等）；脉冲变压器(主要工作在脉冲电路中，如脉冲变压器，间隙变压器，回扫变压器，交换器变压器等）；开关变压器(工作于开关电路中完成电路开关的动作)；特种变压器(具有某种特殊功能的变压器，如参量变压器，控制变压器，高压变压器，行推动变压器，隔离变压器，自耦变压器，恒压变压器等，其用途也可根据电路要求而加以设计。

  变压器按照作用可以分为电力变压器、特种变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、冲击变压器、电抗器、互感器等）。

  在电力网中，把水力、火力及其他形式电厂中发电机组能产生的交流电压升高后向电力网输出电能的变压器称为升压变压器，火力发电厂还要安装厂用电变压器，供起动机组之用，用于降低电压的变压器称为降压变压器，用于联络两种不同电压网络的变压器称为联络变压器。将电压降低到电气设备工作电压的变压器称为配电变压器。配电前用的各级变压器称为输电变压器。

2电力变压器的电气试验

2.1电力变压器主要电气试验的介绍

  电力变压器的电气试验主要是针对电力变压器在使用过程中会出现的不同类型故障，并对于电力变压器的故障进行维修护理的工作项目，其中主要的电气试验有：瓦斯继电器试验、变比试验、耐压试验、测量绕组连同套管的直流电阻、绝缘测量等五种对电力变压器故障的电气试验。

2.2电力变压器的常见电气试验

2.2.1瓦斯继电器试验

  瓦斯继电器试验主要是针对电力变压器中由于变压器的油温不断上升，使得内部的气体排出或者是由于电力变压器的短路和内部发生故障而产生的气体的试验。操作的过程主要是由气体保护的信号作用产生。在检查的时候发现电力变压器发生运行异常，要立即对气体继电器展开采集工作，并且进行试验分析；当发现的气体没有产生燃烧的现象，并且其无色无味，则可以判定是由于变压器内部的空气侵入，在这种情形下，电力变压器能够正常运转，而气体继电器会在气体中进行释放，于此同时对信号进行观察，直至气体消失，而当气体是可产生燃烧的时候，则表明电力变压器内部有故障产生，应当立即停止电力变压器的运行，进行电气试验，查找事故原因并及时维修维护工作。
2.2.2变比试验

  变比试验主要使用变比电桥来测量变压器高、低压绕的组间变化，由一人单独完成对测量器的接线工作，在操作的过程中要注意电力变压器的电压变化，按照试验操作的标准要求，并且能够符合安全的规章。

2.2.3试验变压器的原理接线及耐压试验

 交流耐压试验的接线，应按被试品的要求和现有试验设备条件来决定。通常试验时采用是成套设备，包括控制及调压设备，现场常对控制回路加以简化。试验回路中的熔断器、电磁开关和过流继电器，都是为保证在试验回路发生短路和被试品击穿时，能迅速可靠的切断试验电源；电压互感器是用来测量被试品上的电压；毫安表和电压表用以测量及监视试验过程中的电流和电压。。耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度的最严格、最直接和最有效的方法之一，其对判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义，也是保证电气设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

2.2.4绝缘测量

  绝缘测量是所有试验的基础，其主要通过对电力变压器的一次和二次之间对地电阻的测量，就能够确定一些简单的电力变电器故障，不仅仅可以使得电力设备能够拥有较强的绝缘强度，还可以防止线路破损和漏电的情况发生。
2.2.5测量绕组连同套管的直流电阻试验

  变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中重要的试验项目之一。直流电阻试验可以检查出绕组内部导线的焊接质量、引线以及绕组的焊接质量，并且判断绕组所用导线的规格是否符合设计要求，判断分接开关、引线与套管等载流部分的接触是否良好以及三相电阻是否平衡等。其对保证变压器安全运行起到了重要作用。

3变压器继电保护

3.1变压器继电保护基本原理

  变压器继电保护主要靠继电保护装置来完成。其基本原理为，继电保护装置能够对受保护区域内的故障做出适当的反应，提示维修人员设备存在安全隐患。继电保护装置要能够正确的判断故障，不能误动或拒动。出现故障的变压器和未出现故障的变压器的电气量会发生巨大变化，其中电流和电压是其主要表现。变压器正常运行状态下，电流为额定电流。而故障发生后，很可能造成系统的短路，使得电流值迅速上升，并且远远超过额定电流值，造成系统内部零件烧毁。与此同时，电压会降低，并且越接近短路点，电压值下降越多。与正常运行相比，故障下的变压器系统电流与电压之间的相位角增大。最后，故障状态下的系统会出现阻抗上的变化，也就是电压与电流的比值减少，无法维持设备的正常运行，从而造成电力系统停止工作。

3.2变压器继电保护措施

3.2.1差动保护

  差动保护主要包括比率制动差动保护和差动速断保护。一般来说，比率制动差动保护要经过TA饱和或断线判别及励磁涌流判别后才能出口。利用比率制动的特性防止了区外故障时由于TA的暂态和稳态饱和造成保护误动，而区内故障能可靠动作。差动速断保护主要是为了在变压器发生严重区内故障时能够快速切除故障，保障变压器及电网的安全。

3.2.2复压闭锁方向过流保护

  复压闭锁方向过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护。其主要原理就是在过流保护的基础上增加复压闭锁的功能，以防止在变压器过载的情况下引起保护误动作。复压闭锁元件则主要由一个低压元件和一个负序元件通过或的关系构成，即只要低压元件或负序元件的其中一个动作即可开放复压过流保护，在这个情况下只要电流达到动作值即可动作出口。

3.2.3零序方向过流保护

  零序过流保护主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护。接地短路发生时，经由故障点流向各个接地中性点，这是零序功率方向。由此，接地中性点存在于线路两侧，保证零序电流保护选择性，要使用功率方向元件，为准确对零序功率方向判断，使用到零序功率方向继电器。因为只对单相接地故障反应，而系统中的其他非接地出现短路故障，零序电流不会产生，使得零序电流保护时任何故障都无法对其产生干扰。

4结束语

  为了从根本上确保电力系统的安全性和稳定性，对电力变压器展开相对应的电力试验，从而有效加强变压器的继电保护作用，这是十分重要而且必要的。而且针对电力变压器进行电气试验以及针对继电保护相关措施进行深入细致的分析和探究，能够在实践的操作过程中提供切实有效的工作思路。

参考文献

[1]于洪侠，高峰.电力变压器的电气试验与继电保护[J].中国科技纵横，2017，0(10):133-133.

[2]梁锋.电力变压器的电气试验与继电保护[J].区域治理，2018，0(45):169-169.