大型變壓器的搶救性保護
2011-03-27
搶救性保護的重點是保護油箱
變壓器搶救性保護的效果是由器身的燒損和油箱損壞的程度來衡量的。兩者中油箱的保護更為重要。這是因為 變壓器內部出現故障后，如油箱沒有變形損壞，在現場可以搶修，否則，就必須返廠修理。這不僅大大增加運輸費用和修理費用，也大大延長停電時間，給電力用戶帶來更大損失。更嚴重的是油箱開裂后，油箱內便會進入空氣，從而引起火災。變壓器一旦著火，往往是燒完為止，只能徹底報廢。因此，不能把保護油箱看作是一件小事，而應看作是保護用戶利益的大事。
保護油箱的第三道防線是壓力釋放裝置。在內部故障嚴重且上述兩道防線未能很快控制住油箱內部壓力的條件下，啟動壓力釋放裝置。壓力釋放裝置在20世紀80年代以前是采用安全氣道，現在采用壓力釋放閥。安全氣道是破防爆膜（一般用玻璃片）排油，而壓力釋放閥是頂開由彈簧壓緊的閥門排油。它們都要在油箱壓力上升至超過其啟動壓力后才會動作。壓力釋放裝置的作用是以排油來限制油箱壓力。排油越多，油箱內壓力下降越快，保住油箱的可能性就越大。然而彈簧式壓力釋放閥則存在缺陷，閥門開啟后受的壓力隨流速而下降。在排油過程中，閥門開啟度下降，因而即使動作了，卻排不了多少油，對油箱不能起到有效的保護作用。如果壓力釋放閥附加升高座和導流管道等附加裝置，那么就限制了排油的通暢，更降低了保護作用。
最理想的搶救保護應該是第一道防線不被突破，即在油箱內部還未出現太大的壓力時切斷，就能限制壓力升高。所以要特別重視第一道防線的可靠性。至于第二道防線，已有80多年使用經驗，功不可沒，應該繼續應用。但也應重視提高它的動作可靠性，嚴防誤動作。而對第三道防線僅作為輔助，不應寄予更多的希望。
保護油箱有三道防線
保護油箱有三道防線，第一道防線是電驅動繼電保護，包括差動保護和電流速斷保護等。如果這些保護正確動作，及時切斷，便限制了電能轉化為熱能和化學能，也限制了油體積的劇烈膨脹，限制了絕緣紙和絕緣油分解成氣體，這樣就可以將油箱的壓力控制在允許的范圍內，有效地保住油箱。
保護油箱的第二道防線是氣體繼電器的重瓦斯保護。電驅動繼電器拒動或延長時，油箱內壓力很快增加，當油箱內壓力與儲油柜油室內的壓力發生逆差后，油箱內的油便涌入儲油柜，沖動氣體繼電器的檔板，接通跳閘電路，切斷，同樣起到限止油箱內壓力增加的作用。正確動作后，也能保住油箱。
保護部分是為電力變壓器功能部分服務的，如果搶救性保護部分本身不合理或不可靠，就會影響變壓器功能的發揮，導致“功能反被保護誤”。然而，由于搶救性保護部分出問題而引起的變壓器停電事故在今天仍然頻頻發生，應該引以為戒。
大型電力變壓器的基本構成分功能部分和保護部分。其中，保護部分又包括預防性保護和搶救性保護。預防性保護是對電場應力、熱應力和機械應力的破壞作用進行防御，以達到預防事故的目的。搶救性保護只是在變壓器發生事故之后，限制事故擴大，減少事故損失。
對于壓力釋放裝置如與跳閘回路連接的影響。壓力釋放閥的微動開關因受潮或振動短路，則引起跳閘；變壓器投運前，通往氣體繼電器的閥門忘記開啟，負載上來后，油體積膨脹，引起壓力釋放閥動作；殼式變壓器沒有使用開啟壓力比芯式變壓器高的壓力釋放閥，在啟動冷卻器時，引起壓力釋放閥動作。非電量搶救性保護誤動作引起跳閘事故，必須盡量避免。
非電量搶救性保護的副作用
非電量搶救性保護的副作用是可能導致誤動作。
對于氣體繼電器的影響。儲油柜的吸濕劑入口的薄冰或糊狀阻塞層，儲油柜不能“呼氣”，在油受熱膨脹時，使儲油柜內壓力增加，壓力達到一定程度時，便沖開阻塞層引起儲油柜內的壓力驟降，油箱內的油則涌進儲油柜，造成重瓦斯動作而跳閘；氣體繼電器跳閘回路的接線端子，因受潮或異物引起短路，與重瓦斯動作一樣可引起跳閘；多臺冷卻器同時啟動，油流猛烈涌動，引起重瓦斯動作。
搶救性保護具體措施
由于壓力釋放閥接點作用于跳閘，曾多次引起停電事故，因此，DL／T572－95規定“壓力釋放器接點宜作用于信號”，這是切合實際的，應該堅決執行。
壓力釋放閥的開啟壓力應結合結構考慮。例如，有升高座和直接裝在油箱頂上的不一樣。芯式變壓器和殼式變壓器不一樣。盲目地降低開啟壓力，將帶來更多副作用。如果壓力釋放閥在氣體繼電器動作之前動作，以致壓力釋放閥動作后瓦斯拒動，這是保護配合不當。
氣體繼電器的動作整定值是多年運行經驗的總結，整定值應該適中，不是越小越好。
總之，變壓器的保護要做到兩點：一是慎重，二是合理。要選擇保護與運行的最佳結合點，以達到最佳的效果。
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