在電力系統(tǒng)中廣泛地用干式變壓器來升高或降低電壓。干式變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要氣設(shè)備。它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)安全運行帶來嚴重的影響,同時大容量的電力干式變壓器也是十分貴重的設(shè)備。因此應(yīng)根據(jù)干式變壓器容量等級和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的繼電保護裝置。干式變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障,主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。油箱內(nèi)故障時產(chǎn)生的電弧,不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯,而且由于絕緣材料和干式變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體,有可能引起干式變壓器油箱的爆炸。對于干式變壓器發(fā)生的各種故障,保護裝置應(yīng)能盡快地將干式變壓器切除。實踐表明,干式變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障形式;而干式變壓器油箱內(nèi)發(fā)生相間短路的情況比較少。

干式變壓器的不正常運行狀態(tài)主要有:干式變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷,風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。這些不正常運行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。此外,對于中性點不接地運行的星形接線干式變壓器,外部接地短路時有可能造成干式變壓器中性點過電壓,威脅干式變壓器的絕緣;大容量干式變壓器在過電壓或低頻率等異常運行工況下會使干式變壓器過勵磁,引起鐵芯和其他金屬構(gòu)件的過熱。干式變壓器處于不正常運行狀態(tài)時,繼電保護應(yīng)根據(jù)其嚴重程度,發(fā)出告警信號,使運行人員及時發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施,以確保干式變壓器的安全。一、干式變壓器裝設(shè)的保護（1）瓦斯保護:防御油箱內(nèi)故障及油面的降低。（2）差動保護或電流速斷保護:防御干式變壓器繞組套管及引出線上的故障(電流速斷保護般用于10000kVA以下的干式變壓器）。（3）過電流保護:防御外部相間短路(作為瓦斯保護和差動保護的后備保護)。（4）零序電流保護防御外部接地短路引起的過電流(對中性點直接地的電網(wǎng)內(nèi)）。二、干式變壓器差動保護的原理為了更形象的了解干式變壓器差動保護原理，就如同下圖，當左F左≠F右時所受的力的和不為零，木塊不平衡，當F左=右木塊所受的力的合力為零，木塊是平衡靜止的。差動保護是利用基爾霍夫電流定律中“在任意時刻，對電路中的任一節(jié)點，流經(jīng)該節(jié)點的電流代數(shù)和恒為零”的原理工作的。差動保護把被保護的干式變壓器看成是一個接點，在干式變壓器的各側(cè)均裝設(shè)電流互感器，把干式變壓器各側(cè)電流互感器副邊按差接線法接線，即各側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，將同極性端子相連，并聯(lián)接入差動繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是各側(cè)電流互感器的副邊電流之差，也就是說差動繼電器是接在差動回路的;從理論上講，正常情況下或被保護區(qū)域外故障時，流入干式變壓器的電流和流出的電流(折算后的電流)相等，差動回路中的電流為零。（要使主變高低壓測電流互感器二次側(cè)電流值一致，必須選擇不同變比的電流互感。）但因各種因素流過差動回路中存在不平衡電流，所以差動保護動作啟動電流值需計算整定。當差動電流大于差動保護裝置的整定值時，保護動作，將被保護干式變壓器的各側(cè)斷路器跳開，使故障干式變壓器斷開電源。產(chǎn)生干式變壓器不平衡電流有以下幾個重要的原因：1、由干式變壓器勵磁涌流Ily所產(chǎn)生的不平衡電流；2、由于干式變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流；3、由計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流；4、由兩側(cè)電流互感器型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流；5、由干式變壓器帶負荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流。

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