電力變壓器非電量保護概況

   為提高設(shè)備運行可靠性，保證設(shè)備的安全，大型電力變壓器均設(shè)置了電量和非電量保護。變壓器內(nèi)部故障時如果這些保護能正確運作，及時切斷電源，便限制了電能轉(zhuǎn)化為熱能和化學(xué)能，也限制了油體積的劇烈膨脹及絕緣紙和絕緣油分解成氣體。這樣就可以將故障控制在允許的范圍內(nèi)，有效保護主變，避免故障擴大，減少損失。由于電量保護本身固有的特點，當(dāng)故障在電量保護的靈敏度或故障種類之外時，就必須依靠非電量保護來保證主變的安全。表1是根據(jù)所反應(yīng)的物理量不同劃分的幾種非電量保護。

   電力變壓器的電量型繼電保護，如差動保護、電流速斷保護、零序電流保護等對變壓器內(nèi)部故障是不靈敏的，這主要是內(nèi)部故障從匝間短路開始的，短路匝內(nèi)部的故障電流雖然很大，但反映到線電流卻不大，只有故障發(fā)展到多匝短路或?qū)Φ囟搪窌r才能切斷電源。變壓器內(nèi)部故障的主保護是瓦斯保護，它能瞬間切除故障設(shè)備，但氣體繼電器的靈敏度卻取決于整定值（流速）。

氣體繼電器運行維護中的注意事項：

（1）繼電器應(yīng)通過氣塞反復(fù)排出變壓器本體內(nèi)的氣體。

（2）變壓器運行時瓦斯保護裝置應(yīng)接信號和跳閘，有載分接開關(guān)的重瓦斯保護應(yīng)接跳閘。同時應(yīng)確保信號和跳閘回路的絕緣性能良好。

（3）氣體繼電器應(yīng)結(jié)合變壓器停電進(jìn)行二次回路電氣絕緣試驗及輕瓦斯動作準(zhǔn)確度校驗，在變壓器檢修時或有條件時應(yīng)拆下繼電器進(jìn)行動作特性校驗，并做好記錄。

（4）繼電器應(yīng)具備防振、防雨和防潮功能。

（5）變壓器在運行時，繼電器應(yīng)根據(jù)不同的運行、檢修方式及時調(diào)整繼電器的保護方式，并盡快恢復(fù)原狀。

（6）變壓器在運行中濾油、補油、換潛油泵或更換凈油器的吸附劑時，應(yīng)將其重瓦斯改接信號，此時其它保護裝置仍應(yīng)接跳閘。 

（7）當(dāng)油位計的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象，需要打開放氣或放油閥門時，應(yīng)先將重瓦斯改接信號。 

（8）在地震預(yù)報期間，應(yīng)根據(jù)變壓器的具體情況和氣體繼電器的抗震性能，確定重瓦斯保護的運行方式。地震引起重瓦斯動作停運的變壓器，在投運前應(yīng)對變壓器及瓦斯保護進(jìn)行檢查試驗，確認(rèn)無異常后方可投入。 

（9）當(dāng)氣體繼電器發(fā)信或動作跳閘時，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)電氣試驗，并取氣樣進(jìn)行必要的分析，綜合判斷變壓器故障性質(zhì)，決定是否投運。

（10）有載分接開關(guān)氣體繼電器出現(xiàn)積氣現(xiàn)象時應(yīng)及時檢查分析。重視繼電器內(nèi)游離炭的積累，將引起接線端子的絕緣下降或接地現(xiàn)象，應(yīng)及時排出。

（11）在繼電器內(nèi)有氣體需要進(jìn)行取氣樣或排氣時，先擰松導(dǎo)氣盒底部的放油塞，放出部分變壓器油，繼電器內(nèi)的氣體隨油面下降通過銅管進(jìn)入導(dǎo)氣盒，就可以通過導(dǎo)氣盒上的放氣塞進(jìn)行放氣或取氣。

（12）運行時必須注意導(dǎo)氣盒各接頭的密封情況。

為保護變壓器的安全運行，其冷卻介質(zhì)及繞組的溫度要控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，這就需要溫度控制器來提供溫度的測量、冷卻控制等功能。當(dāng)溫度超過允許范圍時，提供報警或跳閘信號，確保設(shè)備的壽命。溫度控制器包括油面溫度控制器和繞組溫度控制器。

（1）油面溫控器的測溫原理：

   溫控器主要由彈性元件、毛細(xì)管和溫包組成，在這三個部分組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿了感溫液體，當(dāng)被測溫度變化時，由于液體的“熱脹冷縮”效應(yīng)，溫包內(nèi)的感溫液體的體積也隨之線性變化，這一體積變化量通過毛細(xì)管遠(yuǎn)傳至表內(nèi)的彈性元件，使之發(fā)生相應(yīng)位移，該位移經(jīng)齒輪機構(gòu)放大后便可指示該被測溫度，同時觸發(fā)微動開關(guān)，輸出電信號驅(qū)動冷卻系統(tǒng)，達(dá)到控制變壓器溫升的目的。

（2）測量值的遠(yuǎn)程顯示原理

   為了將測量值傳送到控制室作遠(yuǎn)程指示，溫度控制器將銅或鉑電阻傳感器阻值的變化或溫度變化產(chǎn)生的機械位移變?yōu)榛€變阻的阻值變化，模擬輸出為4～20mA電信號，在遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬顯示。使用滑線變阻的形式，其優(yōu)點是接線比較簡單，對于較長的傳輸途徑不需要補償線路，電流信號對雜散磁場和溫度干擾不敏感。

（3）設(shè)置原則

   大型電力變壓器應(yīng)配備油面溫度控制器及繞組溫度控制器，并有溫度遠(yuǎn)傳的功能，為能全面反映變壓器的溫度變化情況，一般還將油面溫度控制器配置雙重化，即在主變的兩側(cè)均設(shè)置油面溫度控制器。

   為防止非電量保護誤動作引起跳閘事故，許多單位規(guī)定溫度控制器的接點不接入跳閘：但實際上是否接入跳閘應(yīng)考慮變壓器的結(jié)構(gòu)形式及變電站的值班方式，如由于殼式變壓器結(jié)構(gòu)的特殊性，當(dāng)變電站為無人值班時，其油面溫度控制器的跳閘接點應(yīng)嚴(yán)格按廠家的規(guī)定接入跳閘。而對于冷卻方式為強迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器一般應(yīng)接入跳閘，對于冷卻方式為自然油浸風(fēng)冷的變壓器則可僅發(fā)信號。變壓器溫度高跳閘信號必須采用溫度控制器的硬接點，不能使用遠(yuǎn)傳到控制室的溫度來啟動跳閘：在某220kV變電站中， 由于采用遠(yuǎn)傳的溫度來啟動跳閘，在電阻溫度計回路斷線或接觸電阻增大時，反映到控制室的溫度急劇升高，超過150％ 則引起誤動跳閘。