在電力系統中廣泛地用干式變壓器來(lái)升高或降低電壓。干式變壓器是電力系統不可缺少的重要氣設備。它的故障將對供電可靠性和系統安全運行帶來(lái)嚴重的影響,同時(shí)大容量的電力干式變壓器也是十分貴重的設備。因此應根據干式變壓器容量等級和重要程度裝設性能良好、動(dòng)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兩種故障。油箱外的故障,主要是套管和引出線(xiàn)上發(fā)生相間短路以及接地短路。油箱內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。油箱內故障時(shí)產(chǎn)生的電弧,不僅會(huì )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,保護裝置應能盡快地將干式變壓器切除。實(shí)踐表明,干式變壓器套管和引出線(xiàn)上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見(jiàn)的故障形式;而干式變壓器油箱內發(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(guò)電流、負荷長(cháng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負荷,風(fēng)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(huì )使繞組和鐵芯過(guò)熱。此外,對于中性點(diǎn)不接地運行的星形接線(xiàn)干式變壓器,外部接地短路時(shí)有可能造成干式變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓,威脅干式變壓器的絕緣;大容量干式變壓器在過(guò)電壓或低頻率等異常運行工況下會(huì )使干式變壓器過(guò)勵磁,引起鐵芯和其他金屬構件的過(guò)熱。干式變壓器處于不正常運行狀態(tài)時(shí),繼電保護應根據其嚴重程度,發(fā)出告警信號,使運行人員及時(shí)發(fā)現并采取相應的措施,以確保干式變壓器的安全。一、干式變壓器裝設的保護（1）瓦斯保護:防御油箱內故障及油面的降低。（2）差動(dòng)保護或電流速斷保護:防御干式變壓器繞組套管及引出線(xiàn)上的故障(電流速斷保護般用于10000kVA以下的干式變壓器）。（3）過(guò)電流保護:防御外部相間短路(作為瓦斯保護和差動(dòng)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(guò)電流(對中性點(diǎn)直接地的電網(wǎng)內）。二、干式變壓器差動(dòng)保護的原理為了更形象的了解干式變壓器差動(dòng)保護原理，就如同下圖，當左F左≠F右時(shí)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(dòng)保護是利用基爾霍夫電流定律中“在任意時(shí)刻，對電路中的任一節點(diǎn)，流經(jīng)該節點(diǎn)的電流代數和恒為零”的原理工作的。差動(dòng)保護把被保護的干式變壓器看成是一個(gè)接點(diǎn)，在干式變壓器的各側均裝設電流互感器，把干式變壓器各側電流互感器副邊按差接線(xiàn)法接線(xiàn)，即各側電流互感器的同極性端都朝向母線(xiàn)側，將同極性端子相連，并聯(lián)接入差動(dòng)繼電器。在繼電器線(xiàn)圈中流過(guò)的電流是各側電流互感器的副邊電流之差，也就是說(shuō)差動(dòng)繼電器是接在差動(dòng)回路的;從理論上講，正常情況下或被保護區域外故障時(shí)，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(dòng)回路中的電流為零。（要使主變高低壓測電流互感器二次側電流值一致，必須選擇不同變比的電流互感。）但因各種因素流過(guò)差動(dòng)回路中存在不平衡電流，所以差動(dòng)保護動(dòng)作啟動(dòng)電流值需計算整定。當差動(dòng)電流大于差動(dòng)保護裝置的整定值時(shí)，保護動(dòng)作，將被保護干式變壓器的各側斷路器跳開(kāi)，使故障干式變壓器斷開(kāi)電源。產(chǎn)生干式變壓器不平衡電流有以下幾個(gè)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電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流；3、由計算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流；4、由兩側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整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流。

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