电力变压器安装与保护原理技术分析

樊森辉

大唐黄岛发电有限公司 山东省青岛市 266599

摘要:电力作为现代社会最基础的能源之一，在各个行业和生活中发挥着极为重要的作用。电力系统稳定运行离不开电力部件的支撑，变压器是配电网主要的组成部分。电力变压器的安装与保护对电力工业的发展具有重要意义，变压器的正确安装能够将整个电力传输中的区域性供电环境稳定下来，变压器保护调试能够及时发现和避免线路运行中存在大的隐患，从而提升电力系统安全稳定运行水平。

关键词：电力变压器；安装工艺；继电保护技术

引言

变压器是广泛使用的电气设备，是电力系统的重要组成部分。通常借助变压进行电力传输的控制和调节。所以变压器安装质量的好坏直接影响到变压器的安全稳定运行。继电保护能够及时发现变压器及线路运行中存在的问题，降低变压器异常或故障导致事故发生的概率。因此，必须根据变压器实际容量配置适宜继电保护策略和稳定可靠的继电保护装置，提高电能传输质量和供应效果。

1电力变压器安装工艺分析

1.1本体运输就位

变压器出厂后，一般要经过较长的运输时间才能到达现场，为了保证变压器使用性能良好，在运输中车速必须稳定，避免剧烈震动。安装三维冲击记录仪，监测在运输过程中的冲击，也是作为确定车速依据。要实时监测变压器在运输过程中的压力，使变压器始终保持正压，氮气压力控制在0.01-0.03mpa，氮气纯度在99.9%以上。

变压器到场后，工作人员要根据装箱清单认真检查设备技术文件，确保设备及文件的完整；对变压器的外观质量进行认真检查，确保变压器无机械外伤；封盖螺丝紧固，导油管和温度计无损坏；保证变压器无漏油、散热器、油泵等密封良好；检查油压值、冲击加速度值是否符合标准。在吊装过程中，应尽可能提高变压器两侧的高度，以防止变压器倾斜。

1.2电力变压器的安装

在变压器吊盖检查安装前编写安装作业指导书应，专业安装人员应工作经验丰富，尽量减少变压器铁芯暴露在空气中的时间；本体横向安装位置高于800mm,距门高于1000mm；本体安装后需安装其本体固定装置型槽钢，并对型钢基础做涂漆防腐处理；变压器附件主要指变压器的盘圈和相应零部件，安装过程中处理好仪表盘上下位置关系，确保通过盘圈位置准确控制变压器内部电力运行信息；安装高压套管前，需将顶部盖板和相关接线头拧下，注意绝缘筒开孔方向，保证电流互感器铭牌朝外，并保持升高座与电流互感器中心一致；部分数据电阻吸收比、绝缘电阻等应该符合电力变压器的安装要求；切换装置的安装应保证触点和控制元件联结正确，保证构建变压器内部传输体系，实现装置控制传输能力。

1.3气体继电器装置安装

气体继电器是确保油浸式变压器安全运行的有效技术措施之一。主要优点是动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反映油箱内部发生的各种故障。气体继电器安装在变压器储油柜的连接管路上，气体继电器应水平安装，顶盖上标示的箭头方向指向油枕，允许继电器的管路轴线方向往油枕方向的一端稍高，但与水平面倾斜不应超过4%。当发生故障时，气体上升，使气体继电器油位下降到工作阈值，发出警报信息。为了提高瓦斯保护的可靠性，可以安装XS开关芯片，实现跳闸电路与信号电路之间的灵活切换，可以选择带自保护电流线圈的BCJ继电器作为中间出口。

一般性检验项目包括控针处、引出线端子和放气阀等无损伤不渗油，玻璃窗、开口杯和浮筒等完整无裂纹。试验项目包括（1）密封试验：整体加油压应无渗透漏（压力为20mPa，持续时间为1h）。（2）端子绝缘强度试验：出线端子及出线端子间耐受工频电压2000v，持续1min。（3）轻瓦斯动作容积试验：当壳内聚积250∽300cm3空气时，轻瓦斯应可靠动作。（4）重瓦斯动作流速试验。

1.4排气、真空注油及热油循环

排气、真空喷油及热油循环是大型变压器安装中的重要环节，它是确保变压器正常投入运行的前提条件。在变压器运输过程中，通常采用充氮运输，若排气不彻底，投入运行后变压器轻瓦斯动作将会很频繁，影响正常的运行状态。所以，变压器安装完成后，要排净空气，并注油，静放24h。若变压器存在受潮现象，要进行热油循环处理。

2变压器的继电保护方式分析

由于变压器属于电力设备中的重要设备，因此通常都配备了多种保护方式来避免其损坏，应充分考虑变压器和主变的继电保护设计。变压器的故障可以油箱为界，分为内部故障和外部故障。外部故障通常是由于外部原因所导致油箱外引线或者变压器外形，绝缘套管发热等多种故障。内部故障包括油箱内绕组的匝间短路、单相接地短路和相间短路。这些故障会使短路电流产生高温电弧，变压器油箱里的油受热会分解产生大量气体，严重会导致油箱爆炸。主要的保护方式包括瓦斯保护、差动保护、过流保护等。

2.1瓦斯保护

气体继电器又称瓦斯继电器，变压器内部故障如铁芯线圈烧损、匝间短路或电弧、绝缘油等绝缘材料受热分解成气体，逐渐积聚在油罐顶部的油枕区，导致油面下降，上油杯失去浮力接通上触点发出报警信号，这个信号表示变压器内部故障瓦斯动作信号。

变压器瓦斯保护是油浸式变压器内部故障保护的基础，虽然瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠。但不能反映油箱外部电路的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。配合差动保护是解决变压器故障、提高动力传输稳定性的必要措施。

2.2差动保护

变压器差动保护主要配置原理是在变压器高低压配电回路安装电流互感器，对变压器两侧实时电流值进行测量，并以两侧流入和流出电流值为依据，在差动保护装置中进行差比较，倘若变压器内部绝缘套管和引出线等无故障，则差值近似于零，保护装置不作用，若有故障，能快速区分故障发生位置，实现差动保护分闸，将故障切除。

差动保护作为变压器的主保护，其接线正确与否直接影响到变压器的可靠性和稳定性，因此应认真进行差动保护的调试。在试验过程中，首先要确定相应的保护参数，如差动差动电流、开断值、比例制动拐点和坡度、高、中、低侧额定电流等，然后根据接线方式测量差动曲线。

2.3过流保护

电力变压器过电流保护是指当变压器在工作过程中，其电流超出额定电流时能自动断开电路的保护。简单说就是当变压器外部短路所导致的过电流时,保护电路就自动切断电源,从而保护变压器不受过大电流的破坏。

变压器的主保护是变压器的差动保护和瓦斯保护，过电流保护作为变压器内部故障的后备保护，大多数装置在电源侧，因此整个变压器仍在保护区内，为了扩大保护范围，电流互感器应尽量靠近高压断路器安装。当发生内部故障时，若瓦斯（差动或电流速断）拒动时，过电流保护经过整定时限后，动作于变压器各侧的断路器使其跳闸。

结语

随着电力事业的快速发展，对于变压器的安装与继电保护技术越来越重视，如今新型变压器应用越来越广泛，相继变压器的电压等级和容量也越来越大。我们要密切关注新型变压器的发展，及时更新技术资料，认真研究变压器安装技术标准，根据变压器容量、经济技术和安装形式要求, 选用更合适的变压器保护方式，从根本上提高变压器安装水平和运行效率。

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