第3章第四节比变压器的异常及事故处理

第四节变压器的异常及事故处理

变压器事故处理的相关知识01变压器故障种类及保护装置02变压器异常及事故处理

03CONTENTS（一）事故处理的一般原则：电力系统发生事故时,各单位的运行人员在上级值班调员的指挥下处理事故,并做到如下几点:1、迅速限制事故发展,消除事故的根源，解除对人身和设备安全的威胁。2、用一切可能的方法保持正常设备的运行和对重要用户及厂用电的正常供电。3、电网解列后要尽快恢复并列运行。4、尽快恢复对已停电的地区或用户供电。5、调整并恢复正常电网运行方式。一、事故处理相关知识

（二）事故发生后，事故发生单位汇报内容：

事故发生单位应立即准确地向上级值班调度员报告，汇报如下内容：1、事故发生的时间和现象；2、断路器的变位情况；3、继电保护和自动装置动作情况；4、频率、电压、潮流的变化、设备状况及天气情况；5、人身及设备损坏情况。

汇报应简明，可以先汇报概况，待详细检查后再作具体汇报，必要时还应向上级调度机构传送录波图及现场照片等资料。一、事故处理相关知识

（三）可不待调令，变电人员可自行处理：

为了防止事故扩大，厂站值班员可不待调度指令自行进行以下紧急操作，但事后应立即汇报调度：1、对人身和设备安全有威胁的设备停电；2、将故障停运已损坏的设备隔离；3、当厂（站）用电部分或全部停电时，恢复其电源；4、现场规程规定的可以不待调令自行操作处理情况.一、事故处理相关知识

二、变压器故障种类及保护配置1、常见故障类型2、不正常工作状态3、变压器的保护配置变压器的常见故障类型油箱内部故障油箱外部故障辅助设备故障a、变压器绕组相间短路；

b、变压器绕组匝间短路；

c、变压器绕组接地短路；

d、铁芯故障。（1）油箱内部故障变压器在运行中一经发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。短路产生电弧烧坏：线圈的绝缘；变压器的铁芯；甚至引起绝缘材料、冷却油强烈汽化，导致油箱爆炸，变压器着火。内部故障的危害变压器内部故障变压器内部故障变压器内部故障a、绝缘套管的相间短路与接地短路；套管故障常见的是炸毁、闪络和漏油。b、引出线上发生的相间短路和接地短路。（2）油箱外部故障变压器承受短路电流冲击，时间过长将引起油温升高，内压加大，造成喷油着火，或者机械损坏。变压器受短路冲击时，如果短路电流小，继电保护正确动作，绕组变形将是轻微的；如果短路电流大，继电保护延时动作甚至拒动，变形将会很严重，甚至造成绕组损坏。外部故障的危害变压器外部故障变压器外部故障主要指冷却系统故障。

a、冷却器组故障

b、冷却器全停故障（3）辅助设备故障二、变压器故障种类及保护配置1、常见故障类型2、不正常工作状态3、变压器的保护配置变压器的不正常工作状态（1）由于外部短路或过负荷引起的过电流；（2）油箱漏油造成的油面降低；（3）变压器中性点电压升高；（4）由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁；对于不正常工作状态，变压器保护也必须能够反应。发告警信号，或延时跳闸。二、变压器故障类型及保护配置1、常见故障类型2、不正常工作状态3、变压器的保护配置电力变压器是电力系统中的重要电气设备，是变电站中的核心设备。因此应根据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。在超高压网络中，由于大型变压器价格昂贵以及它在系统中的重要作用，其保护应按双重化配置，以确保变压器安全可靠地供电。对变压器保护的基本要求（1）在变压器发生故障时能将其与所有电源断开。（2）在母线或其他与变压器相连的元件发生故障而故障元件本身断路器未能断开的情况下，能使变压器与故障部分分开。（3）当变压器过负荷、油面降低、油温过高时，能发出报警信号。变压器保护配置

防止油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。防止变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的（纵联）差动保护或电流速断保护。防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）后备的过流保护。防止大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。防止变压器对称过负荷的过负荷保护。防止变压器过励磁的过励磁保护。其它非电气量保护（油箱内温度、压力升高、冷却系统故障）变压器的主保护

主保护：

是指为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性的切除被保护设备和线路故障的保护。如差动保护、瓦斯保护、电流速断保护等。变压器后备保护

后备保护：

是指主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。如零序电压、零序电流、复合电压闭锁电流保护等。后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种。

1）远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护；2）近后备保护：则用双重化配置方式加强元件本身的保护，使之在区内故障时，减少保护拒绝动作的可能。同时装设开关失灵保护，以便当开关拒绝跳闸时起动它来切开同一变电所母线的高压开关，或遥切对侧开关。

变压器异常运行保护

异常运行保护：

是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。变压器的异常运行保护主要有轻瓦斯保护、过励磁保护、变压器中性点间隙保护、温度、油位保护及冷却器全停保护等。三、变压器异常及事故处理1、变压器异常及事故处理2、主变故障案例（一）变压器的常见异常变压器冷却装置故障变压器油温异常变压器油色不正常变压器油位不正常变压器过负荷轻瓦斯保护动作报警强油循环变压器冷却器故障类型变压器油流故障-------一组冷却器的油流继电器停止单组冷却器故障-------单组冷却器风扇和油泵均停运冷却器全停--------所有冷却器风扇和油泵均停运（二）变压器冷却装置故障

强迫油循环变压器冷却器故障处理原则冷却器正常运行是强油循环变压器正常运行的必要条件。所以，当发生冷却器故障时，运行人员应迅速做出反应，及时处理故障。（二）变压器冷却装置故障处理要点（1）立即向调度和运行负责人汇报情况，说明当前油温、油位、负荷情况。（2）同时立即投入备用冷却装置（或者检查备用冷却装置是否正确投入）。（3）立即分析检查故障原因，排除故障，恢复正常冷却方式。不能排除的，申报缺陷，请专业人员处理。（4）出现冷却装置故障期间，运行人员应密切监视主变压器的温度和负荷，随时向调度汇报。出现冷却装置全停时，按主变压器运行规程规定，超过冷却装置故障条件下规定的限值时，采取减负荷或停电等措施。（二）变压器冷却装置故障（三）变压器油温异常现象：在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变而油温不断上升，则应认为变压器温度异常原因：(1)变压器内部故障。(2)冷却装置运行不正常。（三）变压器油温异常

温度异常如何处理？检查确定原因（1）检查变压器就地及远方温度计实际指示是否一致，用手触摸比较其它相本体油温有无明显差别；（2）变压器是否过负荷、若因长期过负荷而引起，应向调度汇报；（3）冷却器运行是否正常，若冷却器运行不正常，则应采取相应的措施；（4）变压器声音是否正常，油位有无异常变化，有无其它故障迹象。处理原则（5）当变压器油温达到85℃时并超过时，应立即向调度申请将变压器退出运行。（6）若变压器油温在正常负荷及环温和冷却器正常运行方式下仍不断升高则可能是本体内部有故障，应及时向各级调度汇报，申请将变压器退出运行，并做好记录。温度异常如何处理？（四）变压器油色不正常变压器油的颜色：新油呈亮黄色，运行油呈透明微黄色。不正常的原因（1）老化（2）内部故障产生杂质如炭粒等。处理：取油样化验，如果不合格应换油（四）变压器油色不正常（五）变压器油位不正常油位的高低与那些因素有关？（1）油量（2）油温。油位高（高出油位线）的原因油温高加油过多处理：适当放油后果：轻瓦斯保护动作严重缺油时，铁芯和绕组暴露在空气中，易受潮，可能造成绝缘击穿。油位低原因变压器漏油；变压器原来油位不高，负荷突降或环境温度降低时油位过低；处理：适当加油处理：(1)停止音响，汇报记录。(2)投入备用变压器，(3)属正常过负荷或事故过负荷时，按过负荷倍数确定允许运行时间。若超过允许运行时间，应立即减负荷，并加强对变压器温度的监视。(4)过负荷运行时间内，应对变压器及其相关系统进行全面检查，发现异常应立即处理。（六）变压器过负荷

现象：出现“过负荷”和“温度高”光字牌；电流表指示超过额定值；有功、无功表指示增大。（七）轻瓦斯保护动作报警原因变压器内部轻微故障；空气浸入变压器；变压器油位降低，并低于瓦斯继电器；二次回路故障，误发信号（七）轻瓦斯保护动作报警检查确定原因(1)检查变压器油位(2)检查变压器本体及强油循环冷却系统是否漏油。(3)检查变压器的负荷、温度和声音等的变化，判明内部是否有轻微故障。（七）轻瓦斯保护动作报警处理(4)如果瓦斯继电器内无气体，则考虑二次回路故障造成误报警。此时，应将重瓦斯保护由跳闸改投信号，并由继电保护人员检查处理，正常后再将重瓦斯保护投跳闸位置。(5)变压器外部检查正常，继电器内气体聚积，记录气体数量和报警时间，并收集气体进行化验鉴定（七）轻瓦斯保护动作报警三、变压器异常及事故处理1、变压器异常及事故处理2、主变故障案例案例1：直流接地变压器瓦斯保护动作

某330kV变电站，有一台240MVA的主变，该主变配有有载调压瓦斯保护。

某日连降3小时大雨，直流系统出现接地，经过直流接地选线，确定为主变端子箱处接地，工作人员即到主变端子箱处查找接地点。查找过程中，主变有载调压重瓦斯保护动作，变压器三侧开关跳闸，造成该站110kV母线停电，所带的3个110kV变电站全部失压。直流接地变压器瓦斯保护动作分析

事故后检查发现，主变有载调压重瓦斯保护触点引出线（01及015），在变压器端子箱进口处外层绝缘磨损，因下雨，事故前015线已接地。工作人员在找直流接地点时，又将01线误碰端子箱外壳，相当于将重瓦斯触点短接，造成重瓦斯保护误动跳闸。案例2：变压器外部故障瓦斯保护动作1996年11月20日，某220kV变电站2#变压器110kV侧外部引线处发生三相短路故障，变压器差动保