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微機繼電保護
日期：2025-12-01 11:44
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摘要： 在變壓器出現故障時，需判斷準確，處理得當，既要防止故障擴大，又不可輕率停止變壓器的運行，這就要求運行人員提高故障判別能力，積累運行經驗，使變壓器的故障得到正確判斷和及時處理。
幾種常見異常或故障的判斷和處理方法。
1、變壓器過熱
過熱對變壓器是極其有害的。變壓器絕緣損壞大多是由過熱引起，溫度的升高降低了絕緣材料的耐壓能力和機械強度。IEC354《變壓器運行負載導則》指出變壓器*熱點溫度達到140℃時油中就會產生氣泡，氣泡會降低絕緣或引發閃絡，造成變壓器損壞。
變壓器的過熱也對變壓器的使...
在變壓器出現故障時，需判斷準確，處理得當，既要防止故障擴大，又不可輕率停止變壓器的運行，這就要求運行人員提高故障判別能力，積累運行經驗，使變壓器的故障得到正確判斷和及時處理。
幾種常見異常或故障的判斷和處理方法。
1、變壓器過熱
過熱對變壓器是極其有害的。變壓器絕緣損壞大多是由過熱引起，溫度的升高降低了絕緣材料的耐壓能力和機械強度。IEC354《變壓器運行負載導則》指出變壓器*熱點溫度達到140℃時油中就會產生氣泡，氣泡會降低絕緣或引發閃絡，造成變壓器損壞。
變壓器的過熱也對變壓器的使用壽命影響極大。國際電工委員會(IEC)認為在：80—140℃的溫度范圍內，溫度每增加6℃，變壓器絕緣有效使用壽命降低的速度會增加一倍，這就是變壓器運行的6℃法則。國標GB1094中規定：油浸變壓器繞組平均溫升限值是65℃，頂部油溫升是55℃，鐵芯和油箱是80℃。IEC還規定線圈熱點溫度任何時候不得超過140℃，一般取130℃作為設計值；變壓器油溫異常升高的原因可能有：
①變壓器過負荷；②冷卻裝置故障(或冷卻裝置末完全投入)；③變壓器內部故障；④溫度指示裝置誤指示。
發現變壓器油溫異常升高，應對以上可能的原因逐一進行檢查，作出準確判斷檢查并及時處理：
(1)若運行儀表指示變壓器已過負荷，單相變壓器組三相各溫度計指示基本一致(可能有幾度偏差)，變壓器及冷卻裝置無故障跡象，則油溫升高由過負荷引起，則按過負荷處理。
(2)若冷卻裝置未完全投入或有故障，應立即處理，排除故障；若故障不能立即排除，則必須降低變壓器運行負荷，按相應冷卻裝置冷卻性能與負荷的對應值運行。
(3)若遠方測溫裝置發出溫度告警信號，且指示溫度值很高，而現場溫度計指示并不高，變壓器又沒有其它故障現象，可能是遠方測溫回路故障誤告警，這類故障可在適宜的時候予以排除。
(4)如果三相變壓器組中某一相油溫升高，明顯高于該相在過去同一負荷，且同樣冷卻條件下的運行油溫，而冷卻裝置、溫度計均正常，則過熱可能是由變壓器內部的某種故障引起，應通知專業人員立即取油樣作色譜分析，進一步查明故障。若色譜分析表明變壓器存在內部故障，或變壓器在負荷及冷卻條件不變的情況下，油溫不斷上升，則應按現場規程規定將變壓器退出運行。
(5)造成主變溫度異常升高的原因主要有:
a)內部各接頭發熱
b)線卷有匝間短路
c)鐵芯存在短路或渦流不正常現象
2、冷卻裝置故障
冷卻裝置是通過變壓器油幫助繞組和鐵芯散熱。冷卻裝置正常與否，是變壓器正常運行的重要條件。在冷卻設備存在故障或冷卻效率達不到設計要求時，變壓器是不宜滿負荷運行的，更不宜過負荷運行，需要注意的是，在油溫上升過程中，繞組和鐵芯的溫度上升快，而油溫上升較慢。可能從表面上看油溫上升不多，但鐵芯和繞組的溫度已經很高了，所以，在冷卻裝置存在故障時，不僅要觀察油溫，還應注意變壓器運行的其它變化，綜合判斷變壓器的運行狀況。
冷卻裝置常見的故障及處理方法如下。
(1)冷卻裝置電源故障。冷卻裝置常見的故障就是電源故障，如熔絲熔斷、導線接觸**或斷線等。當發現冷卻裝置整組停運或個別風扇停轉以及潛油泵停運時，應檢查電源，查找故障點，迅速處理。若電源已恢復正常，風扇或潛油泵仍不能運轉，則可按動熱繼電器復歸按鈕試一下。若電源故障一時來不及恢復，且變壓器負荷又很大，可采用臨時電源，使冷卻裝置先運行起來，再去檢查和處理電源故障。
(2)機械故障。冷卻裝置的機械故障包括電動機軸承損壞、電動機繞組損壞、風扇扇葉變形及潛油泵軸承損壞等。這時需盡快更換或檢修。
(3)控制回路故障。小控制回路中的各元件損壞、引線接觸**或斷線、接點接觸**時，應查明原因迅速處理。
3、變壓器油位異常
變壓器的油位是與油溫相對應的，生產廠家應提供油位與溫度曲線。當油位與油溫不符合油位—溫度曲線時，則油位異常。500kV變壓器一般采用帶有隔膜或膠囊的油枕，用指針式油位計反映油位。在下列情況下會出現油位異常現象：
(1)指針式油位計出現卡針等故障；
(2)隔膜或膠囊下面儲積有氣體，使隔膜或膠囊高于實際油位；
(3)呼吸器堵塞，使油位下降時空氣不能進入，油位指示將偏高；
(4)膠囊或隔膜破裂，使油進入膠囊或隔膜以上的空間，油位計指示可能偏低；
(5)溫度計指示不準確；
(6)變壓器漏油使油量減少。
發現變壓器油位異常，應迅速查明原因，并視具體情況進行處理。特別是當油位指示超過滿刻度或將到0刻度時，應立即確認故障原因及時處理，同時應監視變壓器的運行狀態，出現異常情況，立即采取措施。主變油位可通過油位與油溫的關系曲線來判斷，并通過油位表的微動開關發出油位高或低的信號。
(7)若發現油位異常指示時，應檢查油箱呼吸器是否堵塞，有無漏油現象；查明原因匯報調度及有關領導。
(8)若油位異常降低是由主變漏油引起，需迅速采取防止漏油措施，并立即通知有關部門安排處理。如大量漏油使油位顯著降低時，禁止將重瓦斯改信號。
(9)若油位因溫度上升而逐漸上升，若*高油溫時的油位可能高出油位指示并經分析不是假油位，則應放油至適當的高度以免溢出。應由檢修單位處理。
4、壓力釋放閥動作發出一個連續的報警信號，只能通過恢復指示桿人工解除。壓力釋放閥動作后，應作如下處理：
(1)檢查壓力釋放閥是否噴油；
(2)檢查保護動作情況、瓦斯信號動作情況、瓦斯繼電器氣體情況；
(3)主變油溫和繞組溫度是否正常；
(4)是否是壓力釋放閥誤動；
(5)在末查明原因前，主變不得試送。
5.主變輕瓦斯動作
(1)檢查是否因主變漏油引起；
(2)檢查主變油位和繞組溫度，聲響是否正常；
(3)檢查瓦斯繼電器內有無氣體，若存在氣體，應取氣體進行分析；
(4)檢查二次回路有無故障；
(5)若瓦斯繼電器內的氣體為無色、無臭、不可燃，色譜分析為空氣，則主變可繼續運行；若信號動作是因為油中剩余空氣逸出或強油循環系統吸入空氣而動作，而且信號動作時間間隔逐次縮短，將造成跳閘時，則應將重瓦斯改接信號；若氣體是可燃的，色譜分析后其含量超過正常值，經常規試驗給以綜合判斷，如說明主變內部已有故障，必須將主變停運，以便分析動作原因和進行檢查、試驗。
6、主變重瓦斯動作，并經檢查是可燃氣體，則主變未經檢查，并試驗合格前不許再投入運行。
重瓦斯在下列情況下需將跳閘改信號
(1)主變運行中進行濾油、加油及更換硅膠時，應先將重瓦斯改接信號，其它保護投入跳閘。工作完畢，主變空氣排盡后，方可將重瓦斯重新投入跳閘。
(2)當主變油位計上指示的油面有異常升高或油路系統有異常現象時，為查明原因，需打開各個放氣或放油閥門，檢查吸濕器或進行其它工作時，必須先將重瓦斯改信號，然后才能開始工作。
(3)主變進行檢修時，應停用本體保護。
7、變壓器跳閘
變壓器自動跳閘時，應立即進行**檢查并查明跳閘原因再作處理。具體的檢查內容有：
(1)根據保護的動作掉牌或信號、事件記錄器及其它監測裝置來顯示或打印記錄，判斷是否是變壓器故障跳閘；
(2)檢查變壓器跳閘前的負荷、油位、油溫、油色，變壓器有無噴油、冒煙，瓷套有否閃絡、破裂。壓力釋放閥是否動作或其它明顯的故障跡象，作用于信號的氣體繼電器內有無氣體等；
(3)分析故障錄波的波形；
(4)了解系統情況，如保護區內區外有無短路故障及其它故障等。
若檢查結果表明變壓器自動跳閘不是變壓器故障引起，則在外部故障排除后，變壓器可重新投入運行。
若檢查發現下列情況之一者，應認為變壓器內部存在故障，必須進一步查明原因，排除故障，并經電氣試驗、色譜分析以及其它針對性的試驗證明故障確已排除后，方可重新投入運行。
a)瓦斯繼電器中抽取的氣體分析判斷為可燃性氣體；
b)變壓器有明顯的內部故障特征，如外殼變形、油位異常、強烈噴油等；
c)變壓器套管有明顯的閃絡痕跡或破損、斷裂等；
d)差動、瓦斯、壓力等繼電保護裝置有兩套或兩套以上動作。
8、主變差動保護動作
(1)檢查保護動作情況，作好記錄，并對差動保護范圍內所有連接的電氣設備進行檢查有無短路、閃絡等明顯故障現象。
(2)檢查瓦斯繼電器有無氣體、壓力釋放閥是否動作、噴油。
(3)如檢查設備無明顯故障現象，且故錄未動作，有可能是差動保護誤動作，但在未確定前不得試送。
(4)主變試送必須經總工同意方可進行。
9、主變著火的事故處理
(1)主變著火時，應立即斷開各側開關和冷卻裝置電源，使各側至少有一個明顯的斷點，然后用滅火器進行撲救并投入水噴霧裝置并立即通知消防隊。
(2)若油溢在主變頂蓋上著火時，則應打開下部油門放油至適當油位；若主變內部故障引起著火時，則不能放油，以防主變發生嚴重爆炸。
(3)消防隊前來滅火，必須指定專人監護，并指明帶電部分及注意事項。
10、變壓器緊急停運
運行中的變壓器如發現以下任何情況，應立即停止變壓器的運行。
(1)變壓器內部聲響異常或聲響明顯增大；
(2)套管有嚴重的破損和放電現象；
(3)變壓器冒煙、著火、噴油；
(4)變壓器已出現故障，而保護裝置拒動或動作不明確；
(5)變壓器附近著火、爆炸，對變壓器構成嚴重威脅。
四、作用于信號的氣體繼電器動作
變壓器作用于信號的氣體繼電器動作，表明變壓器運行異常，應立即進行檢查處理，方法如下。
1.對變壓器外觀、聲音、溫度、油位、負荷進行檢查，若發現漏油嚴重，油位在油位指示計0刻度以下，可能油位已降低到作用于信號的氣體繼電器以下，這時應立刻使變壓器退出運行，并盡快處理漏油。若發現變壓器溫度異常升高或運行聲音異常，則變壓器內部可能存在故障，應立即進行變壓器油的色譜分析，判斷變壓器內部是否存在故障及故障類型和程度。
2.從氣體繼電器集氣室抽取氣樣進行分析判斷。分析的方法有兩種。一種是氣體可燃性檢查，即將收集的氣體點火燃燒，看是否可燃并觀察火焰的顏色，另一種是氣體的色譜分析。**種方法通常是在現場進行定性判斷，**種方法是在試驗室進行定量分析，以便作出準確的判斷。在實際工作中，往往是兩種方法并存。若氣體的可燃性檢查發現氣體可燃或色譜分析確認變壓器內部存在故障，應立即設法將變壓器退出運行。經多方檢查確認變壓器無故障，且氣體繼電器集氣室無氣體(或氣體很少)，那么作用于信號的氣體繼電器動作可能是由于二次回路故障造成誤報警，應迅速檢查并處理。
幾種常見異常或故障的判斷和處理方法。
1、變壓器過熱
過熱對變壓器是極其有害的。變壓器絕緣損壞大多是由過熱引起，溫度的升高降低了絕緣材料的耐壓能力和機械強度。IEC354《變壓器運行負載導則》指出變壓器*熱點溫度達到140℃時油中就會產生氣泡，氣泡會降低絕緣或引發閃絡，造成變壓器損壞。
變壓器的過熱也對變壓器的使用壽命影響極大。國際電工委員會(IEC)認為在：80—140℃的溫度范圍內，溫度每增加6℃，變壓器絕緣有效使用壽命降低的速度會增加一倍，這就是變壓器運行的6℃法則。國標GB1094中規定：油浸變壓器繞組平均溫升限值是65℃，頂部油溫升是55℃，鐵芯和油箱是80℃。IEC還規定線圈熱點溫度任何時候不得超過140℃，一般取130℃作為設計值；變壓器油溫異常升高的原因可能有：
①變壓器過負荷；②冷卻裝置故障(或冷卻裝置末完全投入)；③變壓器內部故障；④溫度指示裝置誤指示。
發現變壓器油溫異常升高，應對以上可能的原因逐一進行檢查，作出準確判斷檢查并及時處理：
(1)若運行儀表指示變壓器已過負荷，單相變壓器組三相各溫度計指示基本一致(可能有幾度偏差)，變壓器及冷卻裝置無故障跡象，則油溫升高由過負荷引起，則按過負荷處理。
(2)若冷卻裝置未完全投入或有故障，應立即處理，排除故障；若故障不能立即排除，則必須降低變壓器運行負荷，按相應冷卻裝置冷卻性能與負荷的對應值運行。
(3)若遠方測溫裝置發出溫度告警信號，且指示溫度值很高，而現場溫度計指示并不高，變壓器又沒有其它故障現象，可能是遠方測溫回路故障誤告警，這類故障可在適宜的時候予以排除。
(4)如果三相變壓器組中某一相油溫升高，明顯高于該相在過去同一負荷，且同樣冷卻條件下的運行油溫，而冷卻裝置、溫度計均正常，則過熱可能是由變壓器內部的某種故障引起，應通知專業人員立即取油樣作色譜分析，進一步查明故障。若色譜分析表明變壓器存在內部故障，或變壓器在負荷及冷卻條件不變的情況下，油溫不斷上升，則應按現場規程規定將變壓器退出運行。
(5)造成主變溫度異常升高的原因主要有:
a)內部各接頭發熱
b)線卷有匝間短路
c)鐵芯存在短路或渦流不正常現象
2、冷卻裝置故障
冷卻裝置是通過變壓器油幫助繞組和鐵芯散熱。冷卻裝置正常與否，是變壓器正常運行的重要條件。在冷卻設備存在故障或冷卻效率達不到設計要求時，變壓器是不宜滿負荷運行的，更不宜過負荷運行，需要注意的是，在油溫上升過程中，繞組和鐵芯的溫度上升快，而油溫上升較慢。可能從表面上看油溫上升不多，但鐵芯和繞組的溫度已經很高了，所以，在冷卻裝置存在故障時，不僅要觀察油溫，還應注意變壓器運行的其它變化，綜合判斷變壓器的運行狀況。
冷卻裝置常見的故障及處理方法如下。
(1)冷卻裝置電源故障。冷卻裝置常見的故障就是電源故障，如熔絲熔斷、導線接觸**或斷線等。當發現冷卻裝置整組停運或個別風扇停轉以及潛油泵停運時，應檢查電源，查找故障點，迅速處理。若電源已恢復正常，風扇或潛油泵仍不能運轉，則可按動熱繼電器復歸按鈕試一下。若電源故障一時來不及恢復，且變壓器負荷又很大，可采用臨時電源，使冷卻裝置先運行起來，再去檢查和處理電源故障。
(2)機械故障。冷卻裝置的機械故障包括電動機軸承損壞、電動機繞組損壞、風扇扇葉變形及潛油泵軸承損壞等。這時需盡快更換或檢修。
(3)控制回路故障。小控制回路中的各元件損壞、引線接觸**或斷線、接點接觸**時，應查明原因迅速處理。
3、變壓器油位異常
變壓器的油位是與油溫相對應的，生產廠家應提供油位與溫度曲線。當油位與油溫不符合油位—溫度曲線時，則油位異常。500kV變壓器一般采用帶有隔膜或膠囊的油枕，用指針式油位計反映油位。在下列情況下會出現油位異常現象：
(1)指針式油位計出現卡針等故障；
(2)隔膜或膠囊下面儲積有氣體，使隔膜或膠囊高于實際油位；
(3)呼吸器堵塞，使油位下降時空氣不能進入，油位指示將偏高；
(4)膠囊或隔膜破裂，使油進入膠囊或隔膜以上的空間，油位計指示可能偏低；
(5)溫度計指示不準確；
(6)變壓器漏油使油量減少。
發現變壓器油位異常，應迅速查明原因，并視具體情況進行處理。特別是當油位指示超過滿刻度或將到0刻度時，應立即確認故障原因及時處理，同時應監視變壓器的運行狀態，出現異常情況，立即采取措施。主變油位可通過油位與油溫的關系曲線來判斷，并通過油位表的微動開關發出油位高或低的信號。
(7)若發現油位異常指示時，應檢查油箱呼吸器是否堵塞，有無漏油現象；查明原因匯報調度及有關領導。
(8)若油位異常降低是由主變漏油引起，需迅速采取防止漏油措施，并立即通知有關部門安排處理。如大量漏油使油位顯著降低時，禁止將重瓦斯改信號。
(9)若油位因溫度上升而逐漸上升，若*高油溫時的油位可能高出油位指示并經分析不是假油位，則應放油至適當的高度以免溢出。應由檢修單位處理。
4、壓力釋放閥動作發出一個連續的報警信號，只能通過恢復指示桿人工解除。壓力釋放閥動作后，應作如下處理：
(1)檢查壓力釋放閥是否噴油；
(2)檢查保護動作情況、瓦斯信號動作情況、瓦斯繼電器氣體情況；
(3)主變油溫和繞組溫度是否正常；
(4)是否是壓力釋放閥誤動；
(5)在末查明原因前，主變不得試送。
5.主變輕瓦斯動作
(1)檢查是否因主變漏油引起；
(2)檢查主變油位和繞組溫度，聲響是否正常；
(3)檢查瓦斯繼電器內有無氣體，若存在氣體，應取氣體進行分析；
(4)檢查二次回路有無故障；
(5)若瓦斯繼電器內的氣體為無色、無臭、不可燃，色譜分析為空氣，則主變可繼續運行；若信號動作是因為油中剩余空氣逸出或強油循環系統吸入空氣而動作，而且信號動作時間間隔逐次縮短，將造成跳閘時，則應將重瓦斯改接信號；若氣體是可燃的，色譜分析后其含量超過正常值，經常規試驗給以綜合判斷，如說明主變內部已有故障，必須將主變停運，以便分析動作原因和進行檢查、試驗。
6、主變重瓦斯動作，并經檢查是可燃氣體，則主變未經檢查，并試驗合格前不許再投入運行。
重瓦斯在下列情況下需將跳閘改信號
(1)主變運行中進行濾油、加油及更換硅膠時，應先將重瓦斯改接信號，其它保護投入跳閘。工作完畢，主變空氣排盡后，方可將重瓦斯重新投入跳閘。
(2)當主變油位計上指示的油面有異常升高或油路系統有異常現象時，為查明原因，需打開各個放氣或放油閥門，檢查吸濕器或進行其它工作時，必須先將重瓦斯改信號，然后才能開始工作。
(3)主變進行檢修時，應停用本體保護。
7、變壓器跳閘
變壓器自動跳閘時，應立即進行**檢查并查明跳閘原因再作處理。具體的檢查內容有：
(1)根據保護的動作掉牌或信號、事件記錄器及其它監測裝置來顯示或打印記錄，判斷是否是變壓器故障跳閘；
(2)檢查變壓器跳閘前的負荷、油位、油溫、油色，變壓器有無噴油、冒煙，瓷套有否閃絡、破裂。壓力釋放閥是否動作或其它明顯的故障跡象，作用于信號的氣體繼電器內有無氣體等；
(3)分析故障錄波的波形；
(4)了解系統情況，如保護區內區外有無短路故障及其它故障等。
若檢查結果表明變壓器自動跳閘不是變壓器故障引起，則在外部故障排除后，變壓器可重新投入運行。
若檢查發現下列情況之一者，應認為變壓器內部存在故障，必須進一步查明原因，排除故障，并經電氣試驗、色譜分析以及其它針對性的試驗證明故障確已排除后，方可重新投入運行。
a)瓦斯繼電器中抽取的氣體分析判斷為可燃性氣體；
b)變壓器有明顯的內部故障特征，如外殼變形、油位異常、強烈噴油等；
c)變壓器套管有明顯的閃絡痕跡或破損、斷裂等；
d)差動、瓦斯、壓力等繼電保護裝置有兩套或兩套以上動作。
8、主變差動保護動作
(1)檢查保護動作情況，作好記錄，并對差動保護范圍內所有連接的電氣設備進行檢查有無短路、閃絡等明顯故障現象。
(2)檢查瓦斯繼電器有無氣體、壓力釋放閥是否動作、噴油。
(3)如檢查設備無明顯故障現象，且故錄未動作，有可能是差動保護誤動作，但在未確定前不得試送。
(4)主變試送必須經總工同意方可進行。
9、主變著火的事故處理
(1)主變著火時，應立即斷開各側開關和冷卻裝置電源，使各側至少有一個明顯的斷點，然后用滅火器進行撲救并投入水噴霧裝置并立即通知消防隊。
(2)若油溢在主變頂蓋上著火時，則應打開下部油門放油至適當油位；若主變內部故障引起著火時，則不能放油，以防主變發生嚴重爆炸。
(3)消防隊前來滅火，必須指定專人監護，并指明帶電部分及注意事項。
10、變壓器緊急停運
運行中的變壓器如發現以下任何情況，應立即停止變壓器的運行。
(1)變壓器內部聲響異常或聲響明顯增大；
(2)套管有嚴重的破損和放電現象；
(3)變壓器冒煙、著火、噴油；
(4)變壓器已出現故障，而保護裝置拒動或動作不明確；
(5)變壓器附近著火、爆炸，對變壓器構成嚴重威脅。
四、作用于信號的氣體繼電器動作
變壓器作用于信號的氣體繼電器動作，表明變壓器運行異常，應立即進行檢查處理，方法如下。
1.對變壓器外觀、聲音、溫度、油位、負荷進行檢查，若發現漏油嚴重，油位在油位指示計0刻度以下，可能油位已降低到作用于信號的氣體繼電器以下，這時應立刻使變壓器退出運行，并盡快處理漏油。若發現變壓器溫度異常升高或運行聲音異常，則變壓器內部可能存在故障，應立即進行變壓器油的色譜分析，判斷變壓器內部是否存在故障及故障類型和程度。
2.從氣體繼電器集氣室抽取氣樣進行分析判斷。分析的方法有兩種。一種是氣體可燃性檢查，即將收集的氣體點火燃燒，看是否可燃并觀察火焰的顏色，另一種是氣體的色譜分析。**種方法通常是在現場進行定性判斷，**種方法是在試驗室進行定量分析，以便作出準確的判斷。在實際工作中，往往是兩種方法并存。若氣體的可燃性檢查發現氣體可燃或色譜分析確認變壓器內部存在故障，應立即設法將變壓器退出運行。經多方檢查確認變壓器無故障，且氣體繼電器集氣室無氣體(或氣體很少)，那么作用于信號的氣體繼電器動作可能是由于二次回路故障造成誤報警，應迅速檢查并處理。
