电力变压器本体保护及过励磁保护
电力变压器本体保护及过励磁保护
一、变压器本体保护
变压器差动保护是电气保护，任何情况下都不能代替反应变压器油箱内部故障的温度、油位、油流、气流等非电气量的本体保护。
变压器本体保护通常也称为非电量保护，一般是指本体气体保护、有载调压气体保护和压力释放保护。本体重气体、有载调压重气体和压力释放保护有两种方法动作于跳闸一种是按开关量光隔输入的方法接入到微机继电保护的输入端，然后通过微机控制出口继电器来实现保护的出口重动另一种是把本体重气体、有载调压重气体和压力释放的信号逐一用重动继电器实现保护的出口重动。按照有关规范，后一种方法更好些，因为将重气体和压力释放的动作信号逐一重动更加可靠，而且不易受干扰误动作，这时非电量保护装置的微机只起采集信号和与外部系统通信的作用。非电量保护装置也可采集轻气体信号。但在大多数的情况下，轻气体报警直接接入到监控系统或RTU中去，不接入微机本体保护装置。
二、变压器过励磁保护
当电力系统发生过电压时，变压器的励磁电流将急剧增大。例如当过电压20%～30%时，励磁电流可达额定励磁电流的10～100倍当过电压更大时，励磁电流甚至可达变压器的额定电流的水平，这样大的励磁电流会使变压器在数秒钟内烧坏，为防止过电压对变压器的破坏应装设过励磁保护。
由变压器的工作磁通密度可知，当变压器的电压升高或系统频率下降时，会出现过励磁现象。此时，铁芯损耗增大，而造成发热。现代大型变压器应用冷轧晶粒定向硅钢片，正常额定工作磁通密度Bn为1.7～1.8T，而饱和磁通密度Bb则在1.9～2.0T，即Bb/Bn约为1.10，因此，过励磁很容易使铁芯饱和。铁芯饱和时，漏磁场增大，使附近金属构件及油箱产生涡流损失，绕组导线也会产生涡流损失。这些损失造成发热，使绝缘受损及金属构件机械变形。此外，铁芯饱和时，励磁电流急剧增大，且含有大量谐波分量。对大型变压器的典型分析可知，当磁通密度为125%、133%、143%额定值时，励磁电流均方根值分别达到10%、50%及100%额定电流值。这样大的含有谐波分量的励磁电流，会进一步使导线发热。
如过励磁倍数较大，且持续运行时间过长，将使变压器绝缘老化、缩短变压器的寿命，甚至遭到损坏。因此，对于造价高、检修困难、停电损失较大的大型变压器，应考虑装设专用的过励磁保护。对于电力系统中的联络变压器，过励磁倍数虽然不大，但其运行持续时间往往很长，所以也要考虑是否需要装设过励磁保护。
变压器过电压时，励磁电流中的三次谐波和五次谐波成分十分显著。同理，在其他工况下三次谐波经常出现，特别是内部短路电流很大时将有很显著的三次谐波成分，因此三次谐波也不能作为过励磁的特征量来组成差动保护的制动或闭锁部分。以五次谐波作为差动保护过励磁制动是恰当的。差动保护一般选择五次谐波与基波的比不小于35%作为差动保护过励磁闭锁的判据。