電力干式變壓器是電力系統(tǒng)中廣泛使用的重要電氣設(shè)備，其安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的必要門檻。電力干式變壓器不同于發(fā)電機(jī)，它沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，它是一種靜止的電氣設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠性高，發(fā)生故障的幾率相對(duì)較小。而干式變壓器是連續(xù)運(yùn)行的，停電少，大部分安裝在室外，受自然環(huán)境影響較大。此外，干式變壓器總是受到外部負(fù)載的影響，尤其是電力系統(tǒng)中的短路故障。因此，電力干式變壓器運(yùn)行中仍可能出現(xiàn)各種類型的故障或異常工況。其故障將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行，尤其是大容量干式變壓器的損壞，對(duì)系統(tǒng)的影響更為嚴(yán)重。因此，考慮到干式變壓器在電力系統(tǒng)中的重要地位及其故障和異常工作狀態(tài)造成的嚴(yán)重后果，必須根據(jù)干式變壓器的容量和重要性安裝相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。

電力干式變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障主要是干式變壓器油箱中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的相間短路、匝間短路和單相接地短路。干式變壓器油箱內(nèi)部故障非常危險(xiǎn)，因?yàn)楣收宵c(diǎn)的電弧不僅會(huì)損壞繞組絕緣和鐵芯，還會(huì)使絕緣材料和干式變壓器油劇烈汽化，從而可能導(dǎo)致油箱爆炸。因此，繼電保護(hù)應(yīng)盡快排除這些故障。油箱較常見(jiàn)的外部故障是干式變壓器繞組出線和套管上的相間短路和接地短路(直接接地系統(tǒng))。

干式變壓器的異常工況主要包括過(guò)載、外部短路引起的過(guò)流、外部接地短路引起的中性點(diǎn)過(guò)電壓、油箱泄漏引起的油位下降或冷卻系統(tǒng)故障引起的溫升等。此外，大容量干式變壓器由于其額定工作磁通密度高，與電壓頻率比成正比，在過(guò)電壓或低頻運(yùn)行時(shí)，可能導(dǎo)致干式變壓器過(guò)勵(lì)磁故障。

干式變壓器繼電保護(hù)的任務(wù)是反映上述故障或異常運(yùn)行情況，并通過(guò)斷路器切斷故障干式變壓器，或發(fā)出信號(hào)通知運(yùn)行人員采取措施消除異常運(yùn)行情況。同時(shí)，干式變壓器保護(hù)也應(yīng)作為相鄰電氣元件的后備保護(hù)。

鑒于上述故障和異常工況，干式變壓器應(yīng)配備以下繼電保護(hù)：

1)氣體保護(hù)，反映干式變壓器油箱的各種故障和油位下降。車間0.8毫伏及以上油浸變壓器和0.4毫伏及以上油浸變壓器應(yīng)安裝氣體保護(hù)。當(dāng)油箱中的故障引起輕微的氣體或油位下降時(shí)，應(yīng)立即根據(jù)信號(hào)采取行動(dòng)；當(dāng)產(chǎn)生大量氣體時(shí)，應(yīng)采取措施斷開(kāi)干式變壓器各側(cè)的斷路器。

帶負(fù)荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置也應(yīng)配有氣體保護(hù)。

2)干式變壓器出線、套管和內(nèi)部短路故障的縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)。保護(hù)的瞬時(shí)動(dòng)作是斷開(kāi)干式變壓器每側(cè)的斷路器。

對(duì)于6.3MVA以下的輔助干式變壓器和并聯(lián)運(yùn)行的干式變壓器，以及10MVA以下的輔助備用干式變壓器和先立運(yùn)行的干式變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)間大于0.5s時(shí)，應(yīng)安裝電流速斷保護(hù)。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

并聯(lián)運(yùn)行的6.3兆伏安及以上輔助干式變壓器和干式變壓器，10兆伏安及以上輔助備用干式變壓器和干式變壓器應(yīng)安裝縱差保護(hù)

發(fā)電機(jī)干式變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)和干式變壓器之間有斷路器時(shí)，發(fā)電機(jī)有單先的縱向差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)和干式變壓器之間沒(méi)有斷路器時(shí)，100毫伏及以下的發(fā)電機(jī)與干式變壓器組共用縱差保護(hù)；100毫伏以上的發(fā)電機(jī)。除發(fā)電機(jī)干式變壓器共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)應(yīng)單先安裝縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于200~300MVA發(fā)電機(jī)干式變壓器組，干式變壓器可增加單先的縱差保護(hù)，即采用雙速動(dòng)保護(hù)。

3)過(guò)流保護(hù)、低壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)和阻抗保護(hù)，作為氣體保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(或電流速斷保護(hù))的后備，保護(hù)動(dòng)作后跳閘。

降壓干式變壓器應(yīng)采用過(guò)流保護(hù)。

復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)適用于過(guò)流保護(hù)不滿足靈敏度要求的升壓干式變壓器、系統(tǒng)接觸干式變壓器和降壓干式變壓器。

63MVA及以上的升壓干式變壓器可采用負(fù)序電流和單相低壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)。

(4)當(dāng)上述2)和3)的保護(hù)不能滿足靈敏度和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。

4)大接地電流系統(tǒng)中干式變壓器外部接地短路的零序電流保護(hù)。在110千伏及以上的大接地電流系統(tǒng)中，如果干式變壓器的中性點(diǎn)可能接地，則有兩個(gè)或三個(gè)電源側(cè)的升壓干式變壓器或降壓干式變壓器應(yīng)配備零序電流保護(hù)，作為干式變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件的后備保護(hù)。

5)反映干式變壓器對(duì)稱過(guò)載的過(guò)載保護(hù)。對(duì)于400千伏安及以上的干式變壓器，當(dāng)干式變壓器并聯(lián)或先立運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能的過(guò)載情況安裝過(guò)載保護(hù)，并作為其他負(fù)載的備用電源。對(duì)于自耦變壓器和多繞組干式變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反映普通繞組和各側(cè)的過(guò)載。過(guò)載保護(hù)應(yīng)連接到相電流，對(duì)信號(hào)進(jìn)行限時(shí)動(dòng)作。在沒(méi)有固定值班人員的變電站中，必要時(shí)可操作過(guò)載保護(hù)來(lái)跳閘或斷開(kāi)部分負(fù)載。

6)反映干式變壓器過(guò)勵(lì)磁的過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。現(xiàn)代大型干式變壓器的額定磁通密度接近飽和磁通密度和頻率

率降低或電壓升高時(shí)容易引起干式變壓器過(guò)勵(lì)磁，導(dǎo)致鐵心飽和，勵(lì)磁電流劇增，鐵心溫度上升，嚴(yán)重過(guò)熱會(huì)使干式變壓器絕緣劣化，壽命降低，較終造成干式變壓器損壞。因此，高壓側(cè)為500kV的干式變壓器宜裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 。