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)，它沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，它是一種靜止的電氣設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠性高，發(fā)生故障的幾率相對較小。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載、外部短路引起的過流、外部接地短路引起的中性點(diǎn)過電壓、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，在過電壓或低頻運(yùn)行時(shí)，可能導(dǎo)致干式變壓器過勵(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)作是斷開干式變壓器每側(cè)的斷路器。

對于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)過流保護(hù)、低壓啟動(dòng)過流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動(dòng)過流保護(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)采用過流保護(hù)。

復(fù)合電壓啟動(dòng)過流保護(hù)適用于過流保護(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)序電流和單相低壓啟動(dòng)過流保護(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)反映干式變壓器對稱過載的過載保護(hù)。對于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)可能的過載情況安裝過載保護(hù)，并作為其他負(fù)載的備用電源。對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)的過載。過載保護(hù)應(yīng)連接到相電流，對信號(hào)進(jìn)行限時(shí)動(dòng)作。在沒有固定值班人員的變電站中，必要時(shí)可操作過載保護(hù)來跳閘或斷開部分負(fù)載。

6)反映干式變壓器過勵(lì)磁的過勵(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)過勵(lì)磁保護(hù) 。