變壓器作為電力系統中提供能源的設備，它的穩定性和可靠性直接關系到電網的安全運行與電力供應的連續性。盡管變壓器設計用于連續運行且具有高可靠性，但在實際應用的過程中，由于變壓器安裝在多變的外界環境與復雜的電力系統負荷中，難免會遇到故障和異常情況。下面就來說說變壓器的常見故障類型、異常現象及其保護配置有哪些。
 
 變壓器常見故障及異常分析
 
 內部故障
繞組相間短路：造成巨大短路電流，迅速升溫，嚴重的情況下可能引發火災。
單相繞組匝間短路：會導致局部過熱，影響變壓器性能，長久運行會損壞變壓器。
繞組與鐵芯間短路：破壞絕緣層，導致損耗劇增。
繞組斷線：影響變壓器的電壓輸出。
 
 外部故障
雖然直接損壞變壓器的風險相對較低，但對外部線路的損害不容忽視：
相間短路：通過變壓器的連接線發生，引起電流激增，可能波及變壓器。
絕緣套管接地故障：通過閃絡效應，影響變壓器外殼安全，有時也會引發內部問題。
 
 異常情況
過載：長期過載運行加速設備老化，縮短使用壽命。
油位下降或油質劣化：影響冷卻效率，加劇內部部件磨損。
溫度過高：反映內部損耗過大或冷卻系統失效。
壓力異常：可能由內部故障或密封問題引起。
冷卻系統故障：直接影響變壓器的散熱效率，是導致過熱的主要原因之一。
 
 變壓器保護配置的重要性
 
 主保護機制
縱差保護：利用流入與流出變壓器的電流差值判斷內部故障，反應迅速。
重瓦斯保護：監測油中溶解氣體含量，對內部嚴重故障（如電弧放電）提供即時保護。
 
 后備保護措施
復合電壓閉鎖過流保護：在過流情況下，需滿足特定電壓條件才動作，以防誤動。
零序（方向）過流保護：針對接地故障，尤其是中性點直接接地系統中更為重要。
低阻抗保護：識別短路故障，尤其是遠端短路時的快速響應。
 
 異常動作保護
過載保護：通過限制負載電流，防止設備過熱。
過勵磁保護：防止因電壓過高導致的磁飽和及過熱。
輕瓦斯保護：檢測輕微氣體釋放，提示潛在的絕緣下降。
溫度與油位保護：確保變壓器運行在安全的溫升范圍內，監測油位以防缺油。
冷卻系統故障保護：及時發現并報警冷卻系統失效，避免過熱。
 
變壓器的故障與異常識別及相應的保護配置是電力系統安全穩定運行的基礎。通過科學合理的保護設置，能夠在故障發生的有效時間內采取措施，避免事故擴大，保障電力供應的連續性和安全性。