电力工程第27次课（电力变压器保护）.ppt

第九章 电力系统继电保护 山东电力高等专科学校电力工程 第三节 电力变压器保护 1.电力变压器故障 电力变压器的故障分为油箱内部和油箱外部两种故障。 （1）油箱内部故障主要包括绕组的相间短路、单相匝间短路、单相接地（指变压器中性点直接接地侧）故障等。对于变压器而言，内部故障是非常危险的，不仅会烧毁变压器，而且由于绝缘物和油在电弧作用下急剧变化，容易导致变压器油箱爆炸。 （2）变压器油箱外部故障主要是绝缘套管和引出线上发生的各种短路。这类故障有可能引起变压器绝缘套管爆炸，从而影响电力系统的正常运行。 2.电力变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有： （1）油面降低，变压器油箱漏油引起； （2）过电流，由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流； （3）过电压，变压器外部接地短路，引起变压器中性点过电压； （4）过励磁，变压器电压过高或频率过低引起； （5）过负荷，由于负荷超过额定容量引起，过负荷使变压器绕组过热，加速绕组绝缘老化，甚至引起内部故障。因此，通常对这类不正常运行状态也要装设相应的继电保护装置。 二、电力变压器保护配置 1.瓦斯保护 容量在800kVA及以上的油浸式变压器和容量在400KVA及以上的车间内油浸式变压器一般都应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反映变压器油箱内部的故障和油面降低，当变压器油箱内部发生故障伴随油分解产生气体，或当变压器油面降低时，瓦斯保护动作。 2.电流速断保护 电流速断保护用来反映变压器油箱内部的绕组、引出线及套管处的相间短路。容量在10000kVA以下单台运行的和容量在6300kVA以下并列运行的小容量变压器，一般装设电流速断保护，灵敏度稍低。 3.纵联差动保护 纵联差动保护用来反映变压器油箱内部的绕组、引出线及套管处的相间短路。保护动作跳开变压器各侧的断路器。容量在1000kVA及以上单台运行的变压器和容量在6300kVA及以上并列运行的变压器，都要装设纵联差动保护。当电流速断保护灵敏系数不满足要求时，也要装设纵联差动保护，瞬时动作。 4.过电流保护 过电流保护用来反映变压器内部和外部故障，作为瓦斯保护、纵联差动保护或电流速断保护的后备保护。作为主保护的后备和反应外部相间短路引起的过电流，延时动作。 5.过负荷保护 过负荷保护用来反映变压器的过负荷。对于容量在400kVA以上的变压器，当数台并列运行的变压器或单台运行的变压器并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。保护装置只接于某一相电流中并作用于信号。在无人值守的变电所内也 可将其作用于跳闸或自动减负荷。 6.过励磁保护 大容量变压器，应装设过励磁保护，动作于延时发信号或跳闸。 7.其它保护 用来反应油温、油箱压力升高、冷却系统故障。如监视变压器的上层油温不超过规定值（一般为85℃），一般装设温度保护。当变压器的上层油温超过规定油温时，温度保护动作发出信号或自动开启变压器冷却风扇。 三、电力变压器的瓦斯保护 在变压器油箱内常见的故障有绕组匝间或层间绝缘破坏造成的短路，或高压绕组对地绝缘破坏引起的单相接地。变压器油箱内发生任何一种故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们就要从油箱流向油枕的上部，当故障严重时，油会迅速膨胀并有大量气体产生，此时，会有强烈的油流和气流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障时的这一特点，就构成反映气体变化的保护装置，称为瓦斯保护。 瓦斯保护分为两种： （1）轻瓦斯保护 用于反应轻微故障和油面降低，轻瓦斯保护动作于信号； （2）重瓦斯保护 用于反应严重故障，重瓦斯保护动作于跳开变压器各侧的断路器。 瓦斯保护具有灵敏度高、动作迅速，接线简单等优点。当变压器内发生严重漏油或匝数很少的匝间短路和绕组短路故障时，故障回路的电流虽然很大，但反映在外部电路的电流变化很小，变压器其他反应电量的保护均不能动作，而瓦斯保护却能可靠地动作。因此，对于变压器油箱内部的各类故障，瓦斯保护都能灵敏的反应。但应注意的是瓦斯