变压器保护_(2011.3.24)(免费阅读).pptVIP

 电力变压器保护 目 录 ★电力变压器的故障类型和不正常工作状态 ★电力变压器保护的配置及原理 一、电力变压器的故障类型和不正常工作状态 电力变压器的故障类型 电力变压器的不正常运行状态 电力变压器的故障类型 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种类型：1、油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短路。2、油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。 实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路时比较常见的故障形式；而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 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变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷，风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。 上述这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。 变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。 二、变压器保护的配置及原理 变压器保护的配置 (1)针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。 (2)应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器。 (3)对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸 (4)对110kV及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸。  (5)为防御长时间的过负荷对设备的损坏，应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号。 (6)对变压器温度升高和冷却系统的故障，应按变压器标准的规定，装设作用于信号或动作 于跳闸的装置。 变压器保护原理 （一）变压器的主保护 主保护：为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。 主保护包括：差动保护、瓦斯保护 双绕组变压器正常运行时的电流分布 1、差动保护 变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的,主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。 它用以保护变压器内部、套管及引出线上的各种短路故障，为实现这一保护，需要在变压器两侧装设电流互感器TA1和TA2，并按环流法连接。保证在正常负荷情况下或外部短路故障时，通过继电器的电流为两侧电流之差，当保护范围内发生故障时，通过继电器的电流为两侧电流之和。保护动作瞬时断开两侧的断路器QF1和QF2，保护的范围为TA1和TA2之间一次回路各电气元件。 2、瓦斯保护 电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。 瓦斯保护可以反应主变内部各种故障（包括接头过热、局部放电、铁芯故障等）的非电量主保护。轻瓦斯保护动作于发信号，重瓦斯保护动作瞬时跳开各侧开关 。 瓦斯（气体）继电器安装位置 “瓦斯（气体）继电器”安装位置在油箱与油枕的连接导管中（图中“1”所示） 瓦斯保护原理 当变压器发生内部故障时产生大量的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油下降，当油面降低到一定程度时，上浮筒下沉使水银接点接通，发轻瓦斯动作信号。如果是严重的故障时，油箱内的压力增大使油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路。 瓦斯保护的范围 1）油箱内部的相间短路故障 2）绕组匝间、层间短期故障 3）绕组与铁芯与外壳间的短路故障 4）铁芯故障 5）油面下降或漏油 6）分接头接触不良等故障 3、差动、瓦斯特点分析 瓦斯保护的主要优点是结构简单，灵敏性高，能反应变压器油箱内的各种故障。特别是能反应轻微匝间短路。它也是油箱漏油或绕组、铁芯烧损的唯一保护。 差动保护能反应油箱外（变压器套管和引出线的）故障，抗外部振动干扰能力强。 瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，包括铁芯过热烧伤，油面降低，但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不大，因此