第八章 电力变压器保护1wsw
第八章 电力变压器保护,一、电力变压器的结构 二、电力变压器的故障和异常 三、电力变压器保护的配置原则,第一节 概 述,一、电力变压器的结构,电力变压器的主要部件：铁芯、绕组、绝缘、油箱、分接开关、油枕、吸湿器、气体继电器等。,二、电力变压器的故障和异常,变压器的故障：油箱内故障油箱外故障。,油箱内故障：绕组的相间短路、接地短 路、 匝间短路; 铁芯的烧损等。,油箱外故障：套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。,变压器的不正常运行状态：过电流、中性点过电压，过负荷以及油面降低。,此外，对大容量变压器，还会发生变压器的过励磁故障。,三、电力变压器保护的配置原则,电力变压器的主保护,气体保护 纵联差动保护 电流速断保护,（1）气体保护反应变压器油箱内的各种故障及异常的一种保护。,装设原则：容量在800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，应装设气体保护。,（2）纵联差动保护或电流速断保护作用：反应变压器绕组、套管及引出线上的各种故障。装设原则：根据变压器容量的不同装设。,电流速断保护：用于10000kVA以下，其过电流保护的动作时限大于0.5s的变压器。,纵联差动保护：用于:1）容量为10000kVA及以上单独运行的变压器；2）容量为6300kVA及以上并列运行的变压器或厂用变压器及企业中的重要变压器；3）容量为2000kVA及以上的变压器，且其电流速断保护的灵敏性不能满足要求时。,2. 电力变压器的后备保护,（1）对于外部相间短路引起的变压器过电流，应采用下列保护 1）过电流保护； 2）复合电压起动的过电流保护； 3）负序电流及单相式低电压起动的过电流保护； 4）阻抗保护。,（2）对于外部接地短路引起的变压器过电流保护1）零序电流保护；2）零序方向保护；3）专用的保护装置。例如零序过电压保护，中性点装放电间隙及零序电流保护等。,（3）过负荷保护 （4）过励磁保护 (5) 其他保护,讨论：,某一200KV变电站的值班员，在控制室突然听到蜂鸣器响；看到后台机显示器屏幕上1#主变三侧的断路器均闪光、告警对话框提示： 1#主变差动保护动作。请根据上述现象，判断1#主变的哪些地方可能发生了故障？为什么？,第二节 变压器的气体保护,一、 气体保护的作用及原理 二、气体继电器 三、气体保护的接线 四、气体保护运行中常见问题 五、轻瓦斯动作后的处理,第二节 变压器的气体保护,一、气体保护的作用及原理1.变压器内部发生故障，故障处产生的高温会引起附近的变压器油膨胀，甚至沸腾，油内溶解的空气被逐出，形成空气泡上升。 2.当故障严重时，变压器油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。根据油箱内部故障时的这一特点，构成气体保护。,3.气体保护分为:重瓦斯 轻瓦斯当变压器油箱内轻微故障或严重漏油时，轻瓦斯保护动作，延时作用于信号；当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯保护动作，瞬时动作跳开变压器的各侧断路器。,4.气体保护的实现,采用： 气体继电器 瓦斯继电器 非电量继电器,二、气体继电器,1.气体继电器的安装位置安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道上。,安装要求：变压器安装时，应使顶盖与水平面之间夹角应有115的坡度，连接管有24的升高坡度。,气体继电器的安装,QJ-15,50,80（直径）型气体继电器,2.气体继电器的结构 外形：,QJ4-50C型气体继电器,开口杯挡板式气体继电器结构图,瓦斯继电器结构,上开口杯,下挡板,磁铁及干簧接点,气孔及接线柱,探针,3.气体继电器的工作原理,（1）轻瓦斯保护变压器内部发生轻微故障时，变压器油分解产生的气体汇集在气体继电器上部，迫使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，因其受到的浮力减小失去平衡而下沉，带动永久磁铁下降，当永久磁铁靠近干簧触点时，干簧触点接通，发出轻瓦斯动作信号。,（2）重瓦斯保护变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量气体，强大的气流伴随着油流冲击挡板，当油流的速度达到整定值时，挡板克服弹簧的反作用力向前移动，带动永久磁铁靠近干簧触点，使干簧触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，断开变压器各侧的断路器。,4.气体继电器的整定与调试,（1）轻瓦斯保护整定与调试,动作值：采用气体容积大小表示； 整定范围通常为：250cm3300cm3。,调整方法：通过移动重锤6的位置，调整动作值。,（2）重瓦斯保护的整定与调试,动作值：采用油流速度大小表示；整定范围通常为：0.61.5ms。,调试方法： 通过调整调节螺杆，改变弹簧的松紧程度，调整重瓦斯的动作值，其动作值。,6.重瓦斯的试验：气体继电器安装完毕，从排气口打进空气，检查轻瓦斯动作的可靠性；通过探针检查重瓦斯动作的可靠性。,探针试验,三、气体保护的接线,常规型保护与微机型保护的接口,1. 常规型保护的接线,气体保护接线特点,（1）出口继电器必需带有自保持线圈.（2）XB在必要时可将保护退出.（3）Rf 起续流电阻的作用.,2. 气体保护与微机保护的接口,（1）重瓦斯保护接线将瓦斯继电器的触点引入保护装置（非电量保护装置），经保护出口继电器和信号辅助插件，实现保护的跳闸功能和信号功能；,同时还将瓦斯继电器的触点引入保护模块CPU中，供CPU检测保护动作时刻，以便记录和打印动作信息。,重瓦斯保护接线示意框图：,四、瓦斯继电器运行中常遇见的问题,1. 新投运变压器，轻瓦斯动作：新变压器投运后，线圈发热，变压器油发热循环流动，将变压器内部一些空气排除，积聚在变压器上部，使变压器油面下降，造成轻瓦斯动作。处理方法：将瓦斯继电器放气阀打开，排出变压器本体内气体即可。,2.瓦斯继电器接线盒内进水，造成轻、重瓦斯保护动作：下雨天，瓦斯继电器接线盒封闭不严，雨水进入继电器接线盒内，造成接线柱短路，使轻、重瓦斯保护动作。,3.瓦斯继电器接点线破损接地，也会造成轻、重瓦斯保护动作。,五、轻瓦斯动作后的处理:,瓦斯继电器动作后，应立即收集瓦斯继电器内聚积的气体，通过鉴别气体的性质，做进一步判断。一般将专用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀来收集气体。,如果气体无色无味，且不能点燃，是油内排出空气所致;如果收集到的气体为黄色，且不易点燃，为木质部分出现了故障；如果气体为淡黄色并带强烈臭味，又可燃烧，则表明是纸质部分故障.,思考题:,瓦斯保护能独立的用作变压器的主保护吗? 为什么?,
