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第八章 电力变压器保护1_图文

第八章  电力变压器保护1_图文

第八章

电力变压器保护

规范
? 《火力发电厂与变电所设计防火规范》 GB50229-2006 看规范 ? 6.6 防火间距,防火墙 ? 贮油设施,卵石层 ? 《继电保护和安全自动装置技术规程》 GBT14285-2006 ? 4.3 变压器保护配置 (下页) ?

? 4.3.2 0.4MVA 及以上车间内油浸式变压器 和 0.8MVA 及以上油浸式变压器,均应装设 瓦斯保护。 ? 当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应 瞬时动作于信号;当壳内故障产生大量瓦斯 时,应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。 ? 带负荷调压变压器充油调压开关,亦应装设 瓦斯保护。 ? 瓦斯保护应采取措施,防止因瓦斯继电器的 引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。

? 4.3.3 对变压器的内部、套管及引出线的短路故障, 按其容量及重要性的不同,应装设下列保护作为 ? 主保护,并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器: ? 4.3.3.1 电压在 10kV 及以下、容量在 10MVA 及以下 的变压器,采用电流速断保护。 ? 4.3.3.2 电压在 10kV 以上、容量在 10MVA 及以上的 变压器,采用纵差保护。对于电压为 10kV 的重 ? 要变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可 采用纵差保护。 ? 4.3.3.3 电压为 220kV 及以上的变压器装设数字式保 护时,除非电量保护外,应采用双重化保护配置。 ? 当断路器具有两组跳闸线圈时,两套保护宜分别动作 于断路器的一组跳闸线圈。

电力变压器的故障类型、不正常运行状态 及配置的保护 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。

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
1. 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。

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

第二节 变压器的瓦斯保护
一、瓦斯保护的作用及原理 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.瓦斯保护分为:
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。

二、瓦斯继电器的构造
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 1%~1.5%的坡度,连接管有2%~4%的升高坡 度。

气体继电器的安装

2.气体继电器的结构
QJ-15,50,80 (直径)型气体 继电器 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: 250cm3~300cm3。 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: 0.6~1.5m/s。
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。

轻、重瓦斯探针

探 针 试 验

三. 瓦斯保护的接线

变压器瓦斯保护动作的主要原因
?

? 1、因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入 变压器。 ? 2、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻 瓦斯浮筒以下。 ? 3、变压器故障产生少量气体。 ? 4、变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电 流作用下,油隙间的油流速度加快,当油隙 ? 内和绕组外侧产生的压力差变化大时,气体继电器 就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作 ? 发热,当故障电流倍数很大时,绕组温度上升很快, 使油的体积膨胀,造成气体继电器误动作。 ? 5、气体继电器或二次回路故障。

变压器瓦斯保护动作后的处理
? 变压器瓦斯保护装置动作后,应马上对其进行认真检查、仔 细分析、正确判断,立即采取处理措施。 ? 1、瓦斯保护信号动作时,立即对变压器进行检查,查明动作 原因,是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压 器内部邦联造成的。 ? 如气体继电器内有气体,则应记录气体量,观察气体的颜 色及试验上否可燃,并取气样及油样做色谱分析,可根据的 关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对对收 集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二 氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分 析,根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质,发展趋势、 和严重程度。 ? 若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃,色谱分析判 断为空气,则变压器可继续运行,并及时消除进气缺陷。若 气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常, 则应综合判断确定变压器是否停运。

? 2、瓦斯继电器动作跳闸时,在查明原因消除故障 前不得将变压器投入运行。为查明原因应重点考 虑以下因素,作出综合判断。 ? (1)是否呼吸不畅或排气未尽; ? (2)保护及直流等二次回路是否正常; ? (3)变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象; ? (4)气体继电器中积聚的气体是否可燃; ? (5)气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱 分析结果; ? (6)必要的电气试验结果; ? (7)变压器其它继电保护装置的动作情况。

日常巡视
? 在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电 器内有无气体,对气体的巡视应注意以下几点: ? 1、瓦斯继电器连接管上的阀门应在打开位置。 ? 2、变压器的呼吸器应在正常工作状态。 ? 3、瓦斯保护连接片投入应正确。 ? 4、油枕的油位应在合适位置,继电器内充满油 ? 5、瓦斯继电器防水罩一定牢固可靠。 ? 6、瓦斯继电器接线端子处不应渗油,且应能防止 雨、雪、灰尘的侵入,电源及其二次回路要有防 水、防油和防冻的措施,并要在春秋二季进行防 水、防油和防冻检查。


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