電力變壓器保護(hù)1

1、 電力變壓器保護(hù)電力變壓器保護(hù)一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)二、電力變壓器的故障和異常二、電力變壓器的故障和異常三、電力變壓器保護(hù)的配置原則三、電力變壓器保護(hù)的配置原則第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)一、電力變壓器的結(jié)構(gòu)電力變壓器的主要部件：電力變壓器的主要部件： 鐵芯、繞組、絕緣、油箱、鐵芯、繞組、絕緣、油箱、分接開關(guān)、分接開關(guān)、油枕、吸濕器、氣體繼電器等。油枕、吸濕器、氣體繼電器等。 二、電力變壓器的故障和異常二、電力變壓器的故障和異常變壓器的故障：變壓器的故障：油箱內(nèi)故障油箱內(nèi)故障 油箱外故障。油箱外故障。油箱內(nèi)故障油箱內(nèi)故障：繞組的相間短路、：繞組的相間短路、接地

2、短接地短 路、路、 匝間短路匝間短路; 鐵芯的燒鐵芯的燒損等。損等。油箱外故障油箱外故障：套管和引出線上發(fā)生的相：套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。間短路和接地短路。嚴(yán)重的突發(fā)性絕緣故障可能導(dǎo)致：嚴(yán)重的突發(fā)性絕緣故障可能導(dǎo)致： 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)：變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)： 過電流、中性點過電壓，過負(fù)過電流、中性點過電壓，過負(fù)荷以及油面降低。荷以及油面降低。 此外，對大容量變壓器，還此外，對大容量變壓器，還會發(fā)生變壓器的過勵磁故障。會發(fā)生變壓器的過勵磁故障。三、電力變壓器保護(hù)的配置原則三、電力變壓器保護(hù)的配置原則1.電力變壓器的主保護(hù)電力變壓器的主保護(hù)氣體保護(hù)氣體保護(hù)縱聯(lián)差動保護(hù)縱聯(lián)差

3、動保護(hù)電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)（1）氣體保護(hù)）氣體保護(hù) 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的各種故障及異反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的各種故障及異常的一種保護(hù)。常的一種保護(hù)。 裝設(shè)原則：裝設(shè)原則： 容量在容量在800kVA及以上的油浸式變及以上的油浸式變壓器和壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。變壓器，應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。（2）縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)）縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù) 作用：反應(yīng)變壓器繞組、套管及作用：反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線上的各種故障。引出線上的各種故障。 裝設(shè)原則：根據(jù)變壓器容量的不同裝設(shè)原則：根據(jù)變壓器容量的不同裝設(shè)。裝設(shè)。電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)：用于

4、用于10000kVA10000kVA以下，其以下，其過電流保護(hù)的動作時限大于過電流保護(hù)的動作時限大于0.5s0.5s的變壓的變壓器器。 縱聯(lián)差動保護(hù)：縱聯(lián)差動保護(hù)：用于: 1 1）容量為）容量為10000kVA10000kVA及以上單獨(dú)運(yùn)行及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器；的變壓器； 2 2）容量為）容量為6300kVA6300kVA及以上并列運(yùn)行及以上并列運(yùn)行的變壓器或廠用變壓器及企業(yè)中的重的變壓器或廠用變壓器及企業(yè)中的重要變壓器；要變壓器； 3 3）容量為）容量為2000kVA2000kVA及以上的變壓器，及以上的變壓器，且其電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足且其電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足要求時。要求時

5、。 2. 電力變壓器的后備保護(hù)電力變壓器的后備保護(hù)（1）對于外部相間短路引起的變壓器）對于外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)采用下列保護(hù)過電流，應(yīng)采用下列保護(hù)1）過電流保護(hù)；）過電流保護(hù)；2）復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)；）復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)；3）負(fù)序電流及單相式低電壓起動的過）負(fù)序電流及單相式低電壓起動的過電流保護(hù)；電流保護(hù)；4）阻抗保護(hù)。）阻抗保護(hù)。（2）對于外部接地短路引起的變壓器）對于外部接地短路引起的變壓器過電流保護(hù)過電流保護(hù) 1）零序電流保護(hù)；）零序電流保護(hù)； 2）零序方向保護(hù)；）零序方向保護(hù)； 3）專用的保護(hù)裝置。例如零序過電）專用的保護(hù)裝置。例如零序過電壓保護(hù)，中性點裝放電間

6、隙及零序電壓保護(hù)，中性點裝放電間隙及零序電流保護(hù)等。流保護(hù)等。（3 3）過負(fù)荷保護(hù)）過負(fù)荷保護(hù)（4 4）過勵磁保護(hù)）過勵磁保護(hù) (5) (5) 其他保護(hù)其他保護(hù)討論：討論： 某一某一200KV變電站的值班員，變電站的值班員，在控制室突然聽到蜂鳴器響；看到后在控制室突然聽到蜂鳴器響；看到后臺機(jī)顯示器屏幕上臺機(jī)顯示器屏幕上1#主變?nèi)齻?cè)的斷主變?nèi)齻?cè)的斷路器均閃光、告警對話框提示：路器均閃光、告警對話框提示： 1#主變差動保護(hù)動作。請根據(jù)上述現(xiàn)象，主變差動保護(hù)動作。請根據(jù)上述現(xiàn)象，判斷判斷1#主變的哪些地方可能發(fā)生了主變的哪些地方可能發(fā)生了故障？為什么？故障？為什么？第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的氣體保護(hù)變壓

7、器的氣體保護(hù)一、氣體保護(hù)的作用及原理一、氣體保護(hù)的作用及原理1.變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，故障處產(chǎn)生的高溫會引變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，故障處產(chǎn)生的高溫會引起附近的變壓器油膨脹，甚至沸騰，油內(nèi)溶解起附近的變壓器油膨脹，甚至沸騰，油內(nèi)溶解的空氣被逐出，形成空氣泡上升。的空氣被逐出，形成空氣泡上升。 2.當(dāng)故障嚴(yán)重時，變壓器油會迅速膨脹并產(chǎn)生大當(dāng)故障嚴(yán)重時，變壓器油會迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖量的氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。向油枕的上部。 根據(jù)油箱內(nèi)部故障時的這一特點，構(gòu)成氣體根據(jù)油箱內(nèi)部故障時的這一特點，構(gòu)成氣體保護(hù)。保護(hù)。第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的氣體保護(hù)變

8、壓器的氣體保護(hù)一、一、 氣體保護(hù)的作用及原理氣體保護(hù)的作用及原理二、氣體繼電器二、氣體繼電器三、氣體保護(hù)的接線三、氣體保護(hù)的接線四、氣體保護(hù)運(yùn)行中常見問題四、氣體保護(hù)運(yùn)行中常見問題五五、輕瓦斯動作后的處理輕瓦斯動作后的處理3.氣體保護(hù)分為氣體保護(hù)分為: 重瓦斯重瓦斯 輕瓦斯輕瓦斯 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)輕微故障或嚴(yán)重當(dāng)變壓器油箱內(nèi)輕微故障或嚴(yán)重漏油時，輕瓦斯保護(hù)動作，延時作用漏油時，輕瓦斯保護(hù)動作，延時作用于信號；于信號； 當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，重瓦斯保護(hù)動作，瞬時動作跳開變壓重瓦斯保護(hù)動作，瞬時動作跳開變壓器的各側(cè)斷路器。器的各側(cè)斷路器。4.氣體保護(hù)的實現(xiàn)氣體保護(hù)的

9、實現(xiàn)采用：采用：氣體繼電器氣體繼電器瓦斯繼電器瓦斯繼電器非電量繼電器非電量繼電器二、氣體繼電器二、氣體繼電器1.氣體繼電器的安裝位置氣體繼電器的安裝位置 安裝在變壓器油箱與油枕之間的安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道上。連接管道上。 安裝要求：安裝要求： 變壓器安裝時，應(yīng)使頂蓋與水平面之間夾角應(yīng)變壓器安裝時，應(yīng)使頂蓋與水平面之間夾角應(yīng)有有1 11 15 5的坡度，連接管有的坡度，連接管有2 24 4的升的升高坡度。高坡度。氣體繼電器的安裝氣體繼電器的安裝QJ-15,50,80QJ-15,50,80（直徑）（直徑）型氣體繼電器型氣體繼電器2.氣體繼電器的結(jié)構(gòu)氣體繼電器的結(jié)構(gòu)外形：外形： QJ4

10、-50CQJ4-50C型氣體繼電器型氣體繼電器開口杯擋板式氣體繼電器結(jié)構(gòu)圖開口杯擋板式氣體繼電器結(jié)構(gòu)圖 瓦斯瓦斯繼電繼電器結(jié)器結(jié)構(gòu)構(gòu)上上開開口口杯杯下下?lián)鯎醢灏宕糯盆F鐵及及干干簧簧接接點點氣氣孔孔及及接接線線柱柱探探針針3.氣體繼電器的工作原理氣體繼電器的工作原理（1 1）輕瓦斯保護(hù)）輕瓦斯保護(hù) 變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，變壓器變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，變壓器油分解產(chǎn)生的氣體匯集在氣體繼電器上部，迫油分解產(chǎn)生的氣體匯集在氣體繼電器上部，迫使繼電器內(nèi)的油面下降，開口杯露出油面，因使繼電器內(nèi)的油面下降，開口杯露出油面，因其受到的浮力減小失去平衡而下沉，帶動永久其受到的浮力減小失去平衡而下沉，帶動永

11、久磁鐵下降，當(dāng)永久磁鐵靠近干簧觸點時，干簧磁鐵下降，當(dāng)永久磁鐵靠近干簧觸點時，干簧觸點接通，發(fā)出輕瓦斯動作信號。觸點接通，發(fā)出輕瓦斯動作信號。（2 2）重瓦斯保護(hù)）重瓦斯保護(hù) 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生重故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，強(qiáng)大的氣流大量氣體，強(qiáng)大的氣流伴隨著油流沖擊擋板，伴隨著油流沖擊擋板，當(dāng)油流的速度達(dá)到整定當(dāng)油流的速度達(dá)到整定值時，擋板克服彈簧的值時，擋板克服彈簧的反作用力向前移動，帶反作用力向前移動，帶動永久磁鐵靠近干簧觸動永久磁鐵靠近干簧觸點，使干簧觸點閉合，點，使干簧觸點閉合，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，斷開變壓器各側(cè)的斷路斷開變壓器各

12、側(cè)的斷路器。器。 4.氣體繼電器的整定與調(diào)試氣體繼電器的整定與調(diào)試（1）輕瓦斯保護(hù)整定與調(diào)試）輕瓦斯保護(hù)整定與調(diào)試 動作值：動作值：采用氣體容積大小表示；采用氣體容積大小表示； 整定范圍通常為：整定范圍通常為： 250cm3300cm3。調(diào)整方法：通過移動重錘調(diào)整方法：通過移動重錘6的位置，的位置，調(diào)整動作值。調(diào)整動作值。（2）重瓦斯保護(hù)的整定與調(diào)試）重瓦斯保護(hù)的整定與調(diào)試動作值：動作值：采用油流速度大小表示；采用油流速度大小表示； 整定范圍通常為：整定范圍通常為： 0.61.5ms。調(diào)試方法：調(diào)試方法： 通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿，通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿，改變彈簧的松緊程度，調(diào)整重瓦改變彈簧的松緊程度，調(diào)整

13、重瓦斯的動作值，其動作值。斯的動作值，其動作值。 6.6.重瓦斯的試驗：重瓦斯的試驗： 氣體繼電器安裝完畢，從排氣氣體繼電器安裝完畢，從排氣口打進(jìn)空氣，檢查輕瓦斯動作的可靠口打進(jìn)空氣，檢查輕瓦斯動作的可靠性；通過探針檢查重瓦斯動作的可靠性；通過探針檢查重瓦斯動作的可靠性。性。探探針針試試驗驗三、氣體保護(hù)的接線三、氣體保護(hù)的接線常規(guī)型保護(hù)與與微機(jī)型保護(hù)的接口1. 常規(guī)型保護(hù)的接線常規(guī)型保護(hù)的接線氣體保護(hù)接線特點氣體保護(hù)接線特點（1）出口繼電器必需帶有自保持線圈）出口繼電器必需帶有自保持線圈. （2）XB在必要時可將保護(hù)退出在必要時可將保護(hù)退出.（3）Rf 起續(xù)流電阻的作用起續(xù)流電阻的作用.2.

14、氣體保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的接口氣體保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的接口（1）重瓦斯保護(hù)接線）重瓦斯保護(hù)接線 將瓦斯繼電器的觸點引入保護(hù)裝置（非電量將瓦斯繼電器的觸點引入保護(hù)裝置（非電量保護(hù)裝置），經(jīng)保護(hù)出口繼電器和信號輔助插件，保護(hù)裝置），經(jīng)保護(hù)出口繼電器和信號輔助插件，實現(xiàn)保護(hù)的跳閘功能和信號功能；實現(xiàn)保護(hù)的跳閘功能和信號功能； 同時還將瓦斯繼電器的觸點引入保護(hù)模塊同時還將瓦斯繼電器的觸點引入保護(hù)模塊CPU中，供中，供CPU檢測保護(hù)動作時刻，以便記檢測保護(hù)動作時刻，以便記錄和打印動作信息。錄和打印動作信息。重瓦斯保護(hù)接線示意框圖：重瓦斯保護(hù)接線示意框圖：保 護(hù) 連保 護(hù) 連接片接片保護(hù)出口保護(hù)出口中間中間跳閘跳閘

15、光電隔光電隔離器離器保 護(hù)保 護(hù)CPU記錄記錄信號信號中間中間信號信號重 瓦 斯重 瓦 斯繼 電 器繼 電 器觸點觸點四、瓦斯繼電器運(yùn)行中常遇見的問題四、瓦斯繼電器運(yùn)行中常遇見的問題1. 新投運(yùn)變壓器，輕瓦斯動作：新變壓器投新投運(yùn)變壓器，輕瓦斯動作：新變壓器投運(yùn)后，線圈發(fā)熱，變壓器油發(fā)熱循環(huán)流動，運(yùn)后，線圈發(fā)熱，變壓器油發(fā)熱循環(huán)流動，將變壓器內(nèi)部一些空氣排除，積聚在變壓將變壓器內(nèi)部一些空氣排除，積聚在變壓器上部，使變壓器油面下降，造成輕瓦斯器上部，使變壓器油面下降，造成輕瓦斯動作。動作。 處理方法處理方法：將瓦斯繼電器放氣閥打開，排：將瓦斯繼電器放氣閥打開，排出變壓器本體內(nèi)氣體即可。出變壓器本

16、體內(nèi)氣體即可。2.瓦斯繼電器接線盒內(nèi)進(jìn)水，造成輕、重瓦斯瓦斯繼電器接線盒內(nèi)進(jìn)水，造成輕、重瓦斯保護(hù)動作：下雨天，瓦斯繼電器接線盒封閉不保護(hù)動作：下雨天，瓦斯繼電器接線盒封閉不嚴(yán)，雨水進(jìn)入繼電器接線盒內(nèi)，造成接線柱短嚴(yán)，雨水進(jìn)入繼電器接線盒內(nèi)，造成接線柱短路，使輕、重瓦斯保護(hù)動作。路，使輕、重瓦斯保護(hù)動作。3.瓦斯繼電器接點線破損接地，也會造成瓦斯繼電器接點線破損接地，也會造成輕、重瓦斯保護(hù)動作。輕、重瓦斯保護(hù)動作。五五、輕瓦斯動作后的處理輕瓦斯動作后的處理: : 瓦斯繼電器動作后，應(yīng)立即收集瓦斯繼電瓦斯繼電器動作后，應(yīng)立即收集瓦斯繼電器內(nèi)聚積的氣體，通過鑒別氣體的性質(zhì)，做進(jìn)一器內(nèi)聚積的氣體，通過鑒別氣體的性質(zhì)，做進(jìn)一步判斷。一般將專用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦步判斷。一般將專用玻璃瓶倒置，使瓶口靠近瓦斯繼電器的放氣閥來收集氣體