變壓器保護(hù)（非電量）

1、課程要點(diǎn)提綱要點(diǎn)一何為非電量保護(hù)？要點(diǎn)二變壓器非電量保護(hù)的類型有哪些？要點(diǎn)三非電量保護(hù)的測量、啟動(dòng)、元件及動(dòng)作原理？重點(diǎn)講述瓦斯保護(hù)及動(dòng)作原理溫度保護(hù)及動(dòng)作原理冷卻器全停保護(hù)回路 變壓器保護(hù)（非電量） 變壓器是變電站重要的電氣設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。特別是大型變壓器，造價(jià)高，價(jià)格復(fù)雜，因故障損壞，其修復(fù)難度大，時(shí)間長，在經(jīng)濟(jì)上必然要遭受較大損失。因此必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)性能良好，動(dòng)作可靠的保護(hù)裝置。 一、變壓器故障分為：油箱故障、油箱外故障。針對(duì)故障情況，變壓器保護(hù)分為非電量保護(hù)和電量保護(hù)。1、油箱故障：包括繞組相間短路，繞組匝間短路及中性點(diǎn)接地

2、系統(tǒng)繞組的接地短路等。這些故障危害性很大，因?yàn)槎搪冯娏鳟a(chǎn)生的高溫電弧不僅會(huì)燒壞繞組絕緣和鐵芯，還會(huì)使絕緣材料和變壓器油分解而產(chǎn)生大量氣體，可能使外殼變形、破裂，甚至發(fā)生油箱爆炸事故。因此變壓器油箱故障時(shí)，必須迅速將變壓器切除。2、油箱外故障：主要是變壓器套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。發(fā)生這類故障時(shí)，也應(yīng)迅速切除變壓器，盡量減小和消除短路電流造成的危害。1、變壓器的非電量保護(hù)包括：變壓器的瓦斯、油溫度、油位、繞組溫度、壓力釋放、冷卻裝置故障保護(hù)和報(bào)警等。二、變壓器非電量保護(hù)2、定義：指由非電氣量反映故障動(dòng)作或發(fā)信的保護(hù)。非電量保護(hù)瓦斯繼電器壓力釋放閥/防爆膜冷卻器全停跳閘回路1、溫度繼

3、電器2、溫度閉鎖回路速動(dòng)油壓繼電器瓦斯保護(hù)溫度保護(hù)防爆保護(hù)冷卻器全停保護(hù)油壓超速保護(hù)3、變壓器非電量保護(hù)概況 為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，保證設(shè)備的安全，大型電力變壓器均設(shè)置了電量和非電量保護(hù)。變壓器內(nèi)部故障時(shí)如果這些保護(hù)能正確運(yùn)作，及時(shí)切斷電源，便限制了電能轉(zhuǎn)化為熱能和化學(xué)能，也限制了油體積的劇烈膨脹及絕緣紙和絕緣油分解成氣體。這樣就可以將故障控制在允許的范圍內(nèi)，有效保護(hù)主變，避免故障擴(kuò)大，減少損失。由于電量保護(hù)本身固有的特點(diǎn)，當(dāng)故障在電量保護(hù)的靈敏度或故障種類之外時(shí)，就必須依靠非電量保護(hù)來保證主變的安全。表1是根據(jù)所反應(yīng)的物理量不同劃分的幾種非電量保護(hù)。表1 非電量保護(hù)的種類保護(hù)名稱反應(yīng)的物理量

4、對(duì)應(yīng)的變壓器故障瓦斯保護(hù)輕瓦斯保護(hù)氣體體積內(nèi)部放電、鐵心多點(diǎn)接地、內(nèi)部過熱、空氣進(jìn)入油箱等重瓦斯保護(hù)流速、油面高度嚴(yán)重的匝間短路、對(duì)地短路壓力釋放閥壓力內(nèi)部壓力升高、嚴(yán)重的匝間短路及對(duì)地短路壓力突變保護(hù)壓力內(nèi)部壓力瞬時(shí)升高溫度控制器保護(hù)溫度冷卻系統(tǒng)失效、溫度升高油位計(jì)油位油位過高、過低二、瓦斯保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng) 電力變壓器的電量型繼電保護(hù)，如差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù)、零序電流保護(hù)等對(duì)變壓器內(nèi)部故障是不靈敏的，這主要是內(nèi)部故障從匝間短路開始的，短路匝內(nèi)部的故障電流雖然很大，但反映到線電流卻不大，只有故障發(fā)展到多匝短路或?qū)Φ囟搪窌r(shí)才能切斷電源。變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)是瓦斯保護(hù)，它能瞬間切除故

5、障設(shè)備，但氣體繼電器的靈敏度卻取決于整定值（流速）。 瓦斯保護(hù)：是變壓器的主要保護(hù)，可以反映油箱內(nèi)的一切故障(反應(yīng)氣體數(shù)量和油流速度的保護(hù)）。 瓦斯保護(hù)的分類： 瓦斯保護(hù)本體瓦斯調(diào)壓瓦斯本體重瓦斯本體輕瓦斯有載調(diào)壓重瓦斯有載調(diào)壓輕瓦斯動(dòng)作迅速、靈敏可靠、結(jié)構(gòu)簡單特點(diǎn)瓦斯繼電器外形圖浮子（開口杯）接線柱擋板磁鐵干簧接點(diǎn)保護(hù)原理利用反應(yīng)氣體和油流速度狀態(tài)的原理來實(shí)現(xiàn)保護(hù)變壓器內(nèi)部故障。瓦斯繼電器外形圖浮子（開口杯）接線柱阻尼彈簧擋板磁鐵干簧接點(diǎn)輕瓦斯積聚氣體數(shù)量250mL350mL發(fā)信號(hào)重瓦斯油流沖向油枕的速度 1.01.2m/s跳 閘有載調(diào)壓瓦斯：只是保護(hù)的對(duì)象和安裝位置不同，原理與本體瓦斯一致

6、。二、瓦斯保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)1、輕瓦斯保護(hù) (1)保護(hù)原理 內(nèi)部故障比較輕微或在故障的初期，油箱內(nèi)的油被分解、汽化，產(chǎn)生少量氣體積聚在瓦斯繼電器的頂部，當(dāng)氣體量超過整定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示維護(hù)人員進(jìn)行檢查，防止故障的發(fā)展。 (2)設(shè)置原則 氣體容積動(dòng)作整定值一般為250300mL，其動(dòng)作接點(diǎn)應(yīng)接入報(bào)警信號(hào)。2、重瓦斯保護(hù)(1)保護(hù)原理 變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，油箱內(nèi)的油被分解、汽化，產(chǎn)生大量氣體，油箱內(nèi)壓力急劇升高，氣體及油流迅速向油枕流動(dòng)，流速超過重瓦斯的整定值時(shí)，瞬間動(dòng)作切除主變。(2)設(shè)置原則 由于變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生電弧時(shí)，故障點(diǎn)附近的油將被高溫分解，由液態(tài)的高分子電離分解

7、為氣態(tài)的氫氣及烴類氣體。少量氣體首先溶于變壓器油中，當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí)，就在故障區(qū)域產(chǎn)生氣泡。分解的氣體占了變壓器油的空間，必定有同體積的變壓器油被擠向儲(chǔ)油柜。 油流和氣體是同時(shí)發(fā)生的，一定的產(chǎn)氣速率必定有一定的油流速通過瓦斯繼電器，而產(chǎn)氣的速率則取決于燃弧功率：因此為把故障范圍限制在盡可能小的區(qū)域內(nèi)，通過變壓器瓦斯繼電器油的流速整定值就應(yīng)該小于最小故障功率的產(chǎn)氣速率。所以，瓦斯繼電器流速的整定應(yīng)考慮最小的故障功率以及地震和強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器油泵同時(shí)全部啟動(dòng)的影響，并考慮壓力釋放閥保護(hù)與重瓦斯保護(hù)的配合。 3、氣體繼電器 以雙浮子氣體繼電器為例說明 其工作原理。 氣體集聚：當(dāng)局部過熱引起液

8、體和固體絕緣逐漸分解而生成氣體:上浮子落下達(dá)其整定位置 ,發(fā)出報(bào)警信號(hào) ;下浮子位置保持不動(dòng)。 絕緣液體流失：當(dāng)滲漏造成絕緣液體流失 ;上浮子下降達(dá)其整定位置 ,發(fā)出報(bào)警信號(hào) ;液面下降造成下浮子位置下降直至達(dá)其整定位置時(shí) ,發(fā)出跳閘信號(hào)。氣體集聚油流涌動(dòng)絕緣液體涌流：內(nèi)部高能量放電產(chǎn)生快速甚至強(qiáng)烈的分解氣體。由此產(chǎn)生的壓力波引起液體沖向儲(chǔ)油柜的強(qiáng)力涌流:強(qiáng)力涌流沖向油路中的擋板,將浮子強(qiáng)力的推到整定位置致使接點(diǎn)動(dòng)作。跳閘信號(hào)被釋放。通常當(dāng)變壓器100MVA,ONAN,ONAF整定值為1.0M/S ;對(duì)于OFAF,整定值為1.2M/S 絕緣油泄漏4、氣體繼電器運(yùn)行維護(hù)中的注意事項(xiàng)： （1）繼電

9、器應(yīng)通過氣塞反復(fù)排出變壓器本體內(nèi)的氣體。 （2）變壓器運(yùn)行時(shí)瓦斯保護(hù)裝置應(yīng)接信號(hào)和跳閘，有載分接開關(guān)的重瓦斯保護(hù)應(yīng)接跳閘。同時(shí)應(yīng)確保信號(hào)和跳閘回路的絕緣性能良好。 （3）氣體繼電器應(yīng)結(jié)合變壓器停電進(jìn)行二次回路電氣絕緣試驗(yàn)及輕瓦斯動(dòng)作準(zhǔn)確度校驗(yàn)，在變壓器檢修時(shí)或有條件時(shí)應(yīng)拆下繼電器進(jìn)行動(dòng)作特性校驗(yàn)，并做好記錄。 （4）繼電器應(yīng)具備防振、防雨和防潮功能。 （5）變壓器在運(yùn)行時(shí)，繼電器應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)行、檢修方式及時(shí)調(diào)整繼電器的保護(hù)方式，并盡快恢復(fù)原狀。 （6）變壓器在運(yùn)行中濾油、補(bǔ)油、換潛油泵或更換凈油器的吸附劑時(shí)，應(yīng)將其重瓦斯改接信號(hào)，此時(shí)其它保護(hù)裝置仍應(yīng)接跳閘。 （7）當(dāng)油位計(jì)的油面異常升高或呼

10、吸系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象，需要打開放氣或放油閥門時(shí)，應(yīng)先將重瓦斯改接信號(hào)。 （8）在地震預(yù)報(bào)期間，應(yīng)根據(jù)變壓器的具體情況和氣體繼電器的抗震性能，確定重瓦斯保護(hù)的運(yùn)行方式。地震引起重瓦斯動(dòng)作停運(yùn)的變壓器，在投運(yùn)前應(yīng)對(duì)變壓器及瓦斯保護(hù)進(jìn)行檢查試驗(yàn)，確認(rèn)無異常后方可投入。 （9）當(dāng)氣體繼電器發(fā)信或動(dòng)作跳閘時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)電氣試驗(yàn)，并取氣樣進(jìn)行必要的分析，綜合判斷變壓器故障性質(zhì)，決定是否投運(yùn)。 （10）有載分接開關(guān)氣體繼電器出現(xiàn)積氣現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查分析。重視繼電器內(nèi)游離炭的積累，將引起接線端子的絕緣下降或接地現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)排出。 （11）在繼電器內(nèi)有氣體需要進(jìn)行取氣樣或排氣時(shí)，先擰松導(dǎo)氣盒底部的放油塞，放出部分變

11、壓器油，繼電器內(nèi)的氣體隨油面下降通過銅管進(jìn)入導(dǎo)氣盒，就可以通過導(dǎo)氣盒上的放氣塞進(jìn)行放氣或取氣。 （12）運(yùn)行時(shí)必須注意導(dǎo)氣盒各接頭的密封情況。5、瓦斯保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、靈敏、經(jīng)濟(jì)，能全面反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的各種故障。特別是匝間短路且被短接的匝數(shù)很少時(shí)，故障回路的電流雖然很大，可能造成嚴(yán)重的局部過熱，但反應(yīng)在外部電路的電流變化很小，甚至連靈敏度較高的差動(dòng)保護(hù)也可能不會(huì)動(dòng)作。因此，瓦斯保護(hù)反應(yīng)這一類故障具有特別重要的意義。此外，瓦斯保護(hù)是鐵芯燒壞的唯一保護(hù)。400KVA以上的室內(nèi)變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，800KVA以上的室外變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。缺點(diǎn)：不能反應(yīng)變壓器套管及引出線的故障。

12、所以瓦斯保護(hù)不能作為變壓器的唯一主保護(hù)，它與差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)共同作為變壓器的主保護(hù)。6、QJ2-40B瓦斯繼電器工作原理 變壓器正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器內(nèi)部充滿變壓器油，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障，變壓器油分解而產(chǎn)生的氣體聚集在繼電器的氣室內(nèi)，氣壓使油面下降，浮子隨油面下降，并聯(lián)動(dòng)磁性開關(guān)C或D吸合。磁性開關(guān)C吸合，接通信號(hào)回路，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。信號(hào)。QJ2-40B若其他原因（如滲漏油）導(dǎo)致油箱內(nèi)油面下降，同樣作用于信號(hào)回路，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，將會(huì)產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致油面嚴(yán)重下降，此時(shí)，磁性開關(guān)D吸合，將變壓器從電網(wǎng)中切除，發(fā)出跳閘。三、壓力釋放閥的保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)1

13、、保護(hù)原理： 為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，早期投運(yùn)的大型變壓器，逐步將變壓器的安全氣道（防爆管）更換為壓力釋放閥。作為變壓器非電量保護(hù)的安全裝置，壓力釋放閥是用來保護(hù)油浸電氣設(shè)備的裝置，即在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，油箱內(nèi)的油被分解、氣化，產(chǎn)生大量氣體，油箱內(nèi)壓力急劇升高，此壓力如不及時(shí)釋放，將造成變壓器油箱變形、甚至爆裂。 安裝壓力釋放閥可使變壓器在油箱內(nèi)部發(fā)生故障、壓力升高至壓力釋放閥的開啟壓力時(shí)，壓力釋放閥在2ms內(nèi)迅速開啟，使變壓器油箱內(nèi)的壓力很快降低。當(dāng)壓力降到關(guān)閉壓力值時(shí)，壓力釋放閥便可靠關(guān)閉，使變壓器油箱內(nèi)永遠(yuǎn)保持正壓，有效地防止外部空氣、水分及其他雜質(zhì)進(jìn)入油箱，且具有動(dòng)作后無元件損壞

14、，無需更換等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用。2、設(shè)置原則及運(yùn)行要求： 壓力釋放閥的開啟壓力設(shè)置應(yīng)結(jié)合變壓器的結(jié)構(gòu)考慮，應(yīng)區(qū)分有升高座和直接裝在油箱頂上的差異及心式變壓器和殼式變壓器的差異等，盲目地降低開啟壓力，容易造成壓力釋放閥保護(hù)誤動(dòng)，壓力釋放閥的微動(dòng)開關(guān)因受潮或振動(dòng)短路，會(huì)引起跳閘，必須盡量避免非電量保護(hù)誤動(dòng)作引起的跳閘事故。由于大多數(shù)變壓器廠家規(guī)定壓力釋放閥接點(diǎn)作用于跳閘，曾多次因壓力釋放閥的二次回路絕緣降低引起跳閘停電事故。 為此，變壓器運(yùn)行規(guī)程(DLT 57295)規(guī)定“壓力釋放閥接點(diǎn)宜作用于信號(hào)” 。但當(dāng)壓力釋放閥動(dòng)作而變壓器不跳閘時(shí)，可能會(huì)引發(fā)變壓器的缺油運(yùn)行而導(dǎo)致故障擴(kuò)大。為此，可采用

15、雙浮子的瓦斯繼電器與之相配合來保護(hù)變壓器：當(dāng)壓力釋放閥動(dòng)作導(dǎo)致油位過低時(shí)， 瓦斯繼電器的下部浮子下沉導(dǎo)通，發(fā)出跳閘信號(hào)。3、壓力釋放閥運(yùn)行維護(hù)應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）變壓器的壓力釋放閥接點(diǎn)宜作用于信號(hào)。（2）定期檢查壓力釋放閥的閥芯、閥蓋是否有滲漏油等異?，F(xiàn)象。（3）定期檢查釋放閥微動(dòng)開關(guān)的電氣性能是否良好，連接是否可靠，避免誤發(fā)信。（4）采取有效措施防潮、防積水、防小鳥做窩。（5）結(jié)合變壓器大修應(yīng)做好壓力釋放閥的校驗(yàn)工作。（6）釋放閥的導(dǎo)向裝置安裝和朝向正確，確保油的釋放通道暢通并避免釋放出的油噴到周圍其他設(shè)備及帶電部位。（7）運(yùn)行中的壓力釋放閥動(dòng)作后，應(yīng)將釋放閥的機(jī)械電氣信號(hào)手動(dòng)復(fù)位。四、壓力

16、突變保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)1、保護(hù)原理 感應(yīng)特定故障下油箱內(nèi)部壓力的瞬時(shí)升高，根據(jù)油箱內(nèi)由于事故造成的動(dòng)態(tài)壓力增長來動(dòng)作的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油室內(nèi)壓力突然上升，當(dāng)上升速度超過一定數(shù)值，壓力達(dá)到動(dòng)作值時(shí)，壓力開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)報(bào)警或切斷電源使變壓器退出運(yùn)行。該保護(hù)比壓力釋放閥動(dòng)作速度更快，但不釋放內(nèi)部壓力。2、設(shè)置原則 其動(dòng)作接點(diǎn)應(yīng)接入主變的報(bào)警或跳閘信號(hào)，動(dòng)作值應(yīng)根據(jù)變壓器廠家提供的值進(jìn)行整定和校驗(yàn)。3、運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）速動(dòng)油壓（壓力突變）繼電器通過一蝶閥安裝在變壓器油箱側(cè)壁上，與儲(chǔ)油柜中油面的距離為13m。裝有強(qiáng)油循環(huán)的變壓器，繼電器不應(yīng)裝在靠近出油管的區(qū)域，以免在啟

17、動(dòng)和停止油泵時(shí)，繼電器出現(xiàn)誤動(dòng)作。（2）速動(dòng)油壓繼電器必須垂直安裝，放氣塞在上端。繼電器安裝正確后，將放氣塞打開，直到少量油流出，然后將放氣塞擰緊。 （3）速動(dòng)油壓繼電器動(dòng)作壓力整定值應(yīng)參考JB 10430-2004變壓器用速動(dòng)油壓繼電器5.3節(jié)速動(dòng)油壓繼電器動(dòng)作特性，一般為25kPa/s20%。（4）應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、具有良好運(yùn)行業(yè)績的速動(dòng)油壓繼電器，變壓器投運(yùn)前需對(duì)保護(hù)回路進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，傳動(dòng)信號(hào)直接來自速動(dòng)油壓繼電器的內(nèi)部接點(diǎn)。由于目前對(duì)速動(dòng)油壓繼電器的動(dòng)作情況尚缺乏足夠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因此宜投信號(hào)。五、溫控器保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng) 為保護(hù)變壓器的安全運(yùn)行，其冷卻介質(zhì)及繞組的溫度要控制在規(guī)定的

18、范圍內(nèi)，這就需要溫度控制器來提供溫度的測量、冷卻控制等功能。當(dāng)溫度超過允許范圍時(shí)，提供報(bào)警或跳閘信號(hào)，確保設(shè)備的壽命。溫度控制器包括油面溫度控制器和繞組溫度控制器。主要功能：1、根據(jù)變壓器溫度的變化控制變壓器冷卻器工作狀態(tài)；2、當(dāng)變壓器溫度較高時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)或跳閘；溫度計(jì)主要結(jié)構(gòu)：溫包、PT100電阻、毛細(xì)管、波紋管、表頭、壓力式繼電器。主要測量和啟動(dòng)元件：變壓器溫度繼電器（油溫表）問題1：上層油溫計(jì)與繞組溫度計(jì)有何異同呢？熱模擬：用一個(gè)流經(jīng)電熱元件的加熱電流Ih所產(chǎn)生的附加溫升Ih2R（R為電熱元件電阻值），即Ih2R=Two，當(dāng)附加溫升Ih2R在數(shù)值上完全等同銅油溫差Two時(shí)，就可以間接

19、獲得變壓器繞組溫度 Tw=To+ Two CT額定電流Ict的大小與變壓器銘牌額定負(fù)荷電流、電流互感器變比有關(guān)；而加熱電流Ih是對(duì)Ict進(jìn)行調(diào)整后并根據(jù)變壓器銅油溫差人為給出的一個(gè)工作電流。強(qiáng)調(diào)：IctIh問題2：為什么監(jiān)控后臺(tái)顯示的溫度與本體溫度計(jì)上顯示的溫度有差異呢？溫度值動(dòng)作情況上層油溫85“油溫高”報(bào)警信號(hào)上層油溫80“油溫高”報(bào)警信號(hào)返回繞組溫度105“繞組溫度高”報(bào)警信號(hào)繞組溫度100“繞組溫度高”報(bào)警信號(hào)返回上層油溫95跳閘/信號(hào)繞組溫度115跳閘/信號(hào)油面溫度65“風(fēng)扇啟動(dòng)”信號(hào)，啟動(dòng)輔助冷卻器油面溫度55“風(fēng)扇啟動(dòng)”信號(hào)返回，輔助冷卻器停運(yùn)繞組溫度80“風(fēng)扇啟動(dòng)”信號(hào)1、測溫

20、原理 （1）油面溫控器的測溫原理： 溫控器主要由彈性元件、毛細(xì)管和溫包組成，在這三個(gè)部分組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿了感溫液體，當(dāng)被測溫度變化時(shí)，由于液體的“熱脹冷縮”效應(yīng)，溫包內(nèi)的感溫液體的體積也隨之線性變化，這一體積變化量通過毛細(xì)管遠(yuǎn)傳至表內(nèi)的彈性元件，使之發(fā)生相應(yīng)位移，該位移經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)放大后便可指示該被測溫度，同時(shí)觸發(fā)微動(dòng)開關(guān)，輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)，達(dá)到控制變壓器溫升的目的。 （2）繞組溫度控制器的測溫原理。 變壓器油面溫度是可以直接測量出來的，但繞組由于處于高壓下而無法直接測量其溫度，其溫度的測量是通過間接測量和模擬而成的。繞組和冷卻介質(zhì)之間的溫差是繞組實(shí)際電流的函數(shù)，電流互感器的二次電流(

21、一般用套管的電流互感器)和變壓器繞組電流成正比。電流互感器二次電流供給溫度計(jì)的加熱電阻，產(chǎn)生一個(gè)顯示變壓器負(fù)載的讀數(shù)，它相當(dāng)于實(shí)測的銅一油溫差(溫度增量)。這種間接測量方法提供一個(gè)平均或最大繞組溫度的顯示即所謂的熱像。（3）測量值的遠(yuǎn)程顯示原理 為了將測量值傳送到控制室作遠(yuǎn)程指示，溫度控制器將銅或鉑電阻傳感器阻值的變化或溫度變化產(chǎn)生的機(jī)械位移變?yōu)榛€變阻的阻值變化，模擬輸出為420mA電信號(hào)，在遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬顯示。使用滑線變阻的形式，其優(yōu)點(diǎn)是接線比較簡單，對(duì)于較長的傳輸途徑不需要補(bǔ)償線路，電流信號(hào)對(duì)雜散磁場和溫度干擾不敏感。2、設(shè)置原則 變壓器應(yīng)配備油面溫度控制器及繞組溫度控制器，并有溫

22、度遠(yuǎn)傳的功能，為能全面反映變壓器的溫度變化情況，一般還將油面溫度控制器配置雙重化，即在主變的兩側(cè)均設(shè)置油面溫度控制器。 為防止非電量保護(hù)誤動(dòng)作引起跳閘事故，許多單位規(guī)定溫度控制器的接點(diǎn)不接入跳閘：但實(shí)際上是否接入跳閘應(yīng)考慮變壓器的結(jié)構(gòu)形式及變電站的值班方式，如由于殼式變壓器結(jié)構(gòu)的特殊性，當(dāng)變電站為無人值班時(shí)，其油面溫度控制器的跳閘接點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按廠家的規(guī)定接入跳閘。而對(duì)于冷卻方式為強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器一般應(yīng)接入跳閘，對(duì)于冷卻方式為自然油浸風(fēng)冷的變壓器則可僅發(fā)信號(hào)。 變壓器溫度高跳閘信號(hào)必須采用溫度控制器的硬接點(diǎn)，不能使用遠(yuǎn)傳到控制室的溫度來啟動(dòng)跳閘：在某220kV變電站中， 由于采用遠(yuǎn)傳的溫度來

23、啟動(dòng)跳閘，在電阻溫度計(jì)回路斷線或接觸電阻增大時(shí)，反映到控制室的溫度急劇升高，超過150 則引起誤動(dòng)跳閘。 要發(fā)揮溫度控制器對(duì)變壓器的保護(hù)作用，關(guān)鍵在于保證控制器的準(zhǔn)確性。某220kV變電站因?qū)⒂蜏貑?dòng)冷卻器接點(diǎn)與跳閘接點(diǎn)的回路對(duì)調(diào)，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行中油溫升高，達(dá)到啟動(dòng)冷卻器的溫度值時(shí)引起變壓器誤跳閘。所以溫度控制器必須按規(guī)程進(jìn)行定期校驗(yàn)，并保證接點(diǎn)回路接線的正確，防止因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致變壓器的誤跳閘。3、溫控器運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）變壓器應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)，如有指示曾經(jīng)到過的最高溫度的指針，安裝時(shí)，必須將該指針放在與顯示實(shí)時(shí)溫度重疊的位置。（2）變壓器必須定期檢查、記錄變壓器油溫及曾經(jīng)到過的最高

24、溫度值。應(yīng)按照頂層油溫來控制冷卻裝置的投切、溫度過高發(fā)信。（3）變壓器投入運(yùn)行后現(xiàn)場溫度計(jì)指示的溫度、控制室溫度顯示裝置、監(jiān)控系統(tǒng)的溫度三者基本保持一致，相差一般不超過5。（4）溫度計(jì)座內(nèi)應(yīng)注有適量的變壓器油。（5）繞組溫度計(jì)變送器的電流值必須與變壓器用來測量繞組溫度的套管型電流互感器電流相匹配。由于繞組溫度是通過間接測量換算而來，故宜投信號(hào)，在運(yùn)行中僅作參考。（6）應(yīng)結(jié)合停電，定期校驗(yàn)溫度計(jì)。4、變壓器的幾種常見冷卻方式：（1）ONAN：散熱片中油和空氣均自然循環(huán)。（2）ONAF：散熱片中油自然循環(huán)，風(fēng)扇強(qiáng)迫空氣循環(huán)。（3）OFAF：在散熱片或冷卻器中，油通過泵強(qiáng)迫循環(huán)；空氣通過風(fēng)扇強(qiáng)迫循環(huán)

25、。（4）ODAF：在散熱片或冷卻器中，油流通過油箱內(nèi)部的集油腔盒導(dǎo)向孔流入繞組，油流通過油泵強(qiáng)迫循環(huán)，空氣通過風(fēng)扇強(qiáng) 迫循環(huán)。5、冷卻裝置運(yùn)行中應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）自然油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻變壓器，應(yīng)裝設(shè)冷卻系統(tǒng)故障保護(hù)，當(dāng)冷卻系統(tǒng)部分故障時(shí)應(yīng)發(fā)信號(hào)。（2）對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器，應(yīng)裝設(shè)冷卻器全停保護(hù)，當(dāng)冷卻系統(tǒng)全停時(shí)應(yīng)按下述要求整定出口跳閘。當(dāng)冷卻系統(tǒng)故障切除全部冷卻器時(shí)，允許帶額定負(fù)載運(yùn)行20min。如20min后頂層油溫尚未達(dá)到75，則允許上升到75，但在這種狀態(tài)下運(yùn)行的最長時(shí)間不得超過1h。（3）變壓器冷卻系統(tǒng)必須有兩個(gè)相互獨(dú)立的系統(tǒng)電源，并裝有自動(dòng)/手動(dòng)切換裝置。（4）對(duì)有兩臺(tái)

26、或多臺(tái)冷卻油泵的變壓器，應(yīng)具備自動(dòng)逐臺(tái)延時(shí)啟停功能。（5）用油面溫度計(jì)和負(fù)荷電流兩個(gè)參數(shù)控制風(fēng)扇和油泵的啟停，任何一個(gè)參數(shù)大于整定值時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇或油泵，二個(gè)參數(shù)均小于整定值時(shí)方停用風(fēng)扇或油泵。對(duì)無人值班變電所，冷卻裝置起停應(yīng)結(jié)合油溫、負(fù)荷、冷卻方式來確定。（6）油流繼電器宜投信號(hào)。 運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定：強(qiáng)油循環(huán)變壓器，當(dāng)冷卻器系統(tǒng)故障切除全部冷卻器時(shí)，允許帶額定負(fù)載運(yùn)行20分鐘。如20分鐘后頂層油溫尚未達(dá)到設(shè)定的跳閘值（75），則在這種狀態(tài)下運(yùn)行的最長時(shí)間不得超過l小時(shí)。五、油位計(jì)的保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)1、油位計(jì)原理： 指針式油位表通過連桿將油面的上下線位移變成角位移信號(hào)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)，間接顯示油

27、位。2、運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）變壓器本體應(yīng)設(shè)置油面過高和過低信號(hào)，有載調(diào)壓開關(guān)宜設(shè)置油面過高和過低信號(hào)。 （2）高、低油位通常整定值為10、0。由于設(shè)計(jì)原因，當(dāng)指針在02.5范圍內(nèi)時(shí)，容易出現(xiàn)卡澀，此時(shí)指示的油位是不準(zhǔn)確的。（3）新變壓器投運(yùn)前需進(jìn)行油位過高和過低保護(hù)的模擬傳動(dòng)試驗(yàn)和接點(diǎn)絕緣電阻測試。六、非電量保護(hù)問題及措施：（1）二次信號(hào)連接電纜若有破損，易引發(fā)事故。現(xiàn)變壓器采用專用引出接頭及不銹鋼橋架至端子箱的全封閉措施可杜絕事故隱患。（2）壓力釋放閥的接線柱受雨水澆淋銹蝕易誤動(dòng)作，現(xiàn)采用防雨導(dǎo)向罩可防止此類現(xiàn)象發(fā)生。（3）在氣體繼電器及油流繼電器上裝置防雨罩。（4）注意所有二次線連接可靠無破損。（5）注意變壓器運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)不得開路。變壓器非電量保護(hù)內(nèi)部故障溫度過高冷卻器故障全停輕瓦斯動(dòng)作（信號(hào)）重瓦斯動(dòng)作（跳閘）突發(fā)壓力繼電器動(dòng)作（信號(hào)）釋壓閥動(dòng)作（信號(hào)）啟動(dòng)輔助冷卻器油溫高（報(bào)警）油溫高（跳閘）輕微故障嚴(yán)重故障1min報(bào)警（信號(hào)）運(yùn)行20min60min后（跳閘）七、 YW管式油位計(jì) YW管式油位計(jì)/頂裝式油標(biāo)管 ：1、主要適用于油浸式全密封變壓器，安裝在變壓器油箱蓋上