電力能源變壓器與電容器的保護(hù)

電力工程基礎(chǔ)魏佳丹Tel:84892313(omail:weijiadan@南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院電氣工程系（智能樓403房間）南京航空航天大學(xué)《電力工程基礎(chǔ)》第六章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)§6-1繼電保護(hù)的基本知識(shí)§6-2常用保護(hù)繼電器§6-3線路的電流電壓保護(hù)§6-5輸電線路的接地保護(hù)§6-6距離保護(hù)簡(jiǎn)介§6-7電力變壓器的保護(hù)§6-9電力電容器的保護(hù)§6-4電網(wǎng)的方向電流保護(hù)6.7電力變壓器的保護(hù)一、電力變壓器的故障類型和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)1、故障類型：內(nèi)部故障繞組的匝間短路繞組的相間短路單相接地短路外部故障相間短路單相接地短路異常運(yùn)行狀態(tài)變壓器過(guò)負(fù)荷外部短路引起的過(guò)電流油箱漏油引起的油面過(guò)低外部接地故障引起的中性點(diǎn)過(guò)電壓變壓器油溫升高“變壓器油箱內(nèi)部故障”“變壓器油箱外部故障”2、應(yīng)裝設(shè)的保護(hù):主保護(hù)瓦斯保護(hù)輕瓦斯——?jiǎng)幼饔谛盘?hào)重瓦斯——?jiǎng)幼饔谔l縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)后備保護(hù)（相間短路）過(guò)電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)負(fù)序過(guò)電流、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)低阻抗保護(hù)輔助保護(hù)接地保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)溫度保護(hù)6.7電力變壓器的保護(hù)二、瓦斯保護(hù)瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理瓦斯繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如圖6-43所示。一對(duì)觸點(diǎn)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生輕微故障時(shí)動(dòng)作，作用于信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作；另一對(duì)觸點(diǎn)在變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)動(dòng)作，作用于跳閘——重瓦斯動(dòng)作。瓦斯繼電器有兩對(duì)靈敏的觸點(diǎn)：圖6-43瓦斯繼電器安裝示意圖1—變壓器油箱2—連接管3—?dú)怏w繼電器4—油枕6.7電力變壓器的保護(hù)圖6-44為目前在我國(guó)電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用的是開(kāi)口杯擋板式瓦斯繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖6-44FJ3-80型瓦斯繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1－蓋2－容器3－上油杯4－永久磁鐵5－上動(dòng)觸點(diǎn)6－上靜觸點(diǎn)7－下油杯8－永久磁鐵9－下動(dòng)觸點(diǎn)10－下靜觸點(diǎn)11－支架12－下油杯平衡錘13－下油杯轉(zhuǎn)軸14－擋板15－上油杯平衡錘

16－上油杯轉(zhuǎn)軸17－放氣閥18－接線盒正常運(yùn)行：上、下觸點(diǎn)均斷開(kāi)。油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障：上觸點(diǎn)合，發(fā)出信號(hào)——輕瓦斯動(dòng)作。油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障：下觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘脈沖——重瓦斯動(dòng)作。變壓器漏油使油面降低：首先是上觸點(diǎn)閉合發(fā)出報(bào)警信號(hào)，然后下觸點(diǎn)閉合發(fā)出跳閘脈沖。6.7電力變壓器的保護(hù)變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖（圖6-45）優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)作迅速、靈敏度高、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。缺點(diǎn)：不能反應(yīng)變壓器外部端子上的故障。圖6-45瓦斯保護(hù)原理接線圖注意：由于重瓦斯保護(hù)是靠油流的沖擊而動(dòng)作的，而油流速度的不穩(wěn)定可能造成觸點(diǎn)的抖動(dòng)，為使斷路器能可靠跳閘，出口中間繼電器KM必須有自保持回路。6.7電力變壓器的保護(hù)三、電流速斷保護(hù)對(duì)于容量較小的變壓器，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。動(dòng)作電流躲過(guò)變壓器二次側(cè)母線短路時(shí)的最大短路電流，即式中，Krel取1.2~1.3。躲過(guò)變壓器空載合閘時(shí)的最大勵(lì)磁涌流，即說(shuō)明：當(dāng)變壓器電源側(cè)為小接地電流系統(tǒng)時(shí)，保護(hù)可采用兩相式接線；當(dāng)電源側(cè)為大接地電流系統(tǒng)時(shí)，可采用三相式或兩相三繼電器式接線。6.7電力變壓器的保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：按保護(hù)裝置安裝處（一次側(cè)）的最小兩相短路電流來(lái)校驗(yàn)，即≥2.0式中，為變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流。四、變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)1.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理接線如圖6-46所示。若靈敏度不滿足要求，可改用差動(dòng)保護(hù)6.7電力變壓器的保護(hù)內(nèi)部短路時(shí)（k2點(diǎn)）或

繼電器動(dòng)作。圖6-46變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線圖雙側(cè)電源單側(cè)電源6.7電力變壓器的保護(hù)正常運(yùn)行或外部短路時(shí)（k1點(diǎn)）：繼電器不動(dòng)作。保護(hù)范圍2.差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流（1）由變壓器兩側(cè)繞組接線不同而產(chǎn)生的不平衡電流補(bǔ)償方法為：將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形（見(jiàn)圖6-47）

。星形側(cè)電流互感器的變比為：三角形側(cè)電流互感器的變比為：由于Yd11接線變壓器兩側(cè)線電流之間有30°的相位差，如果兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，將會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流。6.7電力變壓器的保護(hù)圖6-47Y，d11接線變壓器差動(dòng)保護(hù)接線和相量圖a）接線圖b）相量圖6.7電力變壓器的保護(hù)（2）由電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流（3）由兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流解決辦法：利用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器中的平衡線圈來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。解決辦法：在整定計(jì)算時(shí)引入一個(gè)同型系數(shù)Ksam，若兩側(cè)TA型號(hào)不同取1；兩側(cè)TA型號(hào)相同取0.5。由于電流互感器變比的標(biāo)準(zhǔn)化，使各側(cè)電流互感器的實(shí)際變比大于計(jì)算變比。因此，正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路中將會(huì)有不平衡有電流流過(guò)。兩側(cè)的電流互感器的型號(hào)不同，它們的磁化特性也就不同，因此，在差動(dòng)回路中將產(chǎn)生不平衡電流。6.7電力變壓器的保護(hù)（4）由帶負(fù)荷調(diào)整變壓器的分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流

（5）由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流

勵(lì)磁涌流波形中含有很大的非周期分量，它偏于時(shí)間軸的一側(cè)，并迅速衰減；涌流波形中含有大量的高次諧波，其中以二次諧波為主；波形之間出現(xiàn)間斷。改變分接頭的位置，實(shí)際上就是改變變壓器的變比，因此，電流互感器二次側(cè)電流將會(huì)改變，從而將就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的不平衡電流流入差動(dòng)回路。當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，就可能產(chǎn)生很大的勵(lì)磁電流（勵(lì)磁涌流）。6.7電力變壓器的保護(hù)在差動(dòng)保護(hù)中，減小勵(lì)磁涌流影響的方法有：采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器（BCH-2型）。采用比較波形間斷角來(lái)鑒別內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流的差動(dòng)保護(hù)。利用二次諧波制動(dòng)而躲開(kāi)勵(lì)磁涌流。結(jié)論：變壓器差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流要完全消除是不可能的，但采取措施減小其影響，用以提高差動(dòng)保護(hù)的靈敏度是完全可以的。6.7電力變壓器的保護(hù)第六章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)§6-1繼電保護(hù)的基本知識(shí)§6-2常用保護(hù)繼電器§6-3線路的電流電壓保護(hù)§6-5輸電線路的接地保護(hù)§6-6距離保護(hù)簡(jiǎn)介§6-7電力變壓器的保護(hù)§6-9電力電容器的保護(hù)§6-4電網(wǎng)的方向電流保護(hù)6.9電力電容器的保護(hù)

一、電容器組的故障類型和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)故障類型：電容器組和斷路器之間連線上的短路；電容器組內(nèi)部故障及其引出線上的短路；電容器組回路內(nèi)的單相接地短路；個(gè)別電容器的切除而引起的過(guò)電壓等。應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)：每臺(tái)電容器應(yīng)裝設(shè)熔斷器進(jìn)行保護(hù)；對(duì)于多臺(tái)電容器連接而成的電容器組，應(yīng)根據(jù)連接方式的不同裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、橫差保護(hù)等。二、電容器組的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流：躲過(guò)電容器投運(yùn)時(shí)的沖擊電流，即式中，Krel取2～2.5。靈敏度校驗(yàn)

：≥1.5式中，為最小運(yùn)行方式下，電容器組首端兩相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)安裝處的短路電流。動(dòng)作時(shí)限

：保護(hù)裝置可不帶時(shí)限或帶0.1～0.2s的短時(shí)限。6.9電力電容器的保護(hù)

三、電容器組的橫差保護(hù)橫差保護(hù)的接線圖6-61電容器中性線電流平衡保護(hù)原理接線圖中性線電流平衡保護(hù)：主要用于保護(hù)雙星形接線電容器組的內(nèi)部故障，其原理接線圖如圖6-61所示。6.9電力電容器的保護(hù)

橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：用于保護(hù)雙三角形接線電容器組的內(nèi)部故障，其原理接線圖如圖6-62所示。圖6-62電容器組橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理接線圖6.9電力電容器的保護(hù)

橫差保護(hù)的動(dòng)作電流為了防止誤動(dòng)作，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)差動(dòng)回路中的最大不平衡電流，即單臺(tái)電容器內(nèi)部有50%～75%的串聯(lián)元件擊穿時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏度，即式中，Krel取2。式中，Ks為橫差保護(hù)的靈敏系數(shù)，取1.5；QN為單臺(tái)電容器的額定容量;β為電容器內(nèi)部串聯(lián)元件的擊穿率，取0.5～0.75

。6.9電力電容器的保護(hù)

四、電容器組的過(guò)電壓保護(hù)當(dāng)電容器組所接母線電壓升高時(shí)，為保護(hù)電容器組不致?lián)p壞，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。過(guò)電壓繼電器的動(dòng)作電壓按母線電壓不超過(guò)110%額定電壓整定，即式中，Ku為為電壓互感器的變比；

UNC為電容器的額定電壓。6.9電力電容器的保護(hù)

《化妝品術(shù)語(yǔ)》起草情況匯報(bào)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬(wàn)三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國(guó)化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語(yǔ)和定義的數(shù)量也在迅速增長(zhǎng)，在此情形下，化妝品術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對(duì)于沒(méi)有國(guó)標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語(yǔ)優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過(guò)

第一階段：資料搜集

搜集國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對(duì)國(guó)外文獻(xiàn)如美國(guó)21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語(yǔ)、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語(yǔ)、毒理學(xué)術(shù)語(yǔ)、微生物術(shù)語(yǔ)、產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)、人體安全和功效評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)，常用英文成份術(shù)語(yǔ)等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語(yǔ)、相關(guān)國(guó)際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語(yǔ)、產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對(duì)于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無(wú)存在必要的常用英文成分術(shù)語(yǔ)。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見(jiàn)：1.修改能引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)”一章的內(nèi)容；對(duì)“原料功能術(shù)語(yǔ)”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語(yǔ)。第四階段：征求意見(jiàn)2009年2月面向全國(guó)公開(kāi)征求意見(jiàn)。第五階段：征求意見(jiàn)的處理與形成送審稿。在征求意見(jiàn)的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見(jiàn)。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國(guó)21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說(shuō)明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語(yǔ)等；5.國(guó)內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評(píng)價(jià)》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語(yǔ)3.毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)5.微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)6.人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)7.常用原料術(shù)語(yǔ)8.縮寫(xiě)9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一般術(shù)語(yǔ)39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產(chǎn)和監(jiān)督管理中出現(xiàn)頻率較高的術(shù)語(yǔ)。2).毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)40條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中涉及的術(shù)語(yǔ)，以及在毒理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率較高、與化妝品毒理學(xué)試驗(yàn)方法聯(lián)系較密切的術(shù)語(yǔ)。3).衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)22條收錄了化妝品的衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法中較常用的術(shù)語(yǔ)。

4).微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)6條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中所涉及的術(shù)語(yǔ)。5).人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)38條收錄了人體安全性和功效性評(píng)價(jià)的常用術(shù)語(yǔ)。6).常用原料術(shù)語(yǔ)55條收錄了常用原料術(shù)語(yǔ)，與《化妝品管理及安全性和功效性評(píng)價(jià)》保持一致，并根據(jù)企業(yè)、專家的意見(jiàn)進(jìn)行了適當(dāng)修改。7).縮寫(xiě)涉及國(guó)際機(jī)構(gòu)縮寫(xiě)以及化妝品毒理學(xué)、化學(xué)、人體安全性和功效評(píng)價(jià)等領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語(yǔ)的縮寫(xiě)34條。七、征求意見(jiàn)處理情況2009年2月20日，《化妝品術(shù)語(yǔ)》在全國(guó)公開(kāi)范圍內(nèi)公開(kāi)征求意見(jiàn)，截止到2009年3月末共收到來(lái)自企業(yè)、和社會(huì)各界的意見(jiàn)和建議共146條，分布情況如下：征求意見(jiàn)來(lái)源統(tǒng)計(jì)圖二一