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標(biāo)題: 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì) [打印本頁(yè)]

作者: 51黑plc 時(shí)間: 2016-3-6 21:34
標(biāo)題: 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)
　電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件, 為了供電的可靠性和系統(tǒng)正常運(yùn)行,就必須視其容量的大小、電壓的高低和重要程度, 設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。

　　
   變壓器的內(nèi)部故障可以分油箱內(nèi)部和油箱外部故障兩種。油箱內(nèi)部的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的繞損等, 對(duì)變壓器來(lái)講, 這些故障都是十分危險(xiǎn)的, 因?yàn)橛拖鋬?nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧, 將引起絕緣物質(zhì)的劇烈氣化, 從而可能引起爆炸, 因此, 這些故障應(yīng)該盡快加以切除。油箱外的故障, 主要　　是絕緣套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有: 由于變壓器外部相間短路引起的過(guò)電流和外部接地短路引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓; 由于負(fù)荷超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷以及由于漏油等原因引起的油面降低。
　　
   此外, 對(duì)大容量變壓器, 由于其額定工作時(shí)的磁通密度接近于鐵芯的飽和磁通密度,因此, 在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下,還會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁故障。
　　
   針對(duì)電力變壓器的上述故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài), 應(yīng)對(duì)變壓器裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。
電力變壓器的主保護(hù)

　　1、0.8M V A 及以上的油浸式變壓器和0.4M V A 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器, 均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí), 應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào); 當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí),應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。帶負(fù)荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置, 亦應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。
　　
   2、6.3M V A 以下廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器, 以及10M V A 以下廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器, 當(dāng)后備保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí), 應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。

   3、對(duì)6.3M V A 及以上的廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器, 10M V A 及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器, 應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(以下簡(jiǎn)稱縱差保護(hù))。
　　
   4、對(duì)高壓側(cè)電壓為330kV 及以上的變壓器, 可裝設(shè)雙重縱差保護(hù)。
　　
   5、縱差保護(hù)應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流, 應(yīng)在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)不誤動(dòng)。差動(dòng)保護(hù)的范圍應(yīng)包括變壓器繞組、套管及其引出線。

　　6、對(duì)ll0kV 及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器, 應(yīng)在變壓器中性點(diǎn)接地線上裝設(shè)反應(yīng)接地故障的零序電流保護(hù)。對(duì)于只有部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變電所, 當(dāng)變壓器為分級(jí)絕緣時(shí), 零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)應(yīng)首先切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器, 如果故障未消失再切除中性點(diǎn)接地的變壓器, 以防止中性點(diǎn)不接地運(yùn)行變壓器出現(xiàn)危害的過(guò)電壓。

   7、對(duì)高壓側(cè)電壓為500kV 或容量在240M V A 及以上的變壓器, 當(dāng)頻率降低和電壓升高引起的變壓器工作磁密過(guò)高, 應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。保護(hù)由兩段組成, 低定值段動(dòng)作于信號(hào), 高定值段動(dòng)作于跳閘。
　　
   8、對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障, 應(yīng)按電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)要求, 裝設(shè)作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。

   電力變壓器的后備保護(hù)

　　1、變壓器的相間短路后備保護(hù)首先考慮采用過(guò)電流保護(hù), 當(dāng)過(guò)電流保護(hù)滿足不了靈敏度要求時(shí),可選用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù),若仍滿足不了靈敏度的要求。則可選擇阻抗保護(hù)。

　　2、雙繞組變壓器, 后備保護(hù)應(yīng)裝在主電源側(cè),根據(jù)主接線情況, 保護(hù)可帶一段或兩段時(shí)限, 以較短的時(shí)限縮小故障影響范圍,跳母聯(lián)或分段斷路器; 較長(zhǎng)的時(shí)限斷開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器。

　　3、三繞組變壓器和自耦變壓器, 后備保護(hù)要分別裝在主電源側(cè)和主負(fù)荷側(cè)。主電源側(cè)的保護(hù)帶兩段時(shí)限, 以較短的時(shí)限斷開(kāi)未裝保護(hù)側(cè)的斷路器, 主負(fù)荷側(cè)的保護(hù)動(dòng)作于本側(cè)斷路器。當(dāng)上述方式不符合靈敏性要求時(shí), 可在各側(cè)裝設(shè)后備保護(hù)。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求考慮加裝方向元件。
　　
   4、0.4M V A 及以上的變壓器應(yīng)設(shè)置過(guò)負(fù)荷保護(hù), 其動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)時(shí)間, -般動(dòng)作于信號(hào)。

電力變壓器的電流和電壓保護(hù)

　　為反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過(guò)電流, 以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí), 作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備, 變壓器應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。根據(jù)變壓器容量和系統(tǒng)短路電流水平的不同, 實(shí)現(xiàn)保護(hù)的方式有: 過(guò)電流保護(hù)、低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)以及負(fù)序過(guò)電流保護(hù)等。
　　
   1、變壓器的過(guò)電流保護(hù)
　　保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流應(yīng)按照躲開(kāi)變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定。保護(hù)動(dòng)作后, 應(yīng)跳開(kāi)變壓器兩側(cè)的斷路器。①按躲開(kāi)變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定; ②按躲過(guò)負(fù)荷自啟動(dòng)的最大工作電流整定; ③按躲過(guò)變壓器低壓母線自動(dòng)投入負(fù)荷整定; ④按于相鄰保護(hù)配合整定。

　　
   2、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的變壓器過(guò)電流保護(hù)
　　是由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器( 由過(guò)電壓繼電器接于負(fù)序電壓過(guò)濾器上構(gòu)成) 和一個(gè)接于線電壓上的低電壓繼電器組成電壓閉鎖回路, 只當(dāng)電壓和電流元件同時(shí)動(dòng)作后, 才能經(jīng)過(guò)延時(shí)動(dòng)作于跳閘。

電力變壓器的瓦斯保護(hù)
　　
當(dāng)在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障( 包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經(jīng)電弧電阻的接地短路) 時(shí), 由于故障點(diǎn)電流和電弧的作用, 將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體, 因氣體比較輕, 它們將從油箱流向油枕的上部。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí), 油會(huì)迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體, 此時(shí)將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部故障時(shí)的這一特點(diǎn), 構(gòu)成反應(yīng)于上述氣體而動(dòng)作的瓦斯保護(hù)裝置。
　　
瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速、靈敏度高、安裝接線簡(jiǎn)單、能反應(yīng)油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障。缺點(diǎn)是不能反應(yīng)油箱以外的套管以及引出線等部位上發(fā)身的故障。

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