变压器保护
由于变压器的结构、运行、故障类型等与输电线路均有区别,故不能将线路保护直接应用于变压器。为此,根据针对故障设置继电保护的原则,首先介绍变压器故障及特点、异常运行状态,引出相应配置的继电保护装置,然后介绍具体保护的构成、实现原理、特点等。
变压器故障和异常运行状态及保护
一、变压器故障和异常运行状态
电力变压器是电力系统中的重要设备,变压器发生故障将对供电可靠性和系统正常运行产生严重影响,并且故障后修复困难。
变压器故障分为油箱内故障和油箱外故障。变压器油箱内故障包括绕组之间发生的相间短路、一相绕组中发生的匝间短路、绕组与铁芯或外壳之间发生的单相接地短路等;变压器油箱外故障包括引出线上发生的各种相间短路、引出线套管闪络或破碎时通过外壳发生的单相接地短路等。由于变压器本身结构的特点,油箱内部发生故障是十分危险的,故障产生电弧将引起绝缘物质的剧烈气化,可能导致变压器外壳局部变形、甚至引起爆炸。因此,变压器发生故障时,必须尽快将变压器从电力系统切除。
变压器异常运行包括过负荷、油箱漏油造成的油面降低、外部短路引起的过电流等。变压器处于异常运行时,应发出信号。
二、变压器保护配置
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为了保证电力系统的安全运行,将故障和异常运行的影响限制在最小范围,根据继电保护有关规定,变压器应装设以下保护。
1、变压器主保护
变压器主保护包括气体保护、纵差动保护或电流速断保护等。 (1)瓦斯保护(气体保护)。变压器瓦斯保护也称为气体保护,用于反应变压器油箱内部的各种故障,以及变压器漏油造成的油面降低。
规程规定,对于容量在800kVA及以上的油浸式变压器、400kVA及以上的车间内油浸式变压器,应装设瓦斯保护。
(2)纵差动保护或电流速断保护。用于反应变压器绕组、套管及引出线上的短路故障,根据变压器的容量大小,装没纵差动保护或电流速断保护,动作跳开变压器各侧断路器。
规程规定,对于容量在10000kVA以上单独运行变压器、容量在6300kVA以上并列运行变压器或企业中的重要变压器、容量在2000kVA以上且电流速断保护灵敏度不满足要求的变压器,应装设纵差动保护;对于容量在10000kVA以下的变压器,当过电流保护动作时间大于o.5s时,应装设电流速断保护。
2.变压器后备保护及过负荷保护
(1)过电流保护。用于反应外部相间故障引起的变压器过电流,并作为变压器主保护的后备保护。
(2)零序保护。用于反应中性点直接接地变压器高压侧绕组接地短路故障,以及高压侧系统的接地短路故障,作为变压器主保护及相邻元件接地故障的后备保护。
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(3)过负荷保护。用于反应400kVA及以上变压器的三相对称过负荷。过负荷保护只需要取一相电流,延时动作于信号。
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