第八章--电力变压器保护1

第八章电力变压器保护规范•《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50229－2006看规范•6.6防火间距，防火墙•贮油设施，卵石层•《继电保护和安全自动装置技术规程》GBT14285-2006•4.3变压器保护配置（下页）••4.3.20.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。•当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。•带负荷调压变压器充油调压开关，亦应装设瓦斯保护。•瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。•4.3.3对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为•主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器：•4.3.3.1电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护。•4.3.3.2电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为10kV的重•要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。•4.3.3.3电压为220kV及以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。•当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。一、电力变压器的结构电力变压器的主要部件：铁芯、绕组、绝缘、油箱、分接开关、油枕、吸湿器、气体继电器等。电力变压器的故障类型、不正常运行状态及配置的保护二、电力变压器的故障和异常变压器的故障：油箱内故障、油箱外故障。油箱内故障：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路;铁芯的烧损等。油箱外故障：套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。变压器的不正常运行状态：过电流、中性点过电压，过负荷以及油面降低。对大容量变压器，还会发生变压器的过励磁故障。三、电力变压器保护的配置原则1.电力变压器的主保护气体保护、纵联差动保护、电流速断保护（1）气体保护反应变压器油箱内的各种故障及异常的一种保护。装设原则：容量在800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，应装设气体保护。纵联差动保护：用于:1）容量为10000kVA及以上单独运行的变压器；2）容量为6300kVA及以上并列运行的变压器或厂用变压器及企业中的重要变压器；3）容量为2000kVA及以上的变压器，且其电流速断保护的灵敏性不能满足要求时。2.电力变压器的后备保护（1）对于外部相间短路引起的变压器过电流，应采用下列保护1）过电流保护；2）复合电压起动的过电流保护；3）负序电流及单相式低电压起动的过电流保护；4）阻抗保护。（2）对于外部接地短路引起的变压器过电流保护1）零序电流保护；2）零序方向保护；3）专用的保护装置。例如零序过电压保护，中性点装放电间隙及零序电流保护等。（3）过负荷保护（4）过励磁保护(5)其他保护第二节变压器的瓦斯保护一、瓦斯保护的作用及原理1.变压器内部发生故障，故障处产生的高温会引起附近的变压器油膨胀，甚至沸腾，油内溶解的空气被逐出，形成空气泡上升。2.当故障严重时，变压器油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。根据油箱内部故障时的这一特点，构成气体保护。3.瓦斯保护分为:重瓦斯轻瓦斯当变压器油箱内轻微故障或严重漏油时，轻瓦斯保护动作，延时作用于信号；当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯保护动作，瞬时动作跳开变压器的各侧断路器。二、瓦斯继电器的构造1.气体继电器的安装位置安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道上。安装要求：变压器安装时，应使顶盖与水平面之间夹角应有1％～1．5％的坡度，连接管有2％～4％的升高坡度。气体继电器的安装QJ-15,50,80（直径）型气体继电器2.气体继电器的结构QJ4-50C型气体继电器开口杯挡板式气体继电器结构图瓦斯继电器结构上开口杯下挡板磁铁及干簧接点气孔及接线柱探针3.气体继电器的工作原理（1）轻瓦斯保护变压器内部发生轻微故障时，变压器油分解产生的气体汇集在气体继电器上部，迫使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，因其受到的浮力减小失去平衡而下沉，带动永久磁铁下降，当永久磁铁靠近干簧触点时，干簧触点接通，发出轻瓦斯动作信号。（2）重瓦斯保护变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量气体，强大的气流伴随着油流冲击挡板，当油流的速度达到整定值时，挡板克服弹簧的反作用力向前移动，带动永久磁铁靠近干簧触点，使干簧触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，断开变压器各侧的断路器。4.气体继电器的整定与调试（1）轻瓦斯保护整定与调试动作值：采用气体容积大小表示；整定范围通常为：250cm3～300cm3。调整方法：通过移动重锤6的位置，调整动作值。（2）重瓦斯保护的整定与调试动作值：采用油流速度大小表示；整定范围通常为：0.6～1.5m／s。调试方法：通过调整调节螺杆，改变弹簧的松紧程度，调整重瓦斯的动作值，其动作值。6.重瓦斯的试验：气体继电器安装完毕，从排气口打进空气，检查轻瓦斯动作的可靠性；通过探针检查重瓦斯动作的可靠性。探针试验轻、重瓦斯探针三.瓦斯保护的接线变压器瓦斯保护动作的主要原因••1、因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。•2、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。•3、变压器故障产生少量气体。•4、变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙•内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作•发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。•5、气体继电器或二次回路故障。变压器瓦斯保护动作后的处理•变压器瓦斯保护装置动作后，应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。•1、瓦斯保护信号动作时，立即对变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成的。•如气体继电器内有气体，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质，发展趋势、和严重程度。•若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常，则应综合判断确定变压器是否停运。•2、瓦斯继电器动作跳闸时，在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合判断。•(1)是否呼吸不畅或排气未尽；•(2)保护及直流等二次回路是否正常；•(3)变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象；•(4)气体继电器中积聚的气体是否可燃；•(5)气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱分析结果；•(6)必要的电气试验结果；•(7)变压器其它继电保护装置的动作情况。日常巡视•在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体，对气体的巡视应注意以下几点：•1、瓦斯继电器连接管上的阀门应在打开位置。•2、变压器的呼吸器应在正常工作状态。•3、瓦斯保护连接片投入应正确。•4、油枕的油位应在合适位置，继电器内充满油•5、瓦斯继电器防水罩一定牢固可靠。•6、瓦斯继电器接线端子处不应渗油，且应能防止雨、雪、灰尘的侵入，电源及其二次回路要有防水、防油和防冻的措施，并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。