變壓器差動(dòng)、瓦斯保護(hù)

1、 之變壓器瓦斯、差動(dòng)保護(hù)目錄一、一、瓦斯保護(hù)(1)瓦斯保護(hù)的適用范圍適用范圍(2)瓦斯保護(hù)的構(gòu)成構(gòu)成(3)瓦斯保護(hù)原理 (4)輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作原因輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作原因(5)重瓦斯保護(hù)的動(dòng)作原因瓦斯保護(hù)的動(dòng)作原因(6)處理的原則(7)瓦斯保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)(8) 瓦斯保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)二、二、差動(dòng)保護(hù)(1)差動(dòng)保護(hù)的適用范圍適用范圍(2)差動(dòng)保護(hù)原理(3)差動(dòng)繼電器產(chǎn)生不平衡電流原因(4)差動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原因保護(hù)的動(dòng)作原因(5)差動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)一、變壓器的瓦斯保護(hù)一、變壓器的瓦斯保護(hù)(1)瓦斯保護(hù)的適用范圍適用范圍 : 0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的車間內(nèi)油浸

2、式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)用來反映油箱內(nèi)部短路故障及油面降低，其中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開各側(cè)斷路器。 (2)瓦斯保護(hù)的構(gòu)成構(gòu)成:瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)的主要元件，瓦斯繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，為了便于氣流順利通過瓦斯繼電器，變壓器頂蓋與水平面應(yīng)有11.5的坡度，連接管道應(yīng)有24的坡度。(3)瓦斯保護(hù)原理：當(dāng)變壓器出現(xiàn)內(nèi)部故障時(shí)，由于電弧將使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量的氣體，從油箱向油枕流動(dòng)，產(chǎn)生的氣體將聚集在瓦斯繼電器的上部，使油面降低。當(dāng)油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水銀接點(diǎn)接通，發(fā)出信號。如果是嚴(yán)重故障，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，箱油流會沖擊擋板

3、，使之偏轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)擋板后的連動(dòng)桿向上轉(zhuǎn)動(dòng)，挑動(dòng)與水銀接點(diǎn)卡環(huán)相連的連動(dòng)環(huán)，使水銀接點(diǎn)分別向與油流垂直的兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，兩水銀接點(diǎn)同時(shí)接通，使開關(guān)跳閘或發(fā)出信號。 常用的瓦斯繼電器有兩種：一是浮子式；二是擋板式。擋板式瓦斯繼電器是將浮子式的下浮子改為擋板結(jié)構(gòu)。兩者的區(qū)別是，擋板式的擋板結(jié)構(gòu)不隨油面下降而動(dòng)作，而是在油的流速達(dá)到0.61.0m/s時(shí)才動(dòng)作，所以擋板式瓦斯繼電器遇到油面下降或嚴(yán)重缺油時(shí)，不會造成重瓦斯誤動(dòng)跳閘。 變壓器瓦斯保護(hù)原理如上圖所示：氣體繼電器觸頭KG-1由開口杯控制，構(gòu)成輕瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作后發(fā)出預(yù)告信號。氣體繼電器的另一觸頭KG-2由擋板控制，構(gòu)成重瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作后經(jīng)信號繼電器

4、KS的線圈起動(dòng)中間繼電器KPO，KPO的兩對觸頭分別使斷路器QF1、QF2跳閘。為了防止變壓器內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)因油流不穩(wěn)，造成重瓦斯觸頭時(shí)斷時(shí)通的不可靠動(dòng)作，必須選用具有自保持電流線圈的出口中間繼電器KPO。在保護(hù)動(dòng)作后，借助于斷路器的輔助觸頭QF1-1 QF2-1來解除出口回路的自保持。在變壓器的加油或換油后及氣體繼電器試驗(yàn)時(shí)，為防止重瓦房斯誤動(dòng)作，可利用連接片XB使重瓦斯暫時(shí)改接到信號位置。因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以致空氣進(jìn)入因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以致空氣進(jìn)入變壓器。變壓器。因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯筒以下。瓦斯筒以下。變壓器

5、故障產(chǎn)生少量氣體。變壓器故障產(chǎn)生少量氣體。發(fā)生穿越性故障。發(fā)生穿越性故障。氣體繼電器或二次回路故障。氣體繼電器或二次回路故障。 (4)輕瓦斯保護(hù)的動(dòng)作原因運(yùn)行人員應(yīng)運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查，立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)?，F(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取進(jìn)行氣體取樣分析樣分析(5)重瓦斯保護(hù)的跳閘原因:可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障可能二次回路故障等 穿越性短路出現(xiàn)重瓦斯保護(hù)動(dòng)出現(xiàn)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投入作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后備用變壓器，然后進(jìn)行外部檢查。檢進(jìn)行外部檢查。檢查油枕防爆門，各查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體形；最后檢

6、查氣體的可燃性。的可燃性。 (6)處理的原則： 對變壓器上層油溫、外部特征、防爆噴油和各側(cè)開關(guān)跳閘情況、停電范圍等進(jìn)行檢查，如有備用變壓器，應(yīng)立即投入，并報(bào)告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。 收集氣體判別故障：如果是內(nèi)部故障，則不得試送電，應(yīng)按規(guī)定拉開各側(cè)開關(guān)，并采取安全措施，等待搶修。 如果氣體不可燃，而且表計(jì)無擺動(dòng)，則可考慮試送電。 如果瓦斯繼電器內(nèi)無氣體，外部也無異常，則可能是瓦斯繼電器二次回路存在故障，但在未證實(shí)變壓器良好以前，不得試送電。 但有時(shí)瓦斯繼電器會發(fā)生誤動(dòng)作，因此應(yīng)采取一定的反事故措施： 將瓦斯繼電器的下浮筒式改為擋板式，觸點(diǎn)改為立式。這樣可以提高重瓦斯動(dòng)作的可靠性。瓦斯繼電器引出線應(yīng)采用耐油絕

7、緣線。處理假油位時(shí)，注意防止瓦斯繼電器誤動(dòng)。 瓦斯繼電器的端蓋部分及電纜接線端子箱應(yīng)有防雨措施。 (7)瓦斯保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行中的變壓器在以下情況下方可將重瓦斯解除：變壓器帶電濾油、加油時(shí)，清理或更換呼吸器的硅膠，清除主變假油面時(shí)，對氣體繼電器進(jìn)行檢查試驗(yàn)及在其保護(hù)回路上進(jìn)行工作時(shí)，重瓦斯改接信號。新安裝或大修后的變壓器試投時(shí)，差動(dòng)、瓦斯應(yīng)同時(shí)投入，主變試投成功后，重瓦斯改接信號位置，待油靜止24小時(shí)候，重瓦斯改接跳閘位置。但是，當(dāng)需要帶負(fù)荷測相量退出差動(dòng)保護(hù)時(shí)，此時(shí)變壓器油雖未靜止24小時(shí)，也應(yīng)將重瓦斯投入跳閘位置，即瓦斯和差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)同時(shí)退出。瓦斯繼電器防水、防漏油。（8）瓦斯保護(hù)的優(yōu)

8、缺點(diǎn)：瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：不僅能反映變壓器油箱內(nèi)部的各種故障，而且還能反映差動(dòng)保護(hù)所不能反映的不嚴(yán)重的匝間短路和鐵心故障。此外，當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)入空氣時(shí)也有所反映。因此，是靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作迅速的一種保護(hù)。 缺點(diǎn)：不能反映變壓器外部故障（套管和引出線），因此瓦斯保護(hù)不能作為變壓器各種故障的唯一保護(hù)。瓦斯保護(hù)抵抗外界干擾的性能較差，例如劇烈的震動(dòng)就容易誤動(dòng)作。如果在安裝瓦斯繼電器時(shí)未能很好地解決防油問題或瓦斯繼電器不能很好地防水，就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進(jìn)水而造成誤動(dòng)。二、變壓器的差動(dòng)保護(hù)二、變壓器的差動(dòng)保護(hù)(1)保護(hù)范圍保護(hù)范圍： 變壓器差動(dòng)保護(hù)的范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的電流互感器之

9、間的電氣設(shè)備、以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線。由于差動(dòng)保護(hù)對保護(hù)區(qū)外故障不會動(dòng)作，因此差動(dòng)保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可以瞬時(shí)動(dòng)作。 (2)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原理： 在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同級性端都朝向母線側(cè)，則將同級性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流之差，也就是說差動(dòng)繼電器是接在差動(dòng)回路的。 正常運(yùn)行及外部短路時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流應(yīng)等于零。(3)差動(dòng)繼電器產(chǎn)生不平衡電流原因 從理論上講，正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，差動(dòng)回路電流為零。

10、實(shí)際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)回路中仍有不平衡點(diǎn)流Iumb流過，此時(shí)流過繼電器的電流IK為 Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡點(diǎn)流應(yīng)盡量的小，以確保繼電器不會誤動(dòng)。 當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路故障時(shí)，在差動(dòng)回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這是流過繼電器的電流為I1與I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使繼電器可靠動(dòng)作。不平衡電流原因：勵(lì)磁涌流：對勵(lì)磁涌流：對變壓器變壓器切除外部故障后進(jìn)行空載合閘，電壓突然切除外部故障后進(jìn)行空載合閘，電壓突然恢復(fù)的過程中，變壓器可能產(chǎn)生很大的沖擊電流，其數(shù)值可達(dá)額恢復(fù)的過程中，變壓器可能產(chǎn)生

11、很大的沖擊電流，其數(shù)值可達(dá)額定電流的定電流的68倍，將這個(gè)電流稱之為勵(lì)磁涌流。產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的倍，將這個(gè)電流稱之為勵(lì)磁涌流。產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的原因是變壓器鐵芯的嚴(yán)重飽和和勵(lì)磁阻抗的大幅度降低。原因是變壓器鐵芯的嚴(yán)重飽和和勵(lì)磁阻抗的大幅度降低。 變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流 由于變壓器通常采用由于變壓器通常采用Y，d11的接線方式，因此，其的接線方式，因此，其兩側(cè)電流的相位相差兩側(cè)電流的相位相差30度，即使變壓器兩側(cè)的電流大度，即使變壓器兩側(cè)的電流大小相等，反映到差動(dòng)繼電器中也回出現(xiàn)不平衡電流。小相等，反映到差動(dòng)繼電器中也回出現(xiàn)不平衡電流。為了消除這

12、種不平衡電流的影響，可用相位補(bǔ)償法，為了消除這種不平衡電流的影響，可用相位補(bǔ)償法，通常將變壓器的星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形，通常將變壓器的星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形，并而將變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形，并適當(dāng)考慮聯(lián)接方式后可把二次電流的相位校正過來。適當(dāng)考慮聯(lián)接方式后可把二次電流的相位校正過來。相位補(bǔ)償后，在互感器接成三角形側(cè)的差動(dòng)一臂中，相位補(bǔ)償后，在互感器接成三角形側(cè)的差動(dòng)一臂中，電流又增大了電流又增大了1.732倍。為了保證在正常運(yùn)行及外部故倍。為了保證在正常運(yùn)行及外部故障情況下差動(dòng)回路中沒有電流，就必須將該側(cè)電流互障情況

13、下差動(dòng)回路中沒有電流，就必須將該側(cè)電流互感器的變比加大感器的變比加大1.732倍（在微機(jī)保護(hù)中，通過程序中倍（在微機(jī)保護(hù)中，通過程序中的平衡系數(shù)來平衡），以減小二次電流，使之與另一的平衡系數(shù)來平衡），以減小二次電流，使之與另一側(cè)的電流相等。側(cè)的電流相等。由于計(jì)算變比與由于計(jì)算變比與CT實(shí)際變比不同實(shí)際變比不同 ： 由于變壓器兩側(cè)的電流互感器都是根據(jù)產(chǎn)品目由于變壓器兩側(cè)的電流互感器都是根據(jù)產(chǎn)品目錄選取標(biāo)準(zhǔn)的變比，而變壓器的變比也是一定錄選取標(biāo)準(zhǔn)的變比，而變壓器的變比也是一定的，因此，兩側(cè)互感器的變比與變壓器的變比的，因此，兩側(cè)互感器的變比與變壓器的變比很難滿足要求，此時(shí)差動(dòng)回路中將有電流流過。很

14、難滿足要求，此時(shí)差動(dòng)回路中將有電流流過。在實(shí)際選擇互感器時(shí)，通常是根據(jù)互感器的定在實(shí)際選擇互感器時(shí)，通常是根據(jù)互感器的定型產(chǎn)品來確定一個(gè)比較接近的變比型產(chǎn)品來確定一個(gè)比較接近的變比 。由兩側(cè)電流型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流由兩側(cè)電流型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流由于變壓器兩側(cè)電流互感器的型號不同，它們由于變壓器兩側(cè)電流互感器的型號不同，它們的飽和特性、勵(lì)磁電流（歸算到同一側(cè)）也就的飽和特性、勵(lì)磁電流（歸算到同一側(cè)）也就不同，因此在外部故障時(shí)差動(dòng)回路中所產(chǎn)生的不同，因此在外部故障時(shí)差動(dòng)回路中所產(chǎn)生的不平衡電流就較大。此時(shí)應(yīng)采用電流互感器的不平衡電流就較大。此時(shí)應(yīng)采用電流互感器的同型系數(shù)，并適當(dāng)提高差動(dòng)

15、保護(hù)的動(dòng)作電流。同型系數(shù)，并適當(dāng)提高差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流。帶負(fù)荷調(diào)整分接頭帶負(fù)荷調(diào)整分接頭 電力系統(tǒng)中采用帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器來調(diào)整電電力系統(tǒng)中采用帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器來調(diào)整電壓的常用方法，實(shí)際上改變分接頭就是改變變壓的常用方法，實(shí)際上改變分接頭就是改變變壓器的變比，假如差動(dòng)保護(hù)已按某一變比調(diào)整壓器的變比，假如差動(dòng)保護(hù)已按某一變比調(diào)整好（如利用平衡線圈），則當(dāng)分接頭改變時(shí)就好（如利用平衡線圈），則當(dāng)分接頭改變時(shí)就會產(chǎn)生新的不平衡電流流入差動(dòng)回路，此時(shí)不會產(chǎn)生新的不平衡電流流入差動(dòng)回路，此時(shí)不可能再用重新選擇平衡線圈的方法來消除這個(gè)可能再用重新選擇平衡線圈的方法來消除這個(gè)不平衡電流，為了避免不平衡電流

16、的影響，在不平衡電流，為了避免不平衡電流的影響，在整定保護(hù)的動(dòng)作電流時(shí)應(yīng)予以考慮，通常是提整定保護(hù)的動(dòng)作電流時(shí)應(yīng)予以考慮，通常是提高保護(hù)的動(dòng)作整定值。高保護(hù)的動(dòng)作整定值。(3)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原因:變壓器內(nèi)部及套管引出線故障保護(hù)二次線故障。差動(dòng)CT二次開路或者短路(4)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘后檢查和處理差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘后檢查和處理 檢查變壓器本體有無異常，檢查差動(dòng)保護(hù)范檢查變壓器本體有無異常，檢查差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的瓷瓶是否有閃絡(luò)、損壞，引線是否有短路。圍內(nèi)的瓷瓶是否有閃絡(luò)、損壞，引線是否有短路。如果差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備無明顯故障，應(yīng)如果差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備無明顯故障，應(yīng)檢查繼電保護(hù)及二次回路是否有故障，直流回路檢查繼電保護(hù)及二次回路是否有故障，直流回路是否有兩點(diǎn)接地。是否有兩點(diǎn)接地。經(jīng)上述檢查無異常時(shí)，應(yīng)在切除負(fù)荷后立即經(jīng)上述檢查無異常時(shí)，應(yīng)在切除負(fù)荷后立即試送一次。試送一次。如果是繼電器、二次回路或兩點(diǎn)接地造成誤如果是繼電