現(xiàn)代供電技術(shù)講解學(xué)習(xí)

現(xiàn)代供電技術(shù)故障類型內(nèi)部故障：指油箱內(nèi)的短路故障變壓器繞組的相間短路包括變壓器繞組的匝間短路中性點(diǎn)接地側(cè)的單相接地短路外部故障：指油箱外引出線的短路故障相間短路單相接地短路不正常工作狀態(tài)外部短路引起的過(guò)電流過(guò)電壓過(guò)負(fù)荷油箱漏油造成油面降低油溫過(guò)高等保護(hù)方式瓦斯保護(hù)（氣體保護(hù)）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)單相接地保護(hù)：零序電流保護(hù)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)主保護(hù)選其一輕瓦斯：動(dòng)作于信號(hào)重瓦斯：動(dòng)作于跳閘后備保護(hù)：輔助保護(hù)二、變壓器瓦斯保護(hù)1工作原理當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于故障點(diǎn)電流和電弧的作用，使得變壓器油及其他絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，因而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)生大量氣體，此時(shí)將有大量的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用變壓器內(nèi)部故障時(shí)的這一特點(diǎn)構(gòu)成的保護(hù)裝置稱為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)，又稱為氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本保護(hù)裝置。國(guó)標(biāo)規(guī)定，800KVA及以上的一般變壓器和400KVA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)。瓦斯保護(hù)只能反映變壓器油箱內(nèi)部的故障，而對(duì)變壓器外部端子上的故障情況則無(wú)法反映。2、瓦斯保護(hù)安裝

安裝：

氣體繼電器裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上。變壓器安裝時(shí)應(yīng)取1%～1.5%的傾斜度；聯(lián)通管對(duì)油箱頂蓋也有2%～4%的傾斜度。

“電力負(fù)荷”在不同的場(chǎng)合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。

3、瓦斯保護(hù)的運(yùn)行與接線

輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳閘(跳開(kāi)變壓器兩側(cè)斷路器)。

在充油或變壓器修理后重新灌油時(shí)，為了防止誤動(dòng)作，將重瓦斯切換至動(dòng)作用于信號(hào)。在瓦斯繼電器試驗(yàn)時(shí)也應(yīng)切換至信號(hào)。注意：保護(hù)的出口中間繼電器必須是自保持中間繼電器KM，因?yàn)橹赝咚故强坑土鞯臎_擊而動(dòng)作的，油流的速度不恒定(即不穩(wěn)定)，且斷路器跳閘有它的固有動(dòng)作時(shí)間，為了防止短時(shí)閉合造成動(dòng)作不可靠。出口中間繼電器KM采用“自保持”回路。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路、鐵芯局部燒損、線圈斷線、絕緣劣化和油面下降等故障時(shí)，往往其他保護(hù)均不能動(dòng)作，而瓦斯保護(hù)卻能夠動(dòng)作。因此，瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障最有效的一種主保護(hù)；瓦斯保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，且動(dòng)作迅速、靈敏性高、接線簡(jiǎn)單；不能反應(yīng)油箱外的引出線和套管上的故障。故不能作為變壓器唯一的主保護(hù)，須與縱差保護(hù)配合共同作為變壓器的主保護(hù)。三變壓器電流速斷保護(hù)瓦斯保護(hù)不能保護(hù)變壓器外部故障，故對(duì)于較小容量變壓器，可在變壓器電源側(cè)加裝電流速斷保護(hù)，作為變壓器電源側(cè)主保護(hù)。并用過(guò)流保護(hù)作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)車間變6～10/0.4kV，容量1000kVA左右，主保護(hù)采用電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)1。動(dòng)作電流整定

保護(hù)裝置動(dòng)作電流：躲過(guò)變壓器二次側(cè)母線上最大三相短路電流——可靠系數(shù)，一般DL取1.2～1.3，GL取1.4～1.5。

為躲過(guò)勵(lì)磁涌流，需電流速斷保護(hù)2。靈敏度校驗(yàn)——一次側(cè)最小兩相短路電流值如不滿足要求，則改用差動(dòng)保護(hù)。3。接線

同線路Ⅰ段保護(hù)4。評(píng)價(jià)

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速；

缺點(diǎn)：有死區(qū)，不能保護(hù)變壓器二次側(cè)出口處短路，必須與過(guò)電流保護(hù)配合使用。

1、保護(hù)原理變壓器縱差保護(hù)主要是用來(lái)反應(yīng)變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障，是變壓器的主保護(hù)。四、變壓器的縱差保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)變壓器原副邊兩側(cè)電流差值的一種快速動(dòng)作的保護(hù)裝置。保護(hù)區(qū)在變壓器一、二次側(cè)所裝電流互感器之間。

（2）在差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)區(qū)內(nèi)d點(diǎn)短路時(shí)，對(duì)于單端供電的變壓器來(lái)說(shuō)=0，所以=，繼電器動(dòng)作，控制兩側(cè)QF跳閘。對(duì)于雙端供電的變壓器來(lái)說(shuō)=+，繼電器也動(dòng)作。（1）在正常運(yùn)行和外部短路時(shí):=-=0（或差流值極?。?，繼電器不動(dòng)作。正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的二次電流之差，欲使這種情況下流過(guò)繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。2、不平衡電流但是，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，不論正常運(yùn)行還是外部故障，差動(dòng)繼電器內(nèi)都有某些電流流入，稱之為不平衡電流。下面分析不平衡電流產(chǎn)生原因及克服方法：1)電流互感器的影響電流互感器變比的計(jì)算值與標(biāo)準(zhǔn)值不同

變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)和特性不同時(shí)，其飽和特性也不同（2）由于變壓器一、二次側(cè)結(jié)線不同引起的不平衡電流

Yd-11接線的變壓器原副邊電流相位相差30°，所以產(chǎn)生不平衡電流，因此必須補(bǔ)償回來(lái)。補(bǔ)償方法為：變壓器電流互感器備注Y△兩種三角形接法必須相同△Y（3）由于變壓器勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。變壓器的勵(lì)磁電流是只在電源側(cè)流過(guò)，對(duì)縱差保護(hù)回路來(lái)說(shuō)，勵(lì)磁電流的存在就相當(dāng)于變壓器內(nèi)部故障時(shí)的短路電流。因此，它必然給縱差保護(hù)的正確工作帶來(lái)影響。

在變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能有很大的勵(lì)磁電流(即勵(lì)磁涌流)。產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的原因主要是變壓器鐵芯的嚴(yán)重飽和使勵(lì)磁阻抗大幅度降低。勵(lì)磁涌流有如下特點(diǎn)：①含有很大成分的非周期分量，其波形偏向時(shí)間軸的一側(cè)。②含有大量高次諧波，而且以二次諧波為主。③波形之間出現(xiàn)間斷角。減小勵(lì)磁涌流影響的方法如下：①采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器。

利用BCH-2型差動(dòng)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。②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)。③利用二次諧波制動(dòng)而躲開(kāi)勵(lì)磁涌流。

微機(jī)保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)（4）由于變壓器分接頭改變引起的不平衡電流變壓器在運(yùn)行時(shí)，往往采用改變分接頭位置(即改變高壓線圈的匝數(shù))進(jìn)行調(diào)壓。因?yàn)榉纸宇^的改變，就是變壓器變比的改變，電流互感器二次側(cè)電流因而改變，引起新的不平衡電流。

通過(guò)提高保護(hù)動(dòng)作電流躲過(guò)。

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)靈敏度是可能的。

它是由一個(gè)DL－11／0.2型電流繼電器和一個(gè)帶短路線圈的速飽和變流器組成。3、BCH-2差動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu)原理

B柱面積是A、C柱面積的兩倍。速飽和變流器鐵心的中間柱B上繞有差動(dòng)線圈Wd和兩個(gè)平衡線圈WbⅠ、WbⅡ；右邊柱C上繞有二次線圈W2，與電流繼電器相連；還有兩個(gè)短路線圈，分別繞在中間柱B和左側(cè)柱A上，匝數(shù)比為2∶1，纏繞時(shí)使它們產(chǎn)生的磁通對(duì)左邊柱來(lái)說(shuō)是同方向的。

速飽和變流器的作用是躲過(guò)勵(lì)磁涌流，流過(guò)差動(dòng)電流的差動(dòng)線圈是其主線圈。

平衡線圈用來(lái)抑制由兩側(cè)電流互感器變比的計(jì)算值與標(biāo)準(zhǔn)值不同引起起的不平衡電流。

但因平衡線圈只能取整數(shù)匝，不能完全消除。

短路線圈的作用則是進(jìn)一步改善速飽和變流器躲過(guò)非周期分量的性能。五、過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)既可作本級(jí)變壓器的近后備保護(hù)，又可作下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。1。動(dòng)作電流整定動(dòng)作電流：躲過(guò)最大負(fù)荷電流（考慮負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流）。2。動(dòng)作時(shí)限整定：時(shí)限階梯原則3。靈敏度校驗(yàn)要求：（1）作為本級(jí)變壓器的近后備保護(hù)時(shí)：KS＝≥1.5

（2）作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)：

KS＝≥1.2式中：————保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流值。

如不滿足要求，則改用低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)或復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)。4。接線同線路Ⅲ段保護(hù)低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)保護(hù)的啟動(dòng)元件包括電流繼電器和低電壓繼電器。動(dòng)作電流：按躲過(guò)變壓器的額定電流整定，即其動(dòng)作電流比過(guò)電流保護(hù)的啟動(dòng)電流小，從而提高了保護(hù)的靈敏性。低電壓繼電器動(dòng)作電壓：可按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)最低工作電壓整定靈敏度校驗(yàn)不作要求如大型變壓器仍不滿足要求，可采用負(fù)序電流保護(hù)反應(yīng)不對(duì)稱短路。六、變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷一般情況下都是對(duì)稱的，因此只裝一相，延時(shí)動(dòng)作于預(yù)告信號(hào)。注意：①對(duì)雙繞組降壓變，裝于高壓側(cè)。②對(duì)一側(cè)電源的三繞組變壓器，如三側(cè)