《變壓器運行安全與繼電保護》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、變壓器運行安全與繼電保護　　電力變壓器的故障分為內(nèi)部和外部兩種故障。內(nèi)部故障指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障，主要靠瓦斯和差動保護動作切除變壓器;外部故障指油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，一般情況下由差動保護動作切除變壓器。速動保護(瓦斯和差動)無延時動作切除故障變壓器，設(shè)備是否損壞主要取決于變壓器的動穩(wěn)定性。而在變壓器各側(cè)母線及其相連間隔的引出設(shè)備故障時，若故障設(shè)備未配保護(如低壓側(cè)母線保護)或保護拒動時，則只能靠變壓器后備保護動作跳開相應(yīng)開關(guān)使變壓器脫離故障。因后備保護帶延時動作，所以變壓器必然要承受一定時間段內(nèi)的區(qū)外故障造成的過電流，在此

2、時間段內(nèi)變壓器是否損壞主要取決于變壓器的熱穩(wěn)定性。因此，變壓器后備保護的定值整定與變壓器自身的熱穩(wěn)定要求之間存在著必然的聯(lián)系?！　“匆陨显O(shè)計考慮，一臺220kV/120MVA普通三卷變壓器，取變壓器典型參數(shù)(高低壓阻抗比為22.4)計算可知：低壓側(cè)能夠承受的熱穩(wěn)定電流標幺值約為0.51。當兩臺這樣的變壓器并列運行，低壓側(cè)母線故障本側(cè)分段開關(guān)跳開時，變壓器低壓繞組中可能的短路電流可達到0.75倍標幺值，比設(shè)計值增大了近50%。若三臺這樣的變壓器并列運行，變耦變壓器，按技術(shù)規(guī)程[2]要求，裝設(shè)瓦斯保護、過激磁保護、雙重差動保護，同時在其高、中壓側(cè)均裝設(shè)了阻抗

3、保護及零序方向電流保護，低壓側(cè)裝設(shè)過流保護。這些保護均作用于跳閘。高、中壓側(cè)的阻抗保護和低壓側(cè)過流保護屬變壓器的相間后備保護。由于500kV變壓器多為單相式變壓器，所以變壓器本體不會發(fā)生相間故障。在變壓器所連接的高、中壓系統(tǒng)中，線路保護一般配置了雙重縱聯(lián)保護，并有完整的后備保護，這樣線路的故障一般會較快地切除，對變壓器影響較小。因此，變壓器的相間后備保護應(yīng)主要在其各側(cè)母線故障時起作用，特別是中、低壓側(cè)母線的故障(500kV側(cè)母線設(shè)有雙套母差保護)。中、低壓母線故障流過變壓器的短路電流大，不僅引起變壓器繞組過熱，還可能造成繞組的動穩(wěn)定破壞，誘發(fā)嚴重的內(nèi)部故

4、障。零序方向電流保護屬變壓器的接地故障后備保護，可以反應(yīng)變壓器內(nèi)部、高中壓側(cè)母線及與高中壓母線鄰近的電氣設(shè)備的接地故障?！　?20kV及以下變壓器　　220kV變壓器多為三相式三卷變壓器，按技術(shù)規(guī)程要求，一般裝設(shè)瓦斯保護、差動保護，同時在其高、中壓側(cè)均裝設(shè)了復(fù)合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護與間隙保護，低壓側(cè)裝設(shè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護。各側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護綜合，可以反應(yīng)變壓器內(nèi)部、各側(cè)母線及母線鄰近的電氣設(shè)備的接地與相間故障，作為變壓器自身主保護及各側(cè)母線及母線鄰近的電氣設(shè)備的后備保護。110kV及以下變壓器一般裝設(shè)瓦斯保護(

5、對油浸式變壓器)、差動保護，110kV側(cè)零序過電流保護、間隙保護及各側(cè)過流保護或復(fù)合電壓閉鎖過流保護，這些保護的作用與220kV變壓器的作用相似?！　∽儔浩鞯蛪簜?cè)一般采用三角形接線，高、中壓側(cè)的阻抗保護很可能對低壓側(cè)短路起不到保護作用[4]。因此，變壓器低壓側(cè)的電壓閉鎖過流保護多重化配置，才可以保證在任何情況下運行設(shè)備都由兩套交、直流輸入和輸出回路相互獨立，并分別控制不同斷路器的繼電保護裝置進行保護。單相式500kV變壓器的低壓側(cè)設(shè)有套管TA，可測量到變壓器低壓側(cè)各相線圈流過的電流。在近低壓側(cè)斷路器處還設(shè)有外附TA。這樣的TA布局方便了低壓側(cè)保護多重化的

6、交流電流回路接線要求，可將過流保護分別接于套管TA和外附TA。在保護裝置設(shè)計和制造時，要做到過流各有自身的直流逆變電源和出口跳閘繼電器。在二次回路設(shè)計時，要做到使它們的直流電源受不同的熔斷器控制，其中一套保護的直流熔斷器熔斷時不影響其他過流保護的正常運行。在保護出口所跳斷路器的設(shè)計中，應(yīng)滿足既有跳低壓側(cè)斷路器的保護段，又有跳變壓器各側(cè)斷路器的保護段。實際計算表明：此過流保護應(yīng)能保證對低壓母線的故障有足夠的靈敏度且動作時間在1.0s以內(nèi)?！　?20kV聯(lián)絡(luò)變壓器的保護　　一般中壓側(cè)的電源較弱(不以中壓側(cè)的電壓等級為主網(wǎng)架的電網(wǎng))，高壓側(cè)故障時流過變壓器的故

7、障電流遠小于中、低壓側(cè)故障時流過的電流，應(yīng)重點考慮中、低壓側(cè)相關(guān)設(shè)備短路時對變壓器熱穩(wěn)定性的影響。　　變壓器低壓側(cè)：過流保護對于未裝設(shè)母差的低壓側(cè)母線，應(yīng)是此母線故障的主保護;裝設(shè)了母差的低壓側(cè)母線，主變開關(guān)與TA間的故障(TA未在開關(guān)近母線側(cè)時)也只能靠后備保護切除;作為出線保護的后備?；诹硗鈨蓚?cè)并列運行及故障時分段開關(guān)跳閘的因素，低壓側(cè)過流保護切除故障的時間不僅要不大于2.0s，而且要盡量壓縮到更短的時間。實際運行中定值整定的可行性取決于低壓側(cè)是否有送出線路。低壓側(cè)為10kV的變壓器，其出線一般直供用戶，出線保護延時應(yīng)限制在1s，主變低壓側(cè)過流保護

8、的延時可控制在2s內(nèi)。低壓側(cè)為35kV的變壓器均有送出線路，此線路帶下一級變電站