变压器的保护方式有(yǒu)哪些
变压器一般采用(yòng)的保护方式变压器的不正常工作状态主要有(yǒu)过负荷、外部短路引起的过電(diàn)流、外部接地短路引起的中性点过電(diàn)压、油箱漏油引起的油面降低或冷却系统故障引起的温度升高等。 此外,大容量变压器,由于其额定工作磁通密度较高,工作磁密与電(diàn)压频率比成正比例,在过電(diàn)压或低频率下运行时,可(kě)能(néng)引起变压器的过励磁故障等。
大型变压器一般采用(yòng)以下几种保护方式:
1、瓦斯保护:保护变压器内部短路和油面降低的故障。
2、差动保护、電(diàn)流速断保护:保护变压器绕组或引出線(xiàn)各相的相间短路、大接地電(diàn)流系统的接地短路以及绕组匝间短路。
3、过電(diàn)流保护:保护外部相间短路,并作為(wèi)瓦斯保护和差动保护(或電(diàn)流速断保护)的后备保护。
4、零序電(diàn)流保护:保护大接地電(diàn)流系统的外部单相接地短路。
5、过负荷保护:保护对称过负荷,仅作用(yòng)于信号。
6、过励磁保护:保护变压器的过励磁不超过允许的限度。
变压器瓦斯保护反应变压器油箱内部各种故障和油面降低。0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上車(chē)间内油浸式变压器,均应装设瓦斯 保护。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装 置,亦应装设瓦斯保护。
变压器一般采用(yòng)的保护方式二:纵联差动保护或電(diàn)流速断保护
反应变压器引出線(xiàn)、套管及内部短路故障的纵联差动保护或電(diàn)流速断保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
1. 对 6.3MVA以下厂用(yòng)变压器和并列运行的变压器,以及10MVA以下厂用(yòng)备用(yòng)变压器和单独运行的变压器,当后备保护时间大于0.5s时,应装设電(diàn)流速断保护。
2. 对6.3MVA及以上厂用(yòng)工作变压器和并列运行的变压器,10MVA及以上厂用(yòng)备用(yòng)变压器和单独运行的变压器,以及2MVA及以上用(yòng)電(diàn)流速断保护灵敏性不符合要求的变压器,应装设纵联差动保护。
3. 对高压侧電(diàn)压為(wèi)330kV及以上变压器,可(kě)装设双重纵联差动保护。
4. 对于发電(diàn)机变压器组,当发電(diàn)机与变压器之间有(yǒu)断路器时,发電(diàn)机装设单独的纵联差动保护。当发電(diàn)机与变压器之间没有(yǒu)断路器时,100MVA及以下发電(diàn)机与变 压器组共用(yòng)纵联差动保护;100MVA以上发電(diàn)机。除发電(diàn)机变压器共用(yòng)纵联差动保护外,发電(diàn)机还应单独装设纵联差动保护。对200~300MVA的发電(diàn)机 变压器组亦可(kě)在变压器上增设单独的纵联差动保护,即采用(yòng)双重快速保护。
反应变压器外部相间短路并作瓦斯保护和纵联差动保护(或電(diàn)流速断保护)后备的过電(diàn)流保护、低電(diàn)压起动的过電(diàn)流保护、复合電(diàn)压起动的过電(diàn)流保护、负序電(diàn)流保护和阻抗保护,保护动作后应带时限动作于跳闸。
1、过電(diàn)流保护宜用(yòng)于降压变压器。
2、复合電(diàn)压起动的过電(diàn)流保护,宜用(yòng)于升压变压器、系统联络变压器和过電(diàn)流保护不满足灵敏性要求的降压变压器。
3、负序電(diàn)流和单相式低電(diàn)压起动过電(diàn)流保护,可(kě)用(yòng)于63MVA及以上升压变压器。
4、当采用(yòng)上述2、3的保护不能(néng)满足灵敏性和选择性要求时,可(kě)采用(yòng)阻抗保护。
变压器常用(yòng)保护方式四:零序電(diàn)流保护
反应大接地電(diàn)流系统中变压器外部接地短路的零序電(diàn)流保护。110kV及以上大接地電(diàn)流系统中,如果变压器中性点可(kě)能(néng)接地运行,对于两侧或三侧電(diàn)源的升压变压器或降压变压器应装设零序電(diàn)流保护,作变压器主保护的后备保护,并作為(wèi)相邻元件的后备保护。
什么是零序電(diàn)流保护
利用(yòng)接地时产生的零序電(diàn)流使保护动作的装置,叫零序電(diàn)流保护。在電(diàn)缆線(xiàn)路上都采用(yòng)专门的零序電(diàn)流互感器来实现接地保护。将零序電(diàn)流互感器套地三芯電(diàn)缆上,電(diàn)流继電(diàn)器接在互感器的二次線(xiàn)圈上,在正常运行或无接地故障时,由于電(diàn)缆三相電(diàn)流的向量之和等于零,零序互感器二次線(xiàn)圈的電(diàn)流也為(wèi)零(只有(yǒu)很(hěn)小(xiǎo) 的不平衡電(diàn)流),故電(diàn)流继電(diàn)器不动作。当发生接地故障时,零序互感器二次線(xiàn)圈将出现较大的電(diàn)流,使電(diàn)流继電(diàn)器动作,以便发出信号或切除故障。
变压器常用(yòng)保护方式五:过负荷保护。
反应变压器对称过负荷的过负荷保护。
对于400kVA及以上的变压器,当台数并列运行或单独运行并作為(wèi)其他(tā)负荷的备用(yòng)電(diàn)源时,应根据可(kě)能(néng)过负荷的情况装设过负荷保护。对自耦变压器和多(duō)绕组变压器,保护装置应能(néng)反应公共绕组及各侧过负荷的情况。变压器的过负荷電(diàn)流,在大多(duō)数情况下,都是三相对称的,故过负荷保护只要接入一相電(diàn)流,電(diàn) 流继電(diàn)器来实现,并进过一定的延时作用(yòng)于信号。选择保护安装在哪一侧时,要考虑它能(néng)够反映变压器所有(yǒu)各侧線(xiàn)圈过负荷情况。在无经常值班人员的变電(diàn)所,必要时过负荷保护可(kě)动作于跳闸或断开部分(fēn)负荷。
变压器保护方式六:过励磁保护
反应变压器过励磁的过励磁保护。
目前的大型变压器设计中,為(wèi)了节省材料,降低造价,减少运输重量,铁心的额定工作磁通密度都设计得较高,约在1.7~1.8 T,接近饱和磁密(1.9~2 T),因此在过電(diàn)压情况下,很(hěn)容易产生过励磁。另因磁化曲線(xiàn)比较“硬”,在过励磁时,由于铁心饱和,励磁阻抗下降,励磁電(diàn)流增加的很(hěn)快,当工作磁密达到正常磁密的1.3~1.4倍时,励磁電(diàn)流可(kě)达到额定電(diàn)流水平。其次由于励磁電(diàn)流是非正弦波,含有(yǒu)许多(duō)高次谐波分(fēn)量,而铁心和其他(tā)金属构件的涡流损耗与频率的平方成正比,可(kě)引起铁心、金属构件、绝缘材料的严重过热,若过励磁倍数较高,持续时间过長(cháng),可(kě)能(néng)使变压器损坏。因此,高压侧為(wèi)500kV的变压器宜装设过励磁保护。
装设变压器过励磁保护的目的是為(wèi)了检测变压器的过励磁情况,及时发出信号或动作于跳闸,使变压器的过励磁不超过允许的限度,防止变压器因过励磁而损坏。
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