电力变压器的故障类型、不正常运行状态及其相应的保护

电力变压器的故障类型、不正常运行状态及其相应的保护 电力变压器的故障类型、不正常运行状 态及其相应的保护 原文地址:电力变压器的故障类型、不正常运行状态及其相应的保护作者:ATLAS电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。 变压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外故障两种。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈汽化，从而可能引起爆炸，因此，这些故障应该尽快加以切除。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。上述接地短路均系对中心点直接接地电力网的一侧而言。 变压器的不正常运行状态主要有:由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油而降低。 此外，对大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。 根据上述故障类型和不正常运行状态，对变压器应装设下列保护。 1、瓦斯保护 对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器。 应装设瓦斯保护的变压器容量界限是: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。同样对带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，也应该装设瓦斯保护。 2、纵差动保护或电流速断保护 对变压器绕组、套管及引出线上的故障，应根据容量的不同，装设纵差动保护或电流速断保护。 纵差动保护适用于:并列运行的变压器，容量为6300kVA以上时;单独运行的变压器，容量为10000kVA以上时;发电厂厂用工作变压器和工业企业中的重要变压器，容量为6300kVA以上时。 电流速断保护用于10000kVA以下的变压器，且其过电流保护的时限大于0.5s时。 对2000kVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏度不能满足要求时，也应该装设纵差动保护。 对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双差动保护。 上述各保护后，均应跳开变压器各电源侧的断路器。 3、外部相间短路时，应采用的保护 对于外部相间短路引起的变压器过电流，应采用下列保护作为后备保护。 (1)过电流保护，一般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故状态下可能出现的过负荷电流; (2)复合电压起动的过电流保护。一般用于升压变压器、系统联络变压器及过电流保护灵敏度不满足要求的降压变压器上; (3)负序电流及单相式低电压起动的过电流保护，一般用于容量为63MVA及以上的升压变压器; (4)阻抗保护，对于升压变压器和系统联络变压器，当采用第(2)、(3)的保护不能满足灵敏度和选择性要求时，可采用阻抗保护。对500kV系统联络变压器高、中压侧均应装设阻抗保护。保护可带两段时限，以较短的时限用于缩小故障影响范围;较长的时限用于断开变压器各侧断路器。 4、外部接地短路时，应采用的保护 对中性点直接接地电力网内，由外部接地短路引起过电流时，如变压器中性点接地运行，应装设零序电流保护。零序电流保护可由两段组成，每段可各带两个时限，并均以较短的时限动作于缩小故障影响范围，或动作于本侧断路器，以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器。 对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。 当电力网中部分变压器中性点接地运行，为防止发生接地短路时，中性点接地的变压器跳开后，中性点不解地的变压器(低压侧有电源)仍带接地故障继续运行，应根据具体情况，装设专用的保护装置，如零序过电压保护，中性点装放电间隙加零序电流保护等。 5、过负荷保护 对400kVA以上的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。过负荷保护接于一相电流上，并延时作用于信号。对于无经常值班人员的变电站，必要时过负荷保护可动作于自动减负荷或跳闸。 6、过励磁保护 高压侧电压为500kV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高，应装设过励磁保护。在变压器允许的过励磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过允许值时，可动作于跳闸。过励磁保护反应于实际工作磁密和额定工作磁密之比(称为过励磁倍数)而动作。 7、其他保护 对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行变压器的 要求，装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。 MSN空间完美搬家到新浪博客～