第八章--电力变压器保护课件.ppt

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1、2021/2/6,1,第八章 电力变压器保护,2021/2/6,2,2021/2/6,3,规范,火力发电厂与变电所设计防火规范GB502292006 看规范 6.6 防火间距,防火墙 贮油设施，卵石层继电保护和安全自动装置技术规程GBT14285-2006 4.3 变压器保护配置（下页）,2021/2/6,4,4.3.2 0.4MVA 及以上车间内油浸式变压器和 0.8MVA 及以上油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压变压器充油调压开关，亦应装设瓦斯保护。瓦斯保护应采取措施，

2、防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。,2021/2/6,5,4.3.3 对变压器的内部、套管及引出线的短路故障,按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器:4.3.3.1 电压在 10kV 及以下、容量在 10MVA 及以下的变压器，采用电流速断保护。4.3.3.2 电压在 10kV 以上、容量在 10MVA 及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为 10kV 的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。4.3.3.3 电压为 220kV 及以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。当断路

3、器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。,2021/2/6,6,一、电力变压器的结构,电力变压器的主要部件:铁芯、绕组、绝缘、油箱、分接开关、油枕、吸湿器、气体继电器等。,电力变压器的故障类型、不正常运行状态 及配置的保护,2021/2/6,7,2021/2/6,8,2021/2/6,9,二、电力变压器的故障和异常,变压器的故障:油箱内故障、油箱外故障。,油箱内故障:绕组的相间短路、接地短 路、匝间短路;铁芯的烧损等。,油箱外故障:套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。,变压器的不正常运行状态:过电流、中性点过电压,过负荷以及油面降低。对大容量变压器，还会发生变压器的

4、过励磁故障。,2021/2/6,10,三、电力变压器保护的配置原则,电力变压器的主保护,气体保护、纵联差动保护、电流速断保护,（1）气体保护 反应变压器油箱内的各种故障及异常的一种保护。,装设原则:容量在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,应装设气体保护。,2021/2/6,11,纵联差动保护:用于:1）容量为10000kVA及以上单独运行的变压器;2）容量为6300kVA及以上并列运行的变压器或厂用变压器及企业中的重要变压器；3）容量为2000kVA及以上的变压器,且其电流速断保护的灵敏性不能满足要求时。,2021/2/6,12,2.电力变压器的后备保护

5、,（1）对于外部相间短路引起的变压器过电流,应采用下列保护1）过电流保护;2）复合电压起动的过电流保护；3）负序电流及单相式低电压起动的过电流保护；4）阻抗保护。,2021/2/6,13,（2）对于外部接地短路引起的变压器过电流保护 1）零序电流保护;2）零序方向保护；3）专用的保护装置。例如零序过电压保护,中性点装放电间隙及零序电流保护等。（3）过负荷保护（4）过励磁保护(5)其他保护,2021/2/6,14,第二节 变压器的瓦斯保护,一、瓦斯保护的作用及原理1.变压器内部发生故障,故障处产生的高温会引起附近的变压器油膨胀，甚至沸腾，油内溶解的空气被逐出，形成空气泡上升。2.当故障严重时，变

6、压器油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。根据油箱内部故障时的这一特点，构成气体保护。,2021/2/6,15,3.瓦斯保护分为:重瓦斯 轻瓦斯 当变压器油箱内轻微故障或严重漏油时,轻瓦斯保护动作，延时作用于信号;当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯保护动作，瞬时动作跳开变压器的各侧断路器。,2021/2/6,16,二、瓦斯继电器的构造,1.气体继电器的安装位置 安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道上。安装要求:变压器安装时,应使顶盖与水平面之间夹角应有115的坡度，连接管有24的升高坡度。,2021/2/6,17,2021/2/6,18,气体继电器的安装,2

7、021/2/6,19,QJ-15,50,80（直径）型气体继电器,2.气体继电器的结构,QJ4-50C型气体继电器,2021/2/6,20,开口杯挡板式气体继电器结构图,2021/2/6,21,瓦斯继电器结构,2021/2/6,22,上开口杯,2021/2/6,23,下挡板,2021/2/6,24,磁铁及干簧接点,2021/2/6,25,气孔及接线柱,2021/2/6,26,探针,2021/2/6,27,2021/2/6,28,3.气体继电器的工作原理,（1）轻瓦斯保护 变压器内部发生轻微故障时,变压器油分解产生的气体汇集在气体继电器上部，迫使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，因其受到的浮力

8、减小失去平衡而下沉，带动永久磁铁下降，当永久磁铁靠近干簧触点时，干簧触点接通，发出轻瓦斯动作信号。,2021/2/6,29,2021/2/6,30,（2）重瓦斯保护 变压器内部发生严重故障时,油箱内产生大量气体，强大的气流伴随着油流冲击挡板，当油流的速度达到整定值时，挡板克服弹簧的反作用力向前移动，带动永久磁铁靠近干簧触点，使干簧触点闭合，发出重瓦斯跳闸脉冲，断开变压器各侧的断路器。,2021/2/6,31,4.气体继电器的整定与调试,（1）轻瓦斯保护整定与调试,动作值:采用气体容积大小表示;整定范围通常为：250cm3300cm3。,调整方法:通过移动重锤6的位置,调整动作值。,2021/2

9、/6,32,2021/2/6,33,（2）重瓦斯保护的整定与调试,动作值:采用油流速度大小表示;整定范围通常为：0.61.5ms。,调试方法:通过调整调节螺杆,改变弹簧的松紧程度，调整重瓦斯的动作值，其动作值。,6.重瓦斯的试验:气体继电器安装完毕,从排气口打进空气，检查轻瓦斯动作的可靠性;通过探针检查重瓦斯动作的可靠性。,2021/2/6,34,探针试验,轻、重瓦斯探针,2021/2/6,35,三.瓦斯保护的接线,2021/2/6,36,变压器瓦斯保护动作的主要原因,1、因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。2、因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。3、变压器故障产

10、生少量气体。4、变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下,油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。5、气体继电器或二次回路故障。,2021/2/6,37,变压器瓦斯保护动作后的处理,变压器瓦斯保护装置动作后,应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。1、瓦斯保护信号动作时，立即对变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成的。如气体继电器内有气体，则应记录气体量，观察气

11、体的颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质，发展趋势、和严重程度。若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常，则应综合判断确定变压器是否停运。,2021/2/6,38,2、瓦斯继电器动作跳闸时,在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合

12、判断。(1)是否呼吸不畅或排气未尽;(2)保护及直流等二次回路是否正常；(3)变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象；(4)气体继电器中积聚的气体是否可燃；(5)气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱分析结果；(6)必要的电气试验结果；(7)变压器其它继电保护装置的动作情况。,2021/2/6,39,日常巡视,在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体,对气体的巡视应注意以下几点:1、瓦斯继电器连接管上的阀门应在打开位置。2、变压器的呼吸器应在正常工作状态。3、瓦斯保护连接片投入应正确。4、油枕的油位应在合适位置，继电器内充满油5、瓦斯继电器防水罩一定牢固可靠。6、瓦斯继电器接线端子处不应渗油，且应能防止雨、雪、灰尘的侵入，电源及其二次回路要有防水、防油和防冻的措施，并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。,