电力变压器的保�；ど柚�

2023-03-27 10:00:46 问鼎国际

电力变压器的保�；ど柚�

变压器的故障

变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。。。油箱外的故障，，，，，，主要是套管和引出线上爆发的相间短路和接地短路。。。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。。。油箱内故障时爆发的电弧，，，，，，不但会损坏绕组的绝缘、销毁铁芯，，，，，，并且由于绝缘质料和变压器油因受热剖析而爆发大宗气体，，，，，，有可能引起变压器油箱的爆炸。。。因此，，，，，，当变压器爆发种种故障时，，，，，，保�；ぷ爸糜δ芫】斓慕溲蛊髑谐！�。实践批注，，，，，，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是较量常见的故障形式，，，，，，而变压器油箱内爆发相间短路的情形较量少。。。

变压器的不正常运行状态

变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；；中性点直接接地电力网中，，，，，，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；；电扇故障或漏油等缘故原由引起冷却能力的下降等。。。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。。。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，，，，，，引起铁芯和其他金属构件过热。。。变压器处于不正常运行状态时，，，，，，继电保�；びζ局て溲现厮�，，，，，，发出告警信号，，，，，，使运行职员实时发明并接纳响应的步伐，，，，，，以确保变压器的清静。。。

变压器的保�；ど柚�

电力变压器油箱内故障时，，，，，，除了变压器各侧电流、电压转变外，，，，，，油箱内的油、气、温度等非电量也会爆发转变。。。因此，，，，，，变压器的保�；し值缌勘；；ず头堑缌勘；；ち街帧！�。非电量保�；ぷ吧柙诒溲蛊髂诓俊！�。线路保�；ぶ薪幽傻男矶啾；；と绻鞅；；ぁ⒆莶疃；；さ仍诒溲蛊鞯牡缌勘；；ぶ卸加杏τ�，，，，，，但在设置上有区别。。。

凭证规程划定，，，，，，变压器一样平常应装设下列保�；ぃ�

（一）瓦斯保�；�

规程划定关于容量为800kV·A及以上的油浸式变压器和400kV·A及以上的车间内油浸式变压器，，，，，，应装设瓦斯保�；ぁ！�。

瓦斯保�；な欠从τ徒奖溲蛊髂诓抗收系囊恢直；；ぷ爸谩！�。当油浸式变压器油箱内部爆发故障时，，，，，，在故障电流和电弧的作用下，，，，，，变压器油和其他绝缘质料会受热而剖析，，，，，，爆发气体，，，，，，这些气体从油箱流向油枕的上部，，，，，，故障越严重，，，，，，爆发的气体就越多，，，，，，流向油枕的气流速率也越快，，，，，，使用这种气体来行动的保�；ぷ爸�，，，，，，称为瓦斯保�；ぁ！�。

瓦斯保�；さ闹饕瞧寮痰缙�，，，，，，它装置在油箱与油枕之间的毗连受道上。。。气体继电器是变压器的一种保�；び米榧�，，，，，，当变压器内部有故障，，，，，，而使油剖析爆发气体或造成油流攻击时，，，，，，继电器的触点行动，，，，，，给出信号或者使断路器跳闸，，，，，，使变压器退出运行。。。为了不故障气体的流通，，，，，，通往继电器的毗连受道应有2%~4%的坡度。。。以启齿杯挡板式气体继电器为例：正常运行时，，，，，，上、下启齿杯都浸在油中，，，，，，上、下触点均断开。。。当油箱内部爆发稍微故障时，，，，，，少量的气体上升后逐渐群集在继电器的上部，，，，，，迫使油面下降，，，，，，使上启齿杯漏出油面。。。由于浮力镌汰，，，，，，在重力作用下启齿杯顺时针偏向转动，，，，，，使上触点闭合发出“轻瓦斯”保�；ば卸藕拧！�。当油箱内部爆发严重故障时，，，，，，大宗气体和油流直接攻击挡板，，，，，，使下启齿杯顺时针偏向转动，，，，，，发动下触点闭合，，，，，，发出跳闸脉冲，，，，，，体现“重瓦斯”保�；ば卸！�。当变压器泛起严重漏油而使油面逐渐降低时，，，，，，首先是上启齿杯露出油面，，，，，，发出报警信号，，，，，，然后下启齿杯露出油面，，，，，，发出跳闸脉冲。。。上触点体现“轻瓦斯行动”，，，，，，行动后经延时发出报警信号。。。下触点体现“重瓦斯行动”，，，，，，行动后启动变压器保�；さ淖艹隹诩痰缙�，，，，，，使断路器跳闸。。。当油箱内部爆发严重故障时，，，，，，由于油流的不稳固性可能造成触点的颤抖，，，，，，此时为使断路器能可靠跳闸，，，，，，应选用具有电流自坚持线圈的出口中心继电器，，，，，，行动后由断路器的辅助触点来扫除出口回路的自坚持。。。别的，，，，，，为避免变压器换油或举行试验时引起重瓦斯保�；の笮卸�，，，，，，可使用切换片将跳闸回路切换到信号回路。。。

瓦斯保�；さ闹饕诺闶切卸杆佟⒀杆俣雀摺⒆爸媒酉呒蚱印⒛芊从τ拖淠诓勘⒌闹种止收希ㄈ缛谱樯晕⒌脑鸭涠搪贰⑻旧账鸬龋！�。其弱点是不可反应油箱以外的套管及引出线等部位上爆发的故障（如变压器绝缘子闪络等）。。。因此瓦斯保�；た勺魑溲蛊鞯闹鞅；；ぶ�，，，，，，需要与纵联差动保�；は嗷ヅ浜稀⑾嗷ピ霾�，，，，，，才华够实现快速而迅速的切除变压器油箱内、外及引出线上爆发的种种故障。。。

（二）纵差动保�；ず偷缌魉俣媳；；�

关于容量为6300kV·A及以上的变压器，，，，，，以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器，，，，，，10000kV·A及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器，，，，，，应装设纵差动保�；ぁ！�。关于容量为10000kV·A以下的变压器，，，，，，当后备保�；さ男卸毕薮笥�0.5s时，，，，，，应装设电流速断保�；ぁ！�。对2000kV·A以上的变压器，，，，，，当电流速断保�；さ难杆傩圆豢芍阋笫�，，，，，，也应装设纵差动保�；ぁ！�。

1纵差动保�；�

（1）纵差动保�；せ丛蠢�

纵差动保�；�，，，，，，是由较量被保�；ぴ讲嗟缌鞯木尴负拖辔欢槌傻摹！�。以图1所示双侧电源供电的短线路为例，，，，，，简要说明纵差动保�；さ幕丛蠢怼！�。

设线路两头装设特征及变比完全相同的电流互感器，，，，，，两侧电流互感器一次回路的正极性均放在母线的一侧，，，，，，将二次回路的同极性端子相毗连后，，，，，，在电流互感器的二次端子上接入差动继电器。。。

图片要害词

当正常运行及保�；す婺Ｍ獠抗收鲜�，，，，，，两侧电流互感器一次侧流过的两个电流相等。。。即IⅠ=IⅡ。。。假定两侧电流互感器变比相同（均为kTA），，，，，，在忽略互感器的励磁电流的理想情形下，，，，，，二次侧的两个电流II2和III2巨细也相等，，，，，，此时流入差动继电器的电流为零，，，，，，即

当线路内部故障时，，，，，，如图1-2所示d点短路，，，，，，流入继电器的电流为

图片要害词

式中:Ir为短路点的总电流，，，，，，当Ir≥Iop时，，，，，，继电器连忙行动，，，，，，跳开线路两侧断路器。。。

现实上，，，，，，由于两侧电流互感器总会保存励磁电流Im，，，，，，且励磁特征不可能完全相同，，，，，，以是在正常运行及外部故障时，，，，，，流过差动继电器的电流不为零，，，，，，而保存一个不平衡电流Idsp。。。为了包管纵差动保�；ば卸难≡裥�，，，，，，差动继电器的行动电流必需躲过外部短路时泛起的最大不平衡电流。。。不平衡电流的保存会使继电器的行动电流增大，，，，，，降低内部故障时纵差动保�；さ难杆俣�，，，，，，因此要只管减小不平衡电流，，，，，，这是所有差动保�；け匦杞饩龅奈侍狻！�。

（2）变压器的纵差动保�；�

图2为双绕组变压器的纵差动保�；さ脑斫酉摺！�。由于变压器高压侧和低压侧的电流II1和III1是不相等的，，，，，，为使变压器正常运行及外部故障时流入差动继电器的两个二次电流II2和III2的巨细相等，，，，，，必需适中选择两侧电流互感器的变比，，，，，，使之知足下列条件：

式中KITA——高压侧电流互感器的变比；；

KIITA——低压侧电流互感器的变比。。。

设变压器的变比为KT，，，，，，则有KT=KIITA/KITA

可见，，，，，，要使变压器差动保�；つ茏既沸卸�，，，，，，必需使两侧电流互感器变比的比值即是变压器的变比。。。

图片要害词

变压器的纵差动保�；ね枰愎谡Ｔ诵屑巴獠慷搪肥敝种忠蛩卦斐傻牟黄胶獾缌鳌！�。包括变压器励磁涌流造成的不平衡电流、变压器两侧电流相位差别引起的不平衡电流、电流互感器变比标准化引起的不平衡电流、两侧电流互感器型号差别爆发的不平衡电流、变压器带负荷调解分讨论爆发的不平衡电流等。。。在电力系统中，，，，，，纵差动保�；ぶ饕米鞅溲蛊髂诓肯嗉涔收系闹鞅；；ぁ！�。

2电流速断保�；�

关于容量较小的变压器，，，，，，可在电源侧装设电流速断保�；ぁ！�。为包管选择性，，，，，，电流速断保�；ぶ荒鼙；；け溲蛊鞯囊徊糠�，，，，，，它与瓦斯保�；ず凸缌鞅；；づ浜�，，，，，，可以组成小型变压器的整组保�；ぁ！�。当变压器电源侧为小接地电流系统时，，，，，，保�；た山幽闪较嗍浇酉撸�；当电源侧为大接地电流系统时，，，，，，可接纳三相式或两相三继电器式接线。。。

电流速断保�；さ男卸缌饔Π匆韵铝礁鎏跫趟�，，，，，，并取其中的较大者作为行动电流的整定值。。。

躲过变压器二次侧母线短路时的最大短路电流，，，，，，即

图片要害词

式中Krel——可靠系数，，，，，，取1.2~1.3；；

图片要害词

整定原则 2：按躲过变压器空载励磁涌流整定。。。

Iop1=Kb×Ie

式中：Kb：励磁涌流倍数，，，，，， 7~10；； Ie：变压器高压侧额定电流。。。

电流速断保�；さ难杆俣扔Π聪率叫Ｑ椋�

图片要害词

（三）外部相间短路和接地短路时的后备保�；�

变压器的主保�；ねǔ＝幽刹疃；；ぃㄐ∪萘勘溲蛊骺山幽傻缌魉俣媳；；ぃ┖屯咚贡；；ぁ！�。除了主保�；ね�，，，，，，变压器还应装设相间短路和接地短路的后备保�；ぁ！�。后备保�；さ淖饔檬俏吮苊庥赏獠抗收弦鸬谋溲蛊魅谱楣缌�，，，，，，并作为相邻元件（母线或线路）保�；さ暮蟊敢约霸诳赡艿奶跫伦魑溲蛊髂诓抗收鲜敝鞅；；さ暮蟊浮！�。变压器的相间短路后备保�；ねǔ＝幽晒缌鞅；；ぁ⒌偷缪蛊舳墓缌鞅；；ぁ⒏春系缪蛊舳墓缌鞅；；ひ约案盒蚬缌鞅；；さ�，，，，，，也有接纳阻抗保�；ぷ魑蟊副；；さ那樾巍！�。接地短路时的后备保�；びζ局け溲蛊魈ㄊ敖拥厍樾紊柚谩！�。

（1）过电流保�；�

过电流保�；びψ霸诒溲蛊鞯牡缭床�，，，，，，接纳完全星形接线。。。保�；ば卸�，，，，，，跳开变压器两侧断路器。。。

过电流保�；ぷ爸玫男卸缌饔ζ局ざ憧溲蛊骺赡芊浩鸬淖畲蟾汉傻缌骼凑�，，，，，，详细问题作如下思量：

对并列运行的变压器，，，，，，应思量切除一台时所泛起的过负荷；；关于降压变压器，，，，，，应思量低压侧负荷电念头自启动时的最大电流

（2）低电压启动的过电流保�；�

低电压启动的过电流保�；�，，，，，，只有当电流元件和电压元件同时行动后，，，，，，才华启动时间继电器，，，，，，经由预定的延时后，，，，，，启动出口中心继电器行动于跳闸。。。

当接纳低电压启动的过电流保�；な�，，，，，，电流元件的行动电流按躲开变压器的额定电流整定

2变压器的接地保�；�

大接地电流系统的电力变压器，，，，，，一样平常应装设接地保�；�，，，，，，作为变压器和相邻元件接地短路的后备保�；ぁ！�。系统爆发接地短路时，，，，，，零序电流的巨细和漫衍与系统中变压器中性点接地数目和位置有关。。。关于只有一台变压器的变电所，，，，，，一样平常均接纳变压器中性点直接接地运行方法。。。关于有两台及以上变压器并列运行的变电所，，，，，，一样平常接纳一部分变压器中性点接地运行，，，，，，另一部分变压器中性点不接地运行的方法，，，，，，以坚持在种种运行方法下，，，，，，变压器中性点接地数目和位置应只管维持稳固，，，，，，从而包管零序保�；び形裙痰谋；；す婺：妥愎坏难杆俣取！�。

（1）只有一台变压器的变电所

对只有一台变压器的变电所，，，，，，通常装设通俗的零序过电流保�；�，，，，，，保�；そ佑谥行缘阋鱿叩牡缌骰ジ衅魃稀！�。保�；ば卸缌饔氡槐；；げ嗄赶咭鱿吡阈虻缌鞅；；ず蟊付卧谘杆俣壬舷嗯浜系奶跫傩姓�

（2）两台变压器并列运行的变电所

对两台变压器并列运行的变电所，，，，，，如图3所示，，，，，，一样平常接纳一台变压器中性点接地运行（如T1），，，，，，另一台中性点不接地运行（如T2）。。。这时，，，，，，若在高压系统爆发接地短路，，，，，，T1跳闸后，，，，，，T2仍将带故障运行，，，，，，则将爆发危险的过电压，，，，，，T2的绝缘将遭到损坏。。。因此，，，，，，对部分变压器中性点接地运行的变电所，，，，，，在组成接地保�；な�，，，，，，应思量一下两个问题：

图片要害词

a、爆发故障时，，，，，，应能切除所有与接地短路系统相毗连的变压器；；

b、接地故障爆发后，，，，，，应首先跳开中性点不接地运行的变压器，，，，，，以避免过电压造成的危害，，，，，，然后再跳开中性点接地运行的变压器。。。

（四）过负荷保�；�

变压器恒久过负荷运行时，，，，，，绕组会因发热而受到损伤。。。对400kV·A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，，，，，，应凭证可能过负荷的情形，，，，，，装设过负荷保�；ぁ！�。变压器的过负荷电流一样平常都是三相对称的，，，，，，因此，，，，，，过负荷保�；ぶ唤佑谝幌嗟缌魃�，，，，，，经较长的延时作用于信号。。。关于无值班职员的变电所，，，，，，须要时过负荷保�；た尚卸谧远醺汉苫蛱ⅰ！�。对自耦变压器或多绕组变压器，，，，，，过负荷保�；びδ芊从踩谱榧案鞑喙汉傻那樾巍！�。

过负荷保�；ぷ爸貌嗟难≡�，，，，，，应能反应变压器各绕组的过负荷情形。。。对双绕组升压变压器，，，，，，过负荷保�；ひ谎匠Ｗ吧柙诘脱共唷！�。对一侧无电源的三绕组升压变压器，，，，，，应装在发电机侧和无电源侧；；若三侧都有电源时，，，，，，各侧均应装设过负荷保�；ぁ！�。对双绕组降压变压器，，，，，，过负荷保�；ひ谎匠Ｗ霸诟哐共唷！�。对单电源的三绕组降压变压器，，，，，，若三绕组容量相同，，，，，，过负荷保�；そ鲎霸诘缭床啵�；若三侧绕组容量差别，，，，，，则在电源侧和容量最小侧划分装设过负荷保�；ぁ！�。对双侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器，，，，，，三侧均应装设过负荷保�；ぁ！�。

过负荷保�；さ男卸缌�，，，，，，按躲开变压器额定电流整定

（五）过励磁保�；�

对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁时，，，，，，励磁电流急剧增添，，，，，，铁芯及周围的金属构件消耗增添，，，，，，引起高温。。。长时间或多次重复过励磁，，，，，，将因过热而使绝缘老化。。。高压侧电压为500kV及以上的变压器，，，，，，应装设过励磁保�；�，，，，，，在变压器允许的过励磁规模内，，，，，，保�；ぷ饔糜谛藕�，，，，，，当过励磁凌驾允许值时，，，，，，可行动于跳闸。。。过励磁保�；し从τ谔镜南质凳虑榇琶芎投疃ㄊ虑榇琶苤龋ǔ莆疟妒┒卸！�。现实事情磁密通常通过检测变压器电压幅值与频率的比值来确定。。。

（六）其他非电量保�；�

对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，，，，，，应按现行有关变压器的标准要求，，，，，，专设可作用于信号或行动于跳闸的非电量保�；ぁ！�。

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