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电力变压器非电量保护概况
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专注微机保护

时间 : 2022-01-21 09:00 浏览量 : 24


   为提高设备运行可靠性,保证设备的安全,大型电力变压器均设置了电量和非电量保护。变压器内部故障时如果这些保护能正确运作,及时切断电源,便限制了电能转化为热能和化学能,也限制了油体积的剧烈膨胀及绝缘纸和绝缘油分解成气体。这样就可以将故障控制在允许的范围内,有效保护主变,避免故障扩大,减少损失。由于电量保护本身固有的特点,当故障在电量保护的灵敏度或故障种类之外时,就必须依靠非电量保护来保证主变的安全。表1是根据所反应的物理量不同划分的几种非电量保护。

变压器保护屏

   电力变压器的电量型继电保护,如差动保护、电流速断保护、零序电流保护等对变压器内部故障是不灵敏的,这主要是内部故障从匝间短路开始的,短路匝内部的故障电流虽然很大,但反映到线电流却不大,只有故障发展到多匝短路或对地短路时才能切断电源。变压器内部故障的主保护是瓦斯保护,它能瞬间切除故障设备,但气体继电器的灵敏度却取决于整定值(流速)。

气体继电器运行维护中的注意事项:

(1)继电器应通过气塞反复排出变压器本体内的气体。

(2)变压器运行时瓦斯保护装置应接信号和跳闸,有载分接开关的重瓦斯保护应接跳闸。同时应确保信号和跳闸回路的绝缘性能良好。

(3)气体继电器应结合变压器停电进行二次回路电气绝缘试验及轻瓦斯动作准确度校验,在变压器检修时或有条件时应拆下继电器进行动作特性校验,并做好记录。

(4)继电器应具备防振、防雨和防潮功能。

(5)变压器在运行时,继电器应根据不同的运行、检修方式及时调整继电器的保护方式,并尽快恢复原状。

(6)变压器在运行中滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂时,应将其重瓦斯改接信号,此时其它保护装置仍应接跳闸。 

(7)当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象,需要打开放气或放油阀门时,应先将重瓦斯改接信号。 

(8)在地震预报期间,应根据变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能,确定重瓦斯保护的运行方式。地震引起重瓦斯动作停运的变压器,在投运前应对变压器及瓦斯保护进行检查试验,确认无异常后方可投入。 

(9)当气体继电器发信或动作跳闸时,应进行相应电气试验,并取气样进行必要的分析,综合判断变压器故障性质,决定是否投运。

(10)有载分接开关气体继电器出现积气现象时应及时检查分析。重视继电器内游离炭的积累,将引起接线端子的绝缘下降或接地现象,应及时排出。

(11)在继电器内有气体需要进行取气样或排气时,先拧松导气盒底部的放油塞,放出部分变压器油,继电器内的气体随油面下降通过铜管进入导气盒,就可以通过导气盒上的放气塞进行放气或取气。

(12)运行时必须注意导气盒各接头的密封情况。

为保护变压器的安全运行,其冷却介质及绕组的温度要控制在规定的范围内,这就需要温度控制器来提供温度的测量、冷却控制等功能。当温度超过允许范围时,提供报警或跳闸信号,确保设备的寿命。温度控制器包括油面温度控制器和绕组温度控制器。

(1)油面温控器的测温原理:

   温控器主要由弹性元件、毛细管和温包组成,在这三个部分组成的密闭系统内充满了感温液体,当被测温度变化时,由于液体的“热胀冷缩”效应,温包内的感温液体的体积也随之线性变化,这一体积变化量通过毛细管远传至表内的弹性元件,使之发生相应位移,该位移经齿轮机构放大后便可指示该被测温度,同时触发微动开关,输出电信号驱动冷却系统,达到控制变压器温升的目的。

(2)测量值的远程显示原理

   为了将测量值传送到控制室作远程指示,温度控制器将铜或铂电阻传感器阻值的变化或温度变化产生的机械位移变为滑线变阻的阻值变化,模拟输出为4~20mA电信号,在远方转化为数字或模拟显示。使用滑线变阻的形式,其优点是接线比较简单,对于较长的传输途径不需要补偿线路,电流信号对杂散磁场和温度干扰不敏感。

(3)设置原则

   大型电力变压器应配备油面温度控制器及绕组温度控制器,并有温度远传的功能,为能全面反映变压器的温度变化情况,一般还将油面温度控制器配置双重化,即在主变的两侧均设置油面温度控制器。

   为防止非电量保护误动作引起跳闸事故,许多单位规定温度控制器的接点不接入跳闸:但实际上是否接入跳闸应考虑变压器的结构形式及变电站的值班方式,如由于壳式变压器结构的特殊性,当变电站为无人值班时,其油面温度控制器的跳闸接点应严格按厂家的规定接入跳闸。而对于冷却方式为强迫油循环风冷的变压器一般应接入跳闸,对于冷却方式为自然油浸风冷的变压器则可仅发信号。变压器温度高跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点,不能使用远传到控制室的温度来启动跳闸:在某220kV变电站中, 由于采用远传的温度来启动跳闸,在电阻温度计回路断线或接触电阻增大时,反映到控制室的温度急剧升高,超过150% 则引起误动跳闸。


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