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        淺論變壓器繼電保護(hù)

        2018-09-10 13:09:23吳俊復(fù)
        大東方 2018年6期
        關(guān)鍵詞:變壓器故障

        吳俊復(fù)

        摘 要:電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要的電氣設(shè)備,它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的后果,同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的設(shè)備,本文重點(diǎn)介紹了變壓器的保護(hù)的容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動(dòng)作可靠的保護(hù)。

        關(guān)鍵詞:差動(dòng)保護(hù);2瓦斯保護(hù);過電流和過負(fù)荷保護(hù)

        變壓器故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路;油箱外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。變壓器的不正常工作狀態(tài)主要由外部短路或過負(fù)荷引起的過電流、油面降低等。

        對(duì)于上述故障和不正常工作狀態(tài)變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù):

        1)為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路和油面降低,,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。

        2)為反應(yīng)變壓器繞組和引線的相間短路,以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路,應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。

        3)為反應(yīng)變壓器外部相間短路引起的過電流和同時(shí)作為瓦斯、縱差動(dòng)保護(hù)(或電流速斷保護(hù))的后備應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。

        4)為反應(yīng)接地電流系統(tǒng)外部接地短路,應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。

        5)為反應(yīng)過負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù) 。

        1 差動(dòng)保護(hù)

        瓦斯保護(hù)只能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的故障,而不能反應(yīng)油箱外絕緣套管及引出線的故障,因此,瓦斯保護(hù)不能作為變壓器唯一的主保護(hù),對(duì)容量較小的變壓器可以在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。但是電流速斷保護(hù)不能保護(hù)變壓器的全部,故當(dāng)其靈敏度不能滿足要求時(shí),就必須采用快速動(dòng)作并能保護(hù)變壓器的全部繞組,絕緣套管及引出線上各種故障的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

        在本設(shè)計(jì)中,采用由BCH-2繼電器起動(dòng)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),如表1。

        為了防止外部短路引起的過電流和作為變壓器差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備,變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。后備保護(hù)的方案有過電流保護(hù)、負(fù)荷電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)和低阻抗保護(hù)等。

        目前,已廣泛采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)。故在本設(shè)計(jì)也采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過流保護(hù)。

        電流繼電器一次動(dòng)作電流按躲過變壓器額定電流整定:

        =1.3; =0.85 ;

        =1.3/0.85×419.90=592.8A。

        對(duì)于降壓變電站低壓繼電器一次動(dòng)作電壓,應(yīng)按最低工作電壓整定。=0.9×220/1.2×1.15=143.48A。

        負(fù)序電壓繼電器的一次動(dòng)作電壓,應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流整定取=0.06kV ,=6.6kV。

        在中性點(diǎn)直接接地的變壓器上,一般應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)接地短路的保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。如果變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行,其接地保護(hù)一般采用零序電流保護(hù),保護(hù)接于中性點(diǎn)引出線的電流互感器上。所以在本設(shè)計(jì)中變壓器的接地保護(hù)采用零序電流保護(hù)。

        過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對(duì)稱負(fù)荷引起的過流保護(hù)。保護(hù)用一個(gè)電流繼電器接于一相電流上,經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過變壓器額定電流整定,即:

        式中取1.05,Kb取0.85。

        高壓側(cè):IDZ=(1.05/0.85)×40000/(31/2×230)=124.03kA

        低壓側(cè):IDZ=(1.05/0.85)×40000/(31/2×63)=452.8kA

        2 瓦斯保護(hù)

        瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù),保護(hù)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障,特別是對(duì)繞組的相間短路和匝間短路。

        瓦斯繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中,油箱內(nèi)的氣體通過瓦斯繼電器流向油枕。目前,國內(nèi)采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開口杯式兩種型式。在本設(shè)計(jì)中采用開口杯式。

        瓦斯保護(hù)的整定:

        (1) 一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250—300m,變壓器容量在10000KVA以上時(shí),一般正常整定值為250cm2,氣體容積值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變。

        (2) 重瓦斯保護(hù)油流速度的整定

        重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的油流速度整定范圍為0.6—1.5m/s,在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)。因此,本設(shè)計(jì)中,為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作,可將油流速度整定在1m/S左右。

        3 過電流和過負(fù)荷保護(hù)

        為了判別是內(nèi)部故障還是外部故障引起后備保護(hù)的動(dòng)作,過電流保護(hù)可采用兩個(gè)時(shí)限元件相繼動(dòng)作.

        一.過電流保護(hù)的整定計(jì)算

        動(dòng)作電流的整定

        結(jié)束語;本文對(duì)我國電力變壓器繼電保護(hù)裝置存在的一些故障問題進(jìn)行了分析,并從三個(gè)方面提出了繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方案,以及在保護(hù)裝置中的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),只有做好每一步,電力變壓器才能得到保障,電力事業(yè)才能發(fā)展壯大,以達(dá)到保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。參考文獻(xiàn);周培華;淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì),孟廷;變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行(容量)。

        (作者單位:遼寧工貿(mào)學(xué)校)

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