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1、2023/5/22,1,第六章 工厂供电系统的过流保护,2023/5/22,2,第六章 工厂供电系统的过流保护,6.4 电力变压器的保护,6.4.1 电力变压器保护装置的设置6.4.2 变压器的继电保护6.4.3 变压器的单相接地保护,2023/5/22,3,6.4电力变压器的保护,一、电力变压器保护装置的设置,2023/5/22,4,2变压器的保护装置,根据长期的运行经验和有关的规定，对于高压侧为610kV的车间变电所主变压器应装设以下几种保护装置：（1）带时限的过电流保护装置。（2）电流速断保护装置。（3）瓦斯保护装置。（4）过负荷保护装置。（5）温度保护装置。,2023/5/22,5,二
2、、变压器的继电保护,1变压器的过电流保护,变压器过电流保护动作电流整定,式中 IL.max(1.53)I1N.T；I1N.T变压器一次侧的额定电流。,其动作时间也按“阶梯原则”整定，与线路过电流保护完全相同。对车间变电所来说，其动作时间可整定为最小值（0.5s）。灵敏度按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路电流换算到高压侧来校验。,2023/5/22,6,1变压器的过电流保护,变压器过电流保护动作跳闸，应作如下检查和处理：（1）检查母线及母线上的设备是否有短路；（2）检查变压器及各侧设备是否短路；（3）检查低压侧保护是否动作，各条线路的保护有无动作；（4）确认母线无电时，应拉开该母
3、线所带的线路；（5）如是母线故障，应视该站母线设置情况，用倒母线或转带负荷的方法处理；（6）经检查确认是否越级跳闸，如是，应试送变压器；（7）试送良好，应逐路检查故障线路。,2023/5/22,7,2变压器的电流速断保护,变压器电流速断保护主要是对变压器的内部故障，如相间短路等进行保护。动作电流整定计算公式,式中 Ik.max 变压器低压侧母线的三相短路电流换算到高压侧的穿越电流值。灵敏度按保护装置安装处（高压侧）在系统最小运行方式下发生两相短路的短路电流值来校验。要求Sp1.5。,2023/5/22,8,3变压器的过负荷保护,过负荷保护动作电流整定计算公式,I30变压器一次侧的额定电流，动作
4、时间取1015s。,2023/5/22,9,（1）瓦斯保护工作原理,瓦斯继电器（气体继电器），安装于变压器油箱与油枕之间的连通管上，如图所示。为让变压器的油箱内产生的气体顺利通过与瓦斯继电器连接的管道流入油枕，应保证连通管对变压器油箱顶盖有2%4%的倾斜度，变压器安装应取1%1.5%的倾斜度。,4电力变压器的瓦斯保护,2023/5/22,10,4电力变压器的瓦斯保护,（1）瓦斯保护工作原理。,瓦斯保护动作快，灵敏度高，结构简单，并能反映变压器油箱内的各种故障，在工厂中使用相当广泛，但它不能反映变压器引出端子以上的故障。,瓦斯保护的原理接线图,2023/5/22,11,4电力变压器的瓦斯保护,（
5、2）变压器瓦斯保护动作后的故障分析。,收集瓦斯继电器内的气体做色谱分析，如无气体，应检查二次回路和瓦斯继电器的接线柱及引线绝缘是否良好；检查油位、油温、油色有无变化；检查防爆管是否爆裂喷油；检查变压器外壳有无变形，焊缝是否开裂喷油；如果经检查未发现任何异常，而确定是因二次回路故障引起误动作时，可退出瓦斯保护，投入其他保护，试送变压器，并密切监视；在瓦斯保护的动作原因未查清前，不得合闸送电。,2023/5/22,12,4电力变压器的瓦斯保护,（2）变压器瓦斯保护动作后的故障分析。,当外部检查未发现变压器有异常时，应查明瓦斯继电器中的气体的性质：如积聚在瓦斯继电器内的气体不可燃，而且是无色无味的，
6、说明是空气进入继电器内，此时变压器可继续运行。如气体是可燃的，则说明变压器内部有故障，应根据瓦斯继电器内积聚的气体性质来鉴定变压器内部故障的性质。如气体的颜色为黄色不易燃的，为木质绝缘损坏，应停电检修；气体的颜色为灰色和黑色易燃的，有焦油味，闪点降低，则说明油因过热分解或油内曾发生过闪烙故障，必要时停电检修；气体的颜色为浅灰色带强烈臭味且可燃的，是纸质绝缘损坏，应立即停电检修。,2023/5/22,13,5变压器的差动保护,（1）变压器差动保护的工作原理。,在变压器正常工作或保护区域外部发生短路故障时，电流互感器二次侧电流同时增加，流入继电器的动作电流也是为零，或仅为变压器一、二次侧的不平衡电
7、流，不平衡电流小于继电器动作电流，故保护装置不动作。,当变压器差动保护范围内发生故障时，在单电源的情况下，流入继电器回路的电流，如图（b）所示。此时继电器回路的电流大于其动作电流，保护装置动作，使QF1、QF2同时跳闸，切除变压器。,2023/5/22,14,5变压器的差动保护,（2）变压器差动保护动作跳闸后的检查和处理,查变压器本体有无异常，检查差动保护范围内的瓷瓶是否有闪络、损坏，引线是否有短路；如果变压器差动保护范围内的设备无明显故障，应检查继电保护及二次回路是否有故障，直流回路是否有两点接地；经以上检查无异常时，应在切除负荷后立即试送一次，试送后又跳闸，不得再送；如果是因继电器或二次回
8、路故障、直流两点接地造成的误动作，应将差动保护退出运行，将变压器送电后，再处理二次回路故障及直流接地；差动保护及重瓦斯保护同时动作使变压器跳闸时，不经内部检查和试验，不得将变压器投入运行。,2023/5/22,15,6保护故障分析实例,某中型工厂新建35kV变电所在运行中发生多次越级跳闸事故。10kV线路WL1故障（如图所示），其断路器跳闸，但同时变压器过电流保护跳闸，造成10kV母线停电，中断其他线路的供电。,经继电保护人员现场的分析，估计有以下几种原因引起变压器过电流保护动作：（1）变压器过电流保护整定值与下级整定值配合不当；（2）变压器过电流保护整定值校验不准，取值过小；（3）WL1线路
9、过电流整定值校验不准，取值过大；（4）变压器过电流继电器线圈并联接成串联，以致整定值减小一半；（5）WL1线路过电流继电器线圈串联接成并联，以致整定值增大一半；（6）变压器过电流时间与WL1线路过电流时间配合不当。,2023/5/22,16,6保护故障分析实例,为了进一步查明原因，继电保护人员做了如下的实验：在变压器和WL1线路保护柜的电流互感器二次侧的试验端子排处，把两过电流保护的交流回路串联起来，再串接WL1的断路器的主接点。冲击性地加入可使两过电流保护动作的电流值。正常的话，WL1的断路器主接点先动作，断开试验交流电源（模拟短路电流），而变压器的继电保护装置达不到动作时间而复位，不会跳闸
10、。但事实上变压器和WL1的断路器都动作跳闸。因此判断问题出在变压器保护回路的接线上。经查变压器保护装置的二次接线，发现过电流保护装置的时间继电器接点接错，动作时间缩短，与线路的过电流保护动作时间一样。因而在线路故障时，变压器过电流保护和线路过电流保护同时动作，造成越级跳闸母线停电。,2023/5/22,17,7变压器的异常声音,（1）当有大容量的动力设备启动时，负荷变化较大，使变压器声音增大；（2）过负荷使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声；（3）个别零件松动，如铁心的穿心螺丝夹得不紧，使铁心松动，变压器发出强烈而不均匀的噪音；（4）内部接触不良，或绝缘有击穿，变压器发出放电的“劈啪”声；（5
11、）系统短路或接地，通过很大的短路电流，使变压器有很大的噪音；（6）系统发生铁磁谐振时，变压器发出粗细不均的噪音。,2023/5/22,18,7变压器的异常声音,（7）变压器高压套管脏污和裂损时，会发生表面闪络，发出“嘶嘶”或“哧哧”的响声，晚上可看到火花。（8）变压器电源电压过高时，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐。（9）变压器绕组发生层间或匝间短路时，变压器会发出“咕嘟咕嘟”的开水沸腾声。（10）变压器的铁心接地断线时，变压器将产生“哔剥哔剥”的轻微放电声。（11）变压器投入运行时，若分接开关不到位，将发出较大的“啾啾”响声，严重时造成高压熔丝熔断；如果分接开关接触不良，就会产生轻微的“吱吱”火花放电声，一旦负荷加大，就有可能烧坏分接开关的触头。遇到这种情况，要及时停电修理。,
