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干货分享丨变压器主保唬唬唬唬护与后备保唬唬唬唬护知识

宣布时间:2026-02-26 10:27:50人气:
尊时凯龙·(中国区)人生就是搏
变压器是一连运行的静止装备,,,,,,,,运行较量可靠,,,,,,,,故障时机较少。。。。。 。。但由于绝大部分变压器装置在户外,,,,,,,,并且受到运行时遭受负荷的影响以及电力系统短路故障的影响,,,,,,,,在运行历程中不可阻止的泛起种种故障和异常情形。。。。。 。。
1、变压器的常见故障和异常
变压器的故障可分为内部故障和外部故障。。。。。 。。
内部故障指的是箱壳内部爆发的故障,,,,,,,,有绕组的相间短路故障、一相绕组的匝间短路故障、绕组与铁芯间的短路故障、绕组的断线故障等。。。。。 。。
外部故障指的是变压器外部引出线间的种种相间短路故障、引出线绝缘套管闪络通过箱壳爆发的单相接地故障。。。。。 。。
变压器爆发故障危害很大。。。。。 。。特殊是爆发内部故障时,,,,,,,,短路电流所爆发的高温电弧不但会烧坏变压器绕组的绝缘和铁芯,,,,,,,,并且会使变压器油受热剖析爆发大宗气体,,,,,,,,引起变压器外壳变形甚至爆炸。。。。。 。。因此变压器故障时必需将其切除。。。。。 。。
变压器的异常情形主要有过负荷、油面降低、外部短路引起的过电流,,,,,,,,运行中的变压器油温过高、绕组温度过高、变压器压力过高、以及冷却系统故障等。。。。。 。。当变压器处于异常运行状态时,,,,,,,,应给出告警信号。。。。。 。。
2、变压器保唬唬唬唬护的设置
短路故障的主保唬唬唬唬护:主要有纵差保唬唬唬唬护、重瓦斯保唬唬唬唬护等。。。。。 。。
短路故障的后备保唬唬唬唬护:主要有复合电压闭锁过流保唬唬唬唬护、零序(偏向)过流保唬唬唬唬护、低阻抗保唬唬唬唬护等。。。。。 。。
异常运行保唬唬唬唬护:主要有过负荷保唬唬唬唬护、过励磁保唬唬唬唬护、轻瓦斯保唬唬唬唬护、中性点间隙保唬唬唬唬护、温度油位及冷却系统故障保唬唬唬唬护等。。。。。 。。
3、非电量保唬唬唬唬护
使用变压器的油、气、温度等非电宇量组成的变压器保唬唬唬唬护称为非电量保唬唬唬唬护。。。。。 。。主要有瓦斯保唬唬唬唬护、压力保唬唬唬唬护、温度保唬唬唬唬护、油位保唬唬唬唬护及冷却器全停保唬唬唬唬护。。。。。 。。非电量保唬唬唬唬护凭证现场需要行动于跳闸或发信。。。。。 。。
(1)瓦斯保唬唬唬唬护
当变压器内部爆发故障时,,,,,,,,由于短路电流和短路点电弧的作用,,,,,,,,变压器内部会爆发大宗气体,,,,,,,,同时变压器油流速率加速,,,,,,,,使用气体和油流来实现的保唬唬唬唬护称为瓦斯保唬唬唬唬护。。。。。 。。
轻瓦斯保唬唬唬唬护:当变压器内部爆发稍微故障或异常时,,,,,,,,故障点局部过热,,,,,,,,引起部分油膨胀,,,,,,,,油内气体形成气泡进入气体继电器,,,,,,,,轻瓦斯保唬唬唬唬护行动,,,,,,,,发出轻瓦斯信号。。。。。 。。
重瓦斯保唬唬唬唬护:当变压器油箱内爆发严重故障时,,,,,,,,故障电流较大,,,,,,,,电弧使变压器油大宗剖析,,,,,,,,爆发大宗气体和油流,,,,,,,,攻击档板使重瓦斯继保唬唬唬唬护行动,,,,,,,,发出重瓦斯信号并出口跳闸,,,,,,,,切除变压器。。。。。 。。
重瓦斯保唬唬唬唬护是油箱内部故障的主保唬唬唬唬护,,,,,,,,他能反应变压器内部的种种故障。。。。。 。。当变压器爆发少数匝间短路,,,,,,,,虽然故障电流很大,,,,,,,,但在差动保唬唬唬唬护中爆发的差流可能并不大,,,,,,,,差动保唬唬唬唬护可能拒动。。。。。 。。因此关于变压器内部故障,,,,,,,,需要依赖重瓦斯保唬唬唬唬护切除故障。。。。。 。。
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(2)压力保唬唬唬唬护
压力保唬唬唬唬护也是变压器油箱内部故障的主保唬唬唬唬护。。。。。 。。含压力释放和压力突变保唬唬唬唬护,,,,,,,,用于反应变压器油的压力。。。。。 。。
(3)温度及油位保唬唬唬唬护
当变压器温度升高抵达预警值,,,,,,,,温度保唬唬唬唬护发出告警信号,,,,,,,,并投入起动备用冷却器。。。。。 。。
当变压器漏油或由于其他缘故原由使得油位降低是,,,,,,,,油位保唬唬唬唬护行动,,,,,,,,发出告警信号。。。。。 。。
(4)冷却器全停保唬唬唬唬护
当运行中的变压器冷却器全停时,,,,,,,,变压器温度会升高,,,,,,,,若不实时处置惩罚,,,,,,,,可能会导致变压器绕组绝缘损坏。。。。。 。。因此在变压器运行中冷却器全停时,,,,,,,,该保唬唬唬唬护发出告警信号并经长延时切除变压器。。。。。 。。
4、差动保唬唬唬唬护
变压器差动保唬唬唬唬护是变压器电宇量的主保唬唬唬唬护,,,,,,,,其保唬唬唬唬护规模是各侧电流互感器所困绕的部分。。。。。 。。在这规模内爆发的绕组相间短路、匝间短路等故障时,,,,,,,,差动保唬唬唬唬护均要行动。。。。。 。。
(1)变压器的励磁涌流
空投变压器时爆发的励磁电流称作励磁涌流。。。。。 。。励磁涌流的巨细与变压器的结构、合闸角、容量、合闸前剩磁等因素有关。。。。。 。。丈量批注:空投变压器时由于铁芯饱和励磁涌流很大,,,,,,,,通常为额定电流的2~6倍,,,,,,,,最大可达8倍以上。。。。。 。。由于励磁涌流只在充电侧流入变压器,,,,,,,,因此会在差动回路中爆发很大的差流,,,,,,,,导致差动保唬唬唬唬护误行动。。。。。 。。
励磁涌流具有以下特点:a、涌流数值很大,,,,,,,,含有显着的非周期分量;;;;;b、波形呈尖顶状,,,,,,,,且是中止的;;;;;c、含有显着的高次谐波分量,,,,,,,,尤其二次谐波分量最为显着;;;;;d、励磁涌流是衰减的。。。。。 。。
凭证励磁涌流的以上特点,,,,,,,,为避免励磁涌流造成变压器差动保唬唬唬唬护误动,,,,,,,,工程中使用:二次谐波含量高、波形差池称、波形中止角大这三种原理来实现差动保唬唬唬唬护的闭锁。。。。。 。。
(2)二次谐波制动原理
二次谐波制动的实质是:使用差流中的二次谐波分量,,,,,,,,来判断差流是故障电流照旧励磁涌流。。。。。 。。当二次谐波分量与基波分量的百分比大于某一数值(通常为20%)时,,,,,,,,判断差流是由于励磁涌流引起的,,,,,,,,闭锁差动保唬唬唬唬护。。。。。 。。
因此二次谐波制动比越大,,,,,,,,允许基波中包括的二次谐波电流越多,,,,,,,,制动效果也就越差。。。。。 。。
(3)差动速断保唬唬唬唬护
当变压器内部泛起严重故障,,,,,,,,故障电流较大导致CT饱和时,,,,,,,,CT二次电流中也含有大宗的谐波分量,,,,,,,,凭证上面的叙述,,,,,,,,这就很可能会由于二次谐波制动导致差动保唬唬唬唬护闭锁或延缓行动。。。。。 。。这将严重损坏变压器。。。。。 。。为相识决这个问题,,,,,,,,通常唬唬唬唬会设置差动速断保唬唬唬唬护。。。。。 。。
差动速断元件,,,,,,,,现实上是纵差保唬唬唬唬护的高定值差动元件。。。。。 。。与一样平常差动元件差别的是,,,,,,,,它反应的是差流的有用值。。。。。 。。不管差流的波形怎样、含有谐波分量的巨细怎样,,,,,,,,只要差流有用值凌驾了差动速断的整定值(通常比差动保唬唬唬唬护整定值要高),,,,,,,,它将连忙行动切除变压器,,,,,,,,不经由励磁涌流等判据的闭锁。。。。。 。。
关于变压器的主保唬唬唬唬护简朴先容这些,,,,,,,,继续先容一下变压器的后备保唬唬唬唬护。。。。。 。。变压器的后备保唬唬唬唬护设置种类许多,,,,,,,,这里主要简朴先容一下变压器的复压闭锁过流保唬唬唬唬护和接地保唬唬唬唬护两类后备保唬唬唬唬护。。。。。 。。
1、复压闭锁过流保唬唬唬唬护
复压闭锁过流保唬唬唬唬护是大、中型变压器相间短路故障的后备保唬唬唬唬护。。。。。 。。适用于升压变压器、辖档酮络变压器及过流保唬唬唬唬护不可知足迅速度要求的降压变压器。。。。。 。。使用负序电压和低电压组成的复合电压能够反应保唬唬唬唬护规模内的种种故障,,,,,,,,降低了过电流保唬唬唬唬护的整定值,,,,,,,,提高了迅速度。。。。。 。。
复合电压过流保唬唬唬唬护,,,,,,,,由复合电压元件、过流元件、时间元件组成。。。。。 。。保唬唬唬唬护的接入电流为变压器本侧CT二次三相电流,,,,,,,,接入电压为变压器本侧或其他侧PT二次三相电压。。。。。 。。关于微机保唬唬唬唬护,,,,,,,,可以通过软件将本侧电压提供应其他侧使用,,,,,,,,这样就包管了恣意某侧PT磨练时,,,,,,,,仍能使用复压过流保唬唬唬唬护。。。。。 。。行动逻辑如下图所示。。。。。 。。
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2、变压器的接地保唬唬唬唬护
大中型变压器的接地短路故障的后备保唬唬唬唬护通常有:零序过流保唬唬唬唬护、零序过电压保唬唬唬唬护、间隙保唬唬唬唬护等等,,,,,,,,下面凭证中性点三种差别的接地方法举行简朴先容。。。。。 。。
(1)中性点直接接地
电压为110kV及以上中性点直接接地的变压器,,,,,,,,在大电流接地系统侧应设置反应接地故障的零序电流保唬唬唬唬护。。。。。 。。在高、中两侧均直接接地的变压器,,,,,,,,其零序电流保唬唬唬唬护应带偏向,,,,,,,,偏向宜指向各侧母线。。。。。 。。
零序电流保唬唬唬唬护的原理与线路的零序保唬唬唬唬护类似,,,,,,,,可参考第30期。。。。。 。。零序电流可取自中性点CT二次电流,,,,,,,,也可由本侧CT二次三相电流自产。。。。。 。。偏向元件接入的零序电压可取自本侧PT启齿三角电压,,,,,,,,也可由本侧二次三相电压自产。。。。。 。。在微机保唬唬唬唬护装置中,,,,,,,,主要接纳自产方法。。。。。 。。
关于大型三绕组变压器,,,,,,,,零序电流保唬唬唬唬护可接纳三段式。。。。。 。。其中I段II段带偏向,,,,,,,,III段不带偏向。。。。。 。。每段一样平常有两级延时,,,,,,,,以较短延时缩小故障规模(跳母联或条本侧开关),,,,,,,,以较长延时切除变压器(跳三侧开关)。。。。。 。。详细保唬唬唬唬护设置凭证现真相形确定。。。。。 。。
如图,,,,,,,,零序偏向电流保唬唬唬唬护I段或II段行动后,,,,,,,,先经较短延时t1或t3跳母联或跳本侧开关,,,,,,,,以缩小故障影响规模,,,,,,,,若故障量仍在,,,,,,,,再经由较长延时t2或t4跳三侧开关切除变压器。。。。。 。。III段不带偏向,,,,,,,,直接经延时切除变压器。。。。。 。。
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(2)中性点不接地方法
零序电流通过变压器中性点组成零序回路。。。。。 。。但若是所有变压器中性点都接地,,,,,,,,那么接所在的短路电流就分流到了各个变压器上,,,,,,,,这样会造成零序过流保唬唬唬唬护迅速度降低。。。。。 。。以是为了将零序电流限制在一定的规模内,,,,,,,,对中性点接地运行的变压器数目是有划定的。。。。。 。。
关于不接地运行的变压器,,,,,,,,为了避免接地故障时,,,,,,,,故障点泛起间隙电弧引起过电压损坏变压器,,,,,,,,应设置零序电压保唬唬唬唬护。。。。。 。。
全绝缘变压器由于其中性点绝缘水平较高,,,,,,,,当系统爆发接地故障时,,,,,,,,先有零序电流保唬唬唬唬护切除中性点接地的变压器,,,,,,,,若是故障仍然保存,,,,,,,,再有零序电压保唬唬唬唬护切除中性点不接地的变压器。。。。。 。。
(3)中性点经放电间隙接地
超高压变压器均系半绝缘变压器,,,,,,,,其中性点线圈的对地绝缘比其他部位弱。。。。。 。。中性点绝缘容易被击穿。。。。。 。。因此需要设置间隙保唬唬唬唬护。。。。。 。。
间隙保唬唬唬唬护的作用就是保唬唬唬唬护中性点不接地变压器中性点的绝缘清静。。。。。 。。
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如图在变压器中性点对地之间装置一个击穿间隙。。。。。 。。当接地隔脱离关闭合,,,,,,,,变压器直接接地,,,,,,,,投入零序过流保唬唬唬唬护。。。。。 。。当接地隔脱离关断开时,,,,,,,,变压器经间隙接地,,,,,,,,投入间隙保唬唬唬唬护。。。。。 。。
间隙保唬唬唬唬护使用流过变压器中性点的间隙电流3I0和母线PT启齿三角电压3U0作为判据来实现的。。。。。 。。
若因故障中性点对所在为升高,,,,,,,,间隙击穿,,,,,,,,爆发较大间隙电流3I0,,,,,,,,此时间隙保唬唬唬唬护行动,,,,,,,,经延时切除变压器。。。。。 。。另外,,,,,,,,系统爆发接地故障时,,,,,,,,中性点接地运行变压器零序保唬唬唬唬护行动,,,,,,,,先切除中性点接地的变压器。。。。。 。。系统失去接所在后,,,,,,,,若是故障仍保存,,,,,,,,母线PT的启齿三角电压3U0将会很大,,,,,,,,此时间隙保唬唬唬唬护也会行动。。。。。 。。保唬唬唬唬护逻辑如下图所示。。。。。 。。
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