技能培训 变压器相间短路的后备保护
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变压器后备保护分析与动作跳闸处理原则一、后备保护分析1.差动保护:差动保护是变压器后备保护中最重要的一部分。
其主要原理是通过监测变压器的输入和输出电流之间的差异,来判断变压器内部是否发生故障。
当差动电流大于设定阈值时,差动保护动作,切断变压器电路,以保护变压器。
2.过流保护:过流保护是指变压器输入端或输出端电流超过额定值时,保护装置会发出信号使断路器或刀闸跳闸,以切断电路。
过流保护是保护变压器的重要手段之一,用于防止变压器过负荷运行和短路故障。
3.过温保护:变压器内部温度的急剧升高会导致变压器绝缘材料老化和失效,进而引发火灾事故。
因此,过温保护是必要的。
过温保护通常采用温度传感器监测变压器内部温度,一旦温度超过设定值,保护装置会发出信号,切断电源,停止变压器的运行。
当变压器后备保护装置动作跳闸时,需要及时采取相应的措施进行处理,以保证变压器的安全和设备的正常运行。
1.检查故障原因:首先应该对动作跳闸的原因进行全面、系统的分析,判断是否属于故障动作,并找出故障原因。
可能的故障原因包括变压器内部短路、过载、绕组接地等。
通过检查,可以排除虚警动作,保证变压器的正常运行。
2.故障修复:一旦确定故障原因,需要及时进行故障修复。
对于短路故障,应排除短路点,修复绕组;对于过载故障,应调整负载,使变压器运行在正常负荷范围内;对于绕组接地故障,应检修绝缘层,排除接地点。
3.冷却处理:当变压器发生过温时,需要采取相应的冷却处理措施。
可以通过增加散热器的风量、使用冷却风扇等方式进行冷却,降低变压器内部温度。
4.环境监测:为了预防类似故障的再次发生,需要对变压器周围的环境进行监测。
如监测变压器输入电流和输出电流的差值,监测变压器运行时的温度等参数,及时发现异常情况并采取相应措施。
5.设备保养:定期对变压器进行保养和检修,检查差动保护、过流保护、过温保护等保护装置的运行情况,保证其可靠性和正常功能。
总之,变压器后备保护分析和动作跳闸处理是保证变压器设备安全运行的重要环节。
试析变压器相间后备保护问题及对策摘要:本文阐述了目前变压器后备保护存在的问题,我们提出了变压器相间后备保护问题的解决策略:一是加设限时电流速断保护,二是对变压器的低压侧保护进行增强;三是加强低电压启动、复合电压启动时的后备保护。
关键词:变压器;相间后备保护;问题;对策1 前言在电网的建设过程中,变压器起到了十分重要的作用,可以说变压器的安全直接关系电网设施的安全和稳定。
但是在近几年,国内发生过很多次因为三次绕组变压器的 d 接线(也就是常说的低压侧)外部相间短路而导致的变压器损毁,给企业造成很大的损失。
因此,有必要讨论变压器相间后备保护方面的相关问题及其整改措施,通过总结降低变压器的故障率,保证电网的安全、可靠运行。
2 目前变压器后备保护存在的问题通常情况下,变压器由于电气短路出现的故障较多,其中,烧坏或者少环以及冷却系统故障是主要问题。
造成这一现象的原因主要有两方面,一是其动作时间过长也可能是 d接线断路器拒动;二是由于其高压侧相间对低压侧的故障灵敏程度不够。
当前变压器后备保护广泛采用复合电压启动的过电流保护。
复合电压元件的采用可靠地避开了事故性的过负荷 ,使电流元件只需按避开正常负荷整定 ,提高了电流元件的灵敏度。
但在大电源和较轻的故障时电压元件却限制了保护的灵敏度 ,从某地110 kV /10 kV, 31. 5 MVA变压器高压侧发生轻微( A相约 1% 匝 )匝间短路时的录波图和打印报告可知: 故障时 , I A = 5. 27 A, I B = 2. 27 A, I C = 3. 83 A。
变压器满载时电流互感器 ( T A) 二次电流为2. 75 A。
显然 ,电流元件可以灵敏地启动。
该次事故高压侧三相电压几乎没有变化 ,电压元件肯定不灵敏。
复合电压启动元件的采用反而限制了过电流保护的灵敏度。
3 变压器相间后备保护现存问题分析无论是变压器的内部故障,还是变压器中压侧或者低压侧的母线故障,在其后备保护过程中,高压侧的后备保护都是主要手段。
变压器后备保护及过负荷保护一、变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护,反应变压器区外故障引起的变压器过电流,并作为变压器差动保护或电流速断保护和气体保护的后备保护。
作为后备保护,其动作时限与相邻元件后备保护配合,按阶梯原则整定;其灵敏度按近后备和远后备两种情况校验。
根据变压器容量及短路电流水平,常用的变压器相间短路的后备保护有过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序过电流保护、阻抗保护等。
1、过电流保护变压器过电流保护与线路定时限过电流保护原理相同,装设在变压器电源侧,由电流元件和时间元件构成,保护动作后切除变压器。
电流元件的动作电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流整定。
2.低电压起动的过电流保护低电压起动的过电流保护由电流元件、电压元件、时间元件等构成,变压器低电压起动的过电流保护原理框图如图4-9所示。
电流元件接在变压器电源侧电流互感器TA二次侧,分别反应三相电流增大时动作;电压元件接在降压变压器低压侧母线电压互感器TV二次侧线电压,分别反应三相线电压降低时动作。
当同时有电流元件和电压元件动作时,经过与门Y起动时间电路T1,延日跳开变压器两侧断路器1QP和2QF。
图4-9低电压起动的过电流保护峰理桩图U)挂线示意图;原理框I割低电压起动的过电流保护,是在定时限过电流保护的基础上增加了低电压起动条件。
由于采用了低电压元件,可以保证最大负荷时保护不动作,电流元件动作电流整定可以按照躲过变压器额定电流,显然数值比定时限过电流保护的动作电流小,因此提高了保护的灵敏度。
低电压元件动作电压整定,按照躲过正常运行母线可能出现的最低工作电压,并在外部故障切除后电动机自起动过程中必须返回。
需要指出的是,如果一次主接线采用母线分段接线,作为变压器相间短路的后备保护,应该带有两段时限,以较短时限跳开分段断路器,缩小故障影响范围;以较长时限跳开变压器各侧断路器。
3.复合电压起动的过电流保护如果将图4-9所示保护的三个低电压元件,改为负序电压元件和单个低电压元件,可构成复合电压起动的过电流保护。
6.4 变压器的后备保护6.4.1 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、瓦斯保护的后备,变压器还应装设后备保护。
变压器相间短路的后备保护既是变压器主保护的后备保护,又是相邻母线或线路的后备保护。
6.4.1.1 过电流保护变压器过电流保护的原理逻辑框图如图6.16 所示。
其工作原理与线路定时限过电流保护相同。
保护动作后,跳开变压器两侧的断路器。
保护的起动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定,即max rel act L reK I I K ⋅= (6.12) 式中,rel K ——可靠系数,一般取为1.2~1.3;re K ——返回系数,取为0.85~0.95;max L I ⋅——变压器可能出现的最大负荷电流。
(图6.16 变压器过电流保护逻辑框图)变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑:(1)对并联运行的变压器,应考虑切除一台最大容量的变压器后,在其他变压器中出现的过负荷。
当各台变压器的容量相同时,可按下式计算:T N L I n n I ⋅⋅-=1max (6.13)式中,n ——并联运行变压器的最少台数;T N I ⋅ ——变压器的额定电流。
(2)对降压变压器,应考虑负荷中电动机自启动时的最大电流max ⋅MS I ,即max max ⋅⋅=L MS MS I K I (6.14) 式中,MS K ——综合负荷的自启动系数,其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关,对110kV 降压变电站的6kV ~10kV 侧,取1.5~2.5;35kV 侧,取1.5~2.0;max L I ⋅——正常工作时的最大负荷电流(一般为变压器的额定电流)。
保护的动作时限及灵敏系数校验与第2章所讲定时限过电流保护相同,这里不再赘述。
按以上条件选择的起动电流,其值一般较大,往往不能满足作为相邻元件后备保护的要求,为此需要采用以下几种提高灵敏性的方法。
6.4.1.2 低电压启动的过电流保护如图6.17 所示为三相低电压启动的过电流保护逻辑框图,保护的启动元件包括电流元件和低电压元件,一般采用电流继电器和低电压继电器。