电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件,因此,必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好,工作可靠的继电保护装置。
变 压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外故障两种。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等,对变压器来讲,这些故障都是十分 危险的,因为油箱内故障时产生的电弧,将引起绝缘物质的剧烈汽化,从而可能引起爆炸,因此,这些故障应该尽快加以切除。油箱外的故障,主要是套管和引出线 上发生相间短路和接地短路。上述接地短路均系对中心点直接接地电力网的一侧而言。
变压器的不正常运行状态主要有:由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油而降低。
此外,对大容量变压器,由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度,因此在过电压或低频率等异常运行方式下,还会发生变压器的过励磁故障。
根据上述故障类型和不正常运行状态,对变压器应装设下列保护。 1、??瓦斯保护
对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低,应装设瓦斯保护,它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号,重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器。
应装设瓦斯保护的变压器容量界限是:800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器。同样对带负荷调压的油浸式变压器的调压装置,也应该装设瓦斯保护。
2、??纵差动保护或电流速断保护
对变压器绕组、套管及引出线上的故障,应根据容量的不同,装设纵差动保护或电流速断保护。
纵差动保护适用于:并列运行的变压器,容量为6300kVA以上时;单独运行的变压器,容量为10000kVA以上时;发电厂厂用工作变压器和工业企业中的重要变压器,容量为6300kVA以上时。
电流速断保护用于10000kVA以下的变压器,且其过电流保护的时限大于0.5s时。
对2000kVA以上的变压器,当电流速断保护的灵敏度不能满足要求时,也应该装设纵差动保护。
对高压侧电压为330kV及以上的变压器,可装设双差动保护。 上述各保护后,均应跳开变压器各电源侧的断路器。 3、外部相间短路时,应采用的保护
对于外部相间短路引起的变压器过电流,应采用下列保护作为后备保护。 (1)过电流保护,一般用于降压变压器,保护装置的整定值应考虑事故状态下可能出现的过负荷电流;
(2)复合电压起动的过电流保护。一般用于升压变压器、系统联络变压器及过电流保护灵敏度不满足要求的降压变压器上;
(3)负序电流及单相式低电压起动的过电流保护,一般用于容量为63MVA及以上的升压变压器;
(4) 阻抗保护,对于升压变压器和系统联络变压器,当采用第(2)、(3)的保护不能满足灵敏度和选择性要求时,可采用阻抗保护。对500kV系统联络变压器 高、中压侧均应装设阻抗保护。保护可带两段时限,以较短的时限用于缩小故障影响范围;较长的时限用于断开变压器各侧断路器。 4、外部接地短路时,应采用的保护
对中性点直接接地电力网内,由外部接地短路引起过电流时,如变压器中性点接地运行,应装设零序电流保护。零序电流保护可由两段组成,每段可各带两个时限,并均以较短的时限动作于缩小故障影响范围,或动作于本侧断路器,以较长的时限动作于断开变压器各侧断路器。
对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器,当有选择性要求时,应增设零序方向元件。
当电力网中部分变压器中性点接地运行,为防止发生接地短路时,中性点接地的变压器跳开后,中性点不解地的变压器(低压侧有电源)仍带接地故障继续运行,应根据具体情况,装设专用的保护装置,如零序过电压保护,,中性点装放电间隙加零序电流保护等。 5、过负荷保护
对400kVA以上的变压器,当数台并列运行,或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护。过负荷保护接于一相电流上,并延时作用于信号。对于无经常值班人员的变电站,必要时过负荷保护可动作于自动减负荷或跳闸。 6、过励磁保护
高 压侧电压为500kV及以上的变压器,对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高,应装设过励磁保护。在变压器允许的过励磁范围内,保护作用于信 号,当过励磁超过允许值时,可动作于跳闸。过励磁保护反应于实际工作磁密和额定工作磁密之比(称为过励磁倍数)而动作。 7、其他保护
对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障,应按现行变压器标准的要求,装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。
变压器瓦斯保护范围及基本工作原理
瓦斯保护的保护范围是什么? 答:瓦斯保护的保护范围是: 1)变压器内部的多相短路;
2)匝间短路,绕组与铁芯或与外壳间的短路; 3)铁芯故障;
4)油面下降或漏油;
5)分接开关接触不良或导线焊接不良 变压器瓦斯保护的基本工作原理?
答:瓦斯保护是变压器的主要保护,能有效地反应变压器内部故障。
轻瓦斯继电器由开口杯、干簧触点等组成,作用于信号。重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成,作用于跳闸。
正常运行时,瓦斯继电器充满油,开口杯浸在油内,处于上浮位置,干簧触点断开。当变压器内部故障时,故障点局部发生过热,引起附近的变压器油膨胀,油内溶 解的空气被逐出,形成气泡上升,同时油和其他材料在电弧和放电等的作用下电离而产生瓦斯。当故障轻微时,排出的瓦斯气体缓慢地上升而进入瓦斯继电器,使油 面下降,开口杯产生的支点为轴逆时针方向的转动,使干簧触点接通,发出信号。
当变压器内部故障严重时,产生强烈的瓦斯气体,使变压器内部压力突增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击档板,档板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点方向移劝,使干簧触点接通,作用于跳闸。
变压器投入运行前的试验工作
关键词: 变压器 运行 工作
a)冷却器两路电源的切换试验正常; b)每组冷却器启、停试验正常;
c)每组冷却器在“辅助”、“备用”位置的联投试验正常; d)“备用冷却器投入”、“备用冷却器投入后故障”光字牌信号试验,检查就地控制箱与主盘控制盘信号一致。
e)配合热工做变压器两侧温度表电接点试验,检查主盘该变压器控制盘“温度”光字牌信号正常;
f)对于有载调压变压器应做电动和手动调整试验,检查分接开关动作正常。
浅谈气体继电器与变压器的继电保护问题
1变压器出现的问题
(1)A 变压器,型号为SZ9-4000/35,1999年7月出厂,同年8月安装投运。2001-10-31,色谱分析判断内部存在电弧放电故障及固体绝缘受 损,为此安排停电检修。11月2日停电吊芯检查,发现B相高压线圈多处匝间短路,有明显放电痕迹,变压器内游离碳较多;安装的气体继电器没投入使用(无接 线),这台变压器在高温电弧下运行,随时都有起火烧毁的危险。由于及时诊断出故障并采取了停电措施,有效地阻止了设备继续损坏,变压器当天返厂检修。 (2)B变压器,型号为SZ9-6300/35,2001年3月出厂,2002年9月安装投运。2004-02-23,变压器气体继电器动作跳闸后再次送电跳闸,送油样色谱分析诊断内部存在电弧放电故障,变压器返厂检修时查出放电部位在B相高压线圈内部。 2继电保护分析方法:
(1)A变压器设置的气体继电器未投入使用,又无其它有效安全保护装置,无法实现故障时对变压器的安全保护。
(2)B变压器气体继电器动作后,在没有查明原因的条件下再次送电,致使故障发展,继续损坏设备。
(3)上述2台变压器同属一个生产厂家制造,设备运行年限不长就发生严重故障,说明产品质量存在问题。 3气体继电器使用维护注意事项
(1)按照规定,对800kV·A及以上的电力变压器和400kV·A及以上的车间电力变压器均应装设气体继电器保护装置。
(2)气体继电器使用前应经校验合格,并与变压器同时安装投入运行。应做好气体继电器的定期校验和日常巡视检查维护工作,保证动作的可靠性。 (3)变压器安装检修后投运初期,气体继电器内可能会积聚气体,此时应退出跳闸保护,只投信号保护,待变压器内残存气体排尽后再投入跳闸保护。 (4)变压器运行中进行大量放油、补油、带电滤油,更换净油吸附剂、开闭继电器连接管道阀门等工作时,易引起继电器误动,应退出跳闸保护,投信号保护。 (5)经常检查和保持储油柜正常油位,保持呼吸器通畅,防止油位下降缺油引起气体继电器误动,还应设法检查循环油泵的密封性能,防止负压进气。 (6)气体继电器动作后,应检查继电器气室有无气体、保护装置二次回路有无问题、储油柜油位是否正常、有无负压进气现象,注意保存继电器内的气体,设法取气样和油样尽快送检进行色谱分析,查明变压器故障和跳闸原因。必要时做电气试验检查,切忌盲目送电。
(7)当变压器内部故障时间较长或程度较严重时气体继电器才有动作反应,它对早期潜伏性故障反应不灵敏。需要通过油中气体的色谱分析才能发现诊断早期潜伏性故障,因此要注意做好定期和设备异常时的色谱分析和电气试验。坚持预防为主,做好运行变压器的安全保护。
变压器瓦斯保护浅谈
摘要:文中详细阐述了油浸式电力变压器瓦斯保护装置基本工作原理、保护范围、安装方式、日常巡查项目、运行状态和瓦斯保护装置信号动作原因及其事故分析诊断基本原则与处理方法,并提出了反事故措施。 1.前言
目前,我公司使用电力变压器大多数仍然是油浸式变压器。本人工作以来经常参加变压器设计、安装和调试及维修工作,积累了许多变压器知识,现就变压器瓦斯保护作一详细介绍。 2.工作原理
瓦斯保护是变压器内部故障主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油 浸式变压器内部发生故障时,电弧将使绝缘材料分解并产生大量气体,其强烈程度随故障严重程度不同而不同。瓦斯保护就是利用反应气体状态瓦斯继电器(又称气 体继电器)来保护变压器内部故障。
瓦斯保护继电器内,上部是一个密封浮筒,下部是一块金属档板,两者都装 有密封水银接点。浮筒和档板可以围绕各自轴旋转。正常运行时,继电器内充满油,浮筒浸油内,处于上浮位置,水银接点断开;档板则本身重量而下垂,其水银接 点也是断开。当变压器内部发生轻微故障时,气体产生速度较缓慢,气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器上部空间,使油面下降,浮筒随之下降而使水银接 点闭合,接通延时信号,这就是所谓“轻瓦斯”;当变压器内部发生严重故障时,则产生强烈瓦斯气体,油箱内压力瞬时突增,产生很大油流向油枕方向冲击,因油 流冲击档板,档板克服弹簧阻力,带动磁铁向干簧触点方向移动,使水银触点闭合,接通跳闸回路,使断路器跳闸,这就是所谓“重瓦斯”。重瓦斯动作,立即切断 与变压器连接所有电源,避免事故扩大,起到保护变压器作用。
瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。目前大多采用QJ-80型继电器,其信号回路接上开口杯,跳闸回路接下档板。所谓瓦斯保护信号动作,即指因各种原因造成继电器内上开口杯信号回路接点闭合,光字牌灯亮。 3.保护范围
瓦斯保护是变压器主要保护,它可以反映油箱内一切故障。包括:油箱内多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分 接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠结构简单。它不能反映油箱外部电路(如引出线上)故障,不能作为保护变压器内部故障唯一保护 装置。另外,瓦斯保护也易一些外界因素(如震)干扰下误动作,对此必须采取相应措施。 4.安装方式
瓦斯继电器安装变压器到储油柜连接管路上,安装时应注意:
4.1首先将气体继电器管道上碟阀关严。如碟阀关不严或有其他情况,必要时可放掉油枕中油,工作中大量油溢出。
4.2新气体继电器安装前,应检查有无检验合格证明,口径、流速是否正确,内外部件有无损坏,内部如有临时绑扎要拆开,最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点动作是否可靠,并关好放气阀门。
4.3气体继电器应水平安装,顶盖上标示箭头方向指向油枕,工程中允许继电器管路轴线方向往油枕方向一端稍高,但与水平面倾斜不应超过4%.
4.4打开碟阀向气体继电器充油,充满油后从放气阀门放气。如油枕带有胶囊,应注意充油放气方法,尽量减少和避免气体进入油枕。
4.5进行保护接线时,应防止接错和短路,避免带电操作,同时要防止使导电杆转动和小瓷头漏油。
4.6投入运行前,应进行绝缘摇测及传动试验。 5.试验项目
气体继电器安装使用前应作如下一些检验项目和试验项目: 5.1一般性检验项目:
玻璃窗、放气阀、控针处和引出线端子等完整不渗油,浮筒、开口杯、玻璃窗等完整无裂纹。 5.2试验项目
5.2.1密封试验:整体加油压(压力为20mPa,持续时间为1h)试漏,应无渗透漏。
5.2.2端子绝缘强度试验:出线端子及出线端子间耐受工频电压2000v,持续1min,也可用2500v兆欧表摇测绝缘电阻,摇测1min代替工频耐压,绝缘电阻应300mΩ以上。
5.2.3轻瓦斯动作容积试验:当壳内聚积250∽300cm3空气时,轻瓦斯应可靠动作。
5.2.4重瓦斯动作流速试验。 6.日常巡视项目
电力变压器运行规程DL/T572-95(以下简称“规程”)规定变压器日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体,对气体巡视应注意以下几点: 6.1气体继电器连接管上阀门应打开位置。 6.2变压器呼吸器应正常工作状态。 6.3瓦斯保护连接片投入应正确。
6.4油枕油位应合适位置,继电器内充满油。 6.5气体继电器防水罩一定牢固。
6.6继电器接线端子处不应渗油,且应能防止雨、雪、灰尘侵入,电源及其二次回路要有防水、防油和防冻措施,并要春秋二季进行防水、防油和防冻检查。 7.运行
变压器正常运行时,瓦斯继电器工作无任何异常。瓦斯继电器运行状态,规程中对其有如下规定:
7.1变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸,有载分接开关瓦斯保护接于跳闸。
7.2变压器运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号:
7.2.1用一台断路器控制两台变压器时,当其中一台转入备用,则应将备用变压器重瓦斯改接信号。
7.2.2滤油、补油、换潜油泵或更换净油器吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上阀门时。
7.2.3瓦斯保护及其二次回路上进行工作时。
7.2.4除采油样和瓦斯继电器上部放气阀放气处,其他所有方打开放气、放油和进油阀门时。
7.2.5当油位计油面异常升高或吸吸系统有异常现象,需要打开放气或放油阀门时。
7.3震预报期间,应变压器具体情况和气体继电器抗震性能确定重瓦斯保护运行方式。震引起重瓦斯保护动作停运变压器,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。 8.瓦斯保护信号动作主要原因 8.1轻瓦斯动作原因:
8.1.1因滤油、加油或冷却系统不严密空气进入变压器。 8.1.2因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下 8.1.3变压器故障产生少量气体
8.1.4变压器发生穿越性短路故障。穿越性故障电流作用下,油隙间油流速度加快,当油隙内和绕组外侧产生压力差变化大时,气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热,当故障电流倍数很大时,绕组温度上升很快,使油体积膨胀,造成气体继电器误动作。
8.1.5气体继电器或二次回路故障。
以上所述因素均可能引起瓦斯保护信号动作。 9.瓦斯保护装置动作处理
变压器瓦斯保护装置动作后,应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断,立即采取处理措施。
9.1瓦斯保护信号动作时,立即对变压器进行检查,查明动作原因,上否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成。如气体继电器内有气 休,则应记录气体量,观察气体颜色及试验上否可燃,并取气样及油样做色谱分析,可关规程和导则判断变压器故障性质。色谱分析是指对对收集到气体用色谱仪对 其所含氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析,所含组分名称和含量准确判断邦联性质,发展趋势、和严重程度。
若气体继电器内气体无色、无臭且不可燃,色谱分析判断为空气,则变压器可继续运行,并及时消除进气缺陷。
若气体继电器内气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常,则应综合判断确定变压器是否停运。
9.2瓦斯继电器动作跳闸时,查明原因消除故障前不将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素,作出综合判断。 a.是否呼吸不畅或排气未尽; b.保护及直流等二次回路是否正常;
c.变压器外观有无明显反映故障性质异常现象; d.气体继电器中积聚气体是否可燃;
e.气体继电器中气体和油中溶解气体色谱分析结果; f.必要电气试验结果;
g.变压器其它继电保护装置动作情况。 10.瓦斯保护反事故措施
瓦斯保护动作,轻者发出保护动作信号,提醒维修人员马上对变压器进行处理;重者跳开变压器开关,导致变压器马上停止运行,不能保证供电可靠性,对此提出了瓦斯保护反事故措施:
10.1将瓦斯继电器下浮筒改为档板式,触点改为立式,以提高重瓦斯动作可靠性。
10.2为防止瓦斯继电器因漏水而短路,应其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。
10.3瓦斯继电器引出线应采用防油线。
10.4瓦斯继电器引出线和电缆应分别连接电缆引线端子箱内端子上。 11.结论
变压器瓦斯信号动作后,运行人员必须对变压器进行检查,查明动作原因,并立即向上级调度和主管领导汇报,上级主管领导应立即派人去现场提取继电器气样、油样和本体油样,分别作色谱分析。有关导则及现场分析结论采取相应对策,避免事故发生,以保证变压器安全经济运行。
变压器差动保护装置动作的处理
关键词: 变压器 差动保护 变压器差动保护
A)差动保护动作跳闸时,若系统无冲击现象,瓦斯保护未动作,或是由于外部故障所引起,则应对差动保护范围内设备作全面检查,同时应检查瓦斯继电器内有无 气体,油位、油色、油温是否正常,防爆隔膜是否完整和喷油,经检查未发现异常情况应汇报值长并通知继电保护人员检查保护及二次回路。 a)若变压器在送电过程中差动保护动作,则应对变压器进行绝缘测量和直流电阻测量,经上述检查未发现异常情况,应作发电机-变压器组零起升压试验检查,升 压中注意测量三相电压是否平衡,升至额定值无异常时,可将变压器重新投入运行。(不能作零起升压检查的变压器经厂总工程师(或副总工程师)同意可直接充电 一次,若不成功则不允许再充电)
B)由于人为原因使差动保护或开关误跳闸,可不经内部检查立即试送电运行。 C)若为保护二次回路问题,应退出差动保护,变压器是否送电由系统调度决定。 差动保护动作跳闸同时伴有瓦斯保护动作信号或检查发现有明显的故障象征,此时不允许再将变压器送电。应将变压器停电,汇报发电部处理,等故障找出并消除后方可送电。
浅谈配电变压器瓦斯保护的原理与防护
摘要:分析了变压器瓦斯保护的工作原理,介绍其安装方式和实验项目,具体分析变压器瓦斯保护动作后的处理和反事故措施 关键词:变压器瓦斯保护反事故 一、变压器瓦斯保护的工作原理
瓦 斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸 式变压器的内部发生故障时,由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体,其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电 器(又称气体继电器)来保护变压器内部故障的。
在瓦斯保护继电器内,上部是一个密封的浮筒,下部是一块金属档 板,两者都装有密封的水银接点。浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时,继电器内充满油,浮筒浸在油内,处于上浮位置,水银接点断开;档板则由于 自身重量而下垂,其水银接点也是断开的。当变压器内部发生轻微故障时,气体产生的速度较缓慢,气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间,使油 面下降,浮筒随之下降而使水银接点闭合,接通延时信号,这就是所谓的“轻瓦斯”;当变压器内部发生严重故障时,则产生强烈的瓦斯气体,油箱内压力瞬时突 增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击档板,档板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点方向移动,使水银触点闭合,接通跳闸回路,使断路器跳闸,这 就是所谓的“重瓦斯”。重瓦斯动作,立即切断与变压器连接的所有电源,从而避免事故扩大,起到保护变压器的作用。
瓦斯继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。目前大多采用QJ-80型继电器,其信号回路接上开口杯,跳闸回路接下档板。所谓瓦斯保护信号动作,即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合,光字牌灯亮。 二、变压器瓦斯保护的范围
瓦 斯保护是变压器的主要保护,它可以反映油箱内的一切故障。包括:油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏 油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路(如引出线上)的故障,所以不能作为保护变 压器内部故障的唯一保护装置。另外,瓦斯保护也易在一些外界因素(如地震)的干扰下误动作,对此必须采取相应的措施。 三、变压器瓦斯保护的安装方式
瓦斯继电器安装在变压器到储油柜的连接管路上,安装时应注意:
1.将气体继电器管道上的碟阀关严。如碟阀关不严或有其他情况,必要时可放掉油枕中的油,以防在工作中大量的油溢出。
2.新气体继电器安装前,应检查有无检验合格证明,口径、流速是否正确,内外部件有无损坏,内部如有临时绑扎要拆开,最后检查浮筒、档板、信号和跳闸接点的动作是否可靠,并关好放气阀门。
3.气体继电器应水平安装,顶盖上标示的箭头方向指向油枕,工程中允许继电器的管路轴线方向往油枕方向的一端稍高,但与水平面倾斜不应超过4。 4.打开碟阀向气体继电器充油,充满油后从放气阀门放气。如油枕带有胶囊,应注意充油放气的方法,尽量减少和避免气体进入油枕。
5.进行保护接线时,应防止接错和短路,避免带电操作,同时要防止使导电杆转动和小瓷头漏油。
6.投入运行前,应进行绝缘摇测及传动试验。 四、使用前的试验项目
气体继电器在安装使用前应作如下一些检验和试验。
1.一般性检验项目:玻璃窗、放气阀、控针处和引出线端子等完整不渗油,浮筒、开口杯、玻璃窗等完整无裂纹。 2.一般性试验项目:
(1)密封试验:整体加油压(压力为20mPa,持续时间为1h)试漏,应无渗透漏。
(2)端子绝缘强度试验:出线端子及出线端子间耐受工频电压2000v,持续1min,也可用2500V兆欧表摇测绝缘电阻,摇测1min代替工频耐压,绝缘电阻应在300mΩ以上。
(3)轻瓦斯动作容积试验:当壳内聚积250∽300cm3空气时,轻瓦斯应可靠动作。
(4)重瓦斯动作流速试验。 五、日常巡视项目
电力变压器运行规程DL/T572-95规定在变压器的日常巡视项目中首先应检查气体继电器内有无气体,对气体的巡视应注意以下几点: 1.气体继电器连接管上的阀门应在打开位置。
2.变压器的呼吸器应在正常工作状态。 3.瓦斯保护连接片投入应正确。
4.油枕的油位应在合适位置,继电器内充满油。 5.气体继电器防水罩一定牢固。
6.继电器接线端子处不应渗油,且应能防止雨、雪、灰尘的侵入,电源及其二次回路要有防水、防油和防冻的措施,并要在春秋二季进行防水、防油和防冻检查。 六.变压器瓦斯保护的运行
变压器在正常运行时,瓦斯继电器工作无任何异常。关于瓦斯继电器的运行状态,规程中对其有如下规定:
1.变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸,有载分接开关的瓦斯保护接于跳闸。
2. 变压器在运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号:用一台断路器控制两台变压器时,当其中一台转入备用,则应将备用变压器重瓦斯改接信号;滤油、补 油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上的阀门时;在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时;除采油样和在瓦斯继电器上部的放气阀放气处, 在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时;当油位计的油面异常升高或吸吸系统有异常现象,需要打开放气或放油阀门时。
3.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。地震引起重瓦斯保护动作停运的变压器,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。 七、变压器瓦斯保护动作的主要原因 轻瓦斯动作有如下的原因:
1.因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。 2.因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。 3.变压器故障产生少量气体。
4.变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下,油隙间的油流速度加快,当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时,气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热,当故障电流倍数很大时,绕组温度上升很快,使油的体积膨胀,造成气体继电器误动作。 5.气体继电器或二次回路故障。
以上所述因素均可能引起瓦斯保护信号动作。 八、变压器瓦斯保护动作后的处理
变压器瓦斯保护装置动作后,应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断,立即采取处理措施。
1. 瓦斯保护信号动作时,立即对变压器进行检查,查明动作原因,是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上变压器内部邦联造成的。如气体继电器内有气休,则 应记录气体量,观察气体的颜色及试验上否可燃,并取气样及油样做色谱分析,可根据的关规程和导则判断变压器的故障性质。色谱分析是指对对收集到的气体用色 谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析,根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质,发展趋势、 和严重程度。
若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃,色谱分析判断为空气,则变压器可继续运行,并及时消除进气缺陷。若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常,则应综合判断确定变压器是否停运。
2.瓦斯继电器动作跳闸时,在查明原因消除故障前不得将变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素,作出综合判断。 (1)是否呼吸不畅或排气未尽; (2)保护及直流等二次回路是否正常;
(3)变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象; (4)气体继电器中积聚的气体是否可燃;
(5)气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱分析结果; (6)必要的电气试验结果;
(7)变压器其它继电保护装置的动作情况。 九、变压器瓦斯保护的反事故措施
瓦斯保护动作,轻者发出保护动作信号,提醒维修人员马上对变压器进行处理;重者跳开变压器开关,导致变压器马上停止运行,不能保证供电的可靠性,对此提出了瓦斯保护的反事故措施:
1.将瓦斯继电器的下浮筒改为档板式,触点改为立式,以提高重瓦斯动作的可靠性。
2.为防止瓦斯继电器因漏水而短路,应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。
3.瓦斯继电器引出线应采用防油线。
4.瓦斯继电器的引出线和电缆应分别连接在电缆引线端子箱内的端子上。
谈110KV变电站变压器间隙保护
摘要:为防止主变间隙接地保护动作,为保证供电可靠性,对间隙保护动作选择性提出考虑及要求。
关键词:变电站变压器间隙保护
1.前言
阅读了王柳的《南阳局110kV变电站变压器间隙保护的改进》一文后,针对我局110kV樟树变电站也曾经出现过类似的问题,但我们的解决方法不同于南阳局,现将我们所采取的方法作一介绍,以供同行参考。 2.问题的提出 2.1运行概况
110kV 樟树变电站座落在樟树市市区,现有主变2台,#1主变31500kVA,#2主变20000kVA,其一次主接线图如图1所示,在正常运行方式下,112 清樟Ⅰ回、123清樟Ⅱ回开关断开,111石樟线开关合上受电,由220kV石滩变电站114石樟线开关供电,#1主变运行带负荷,#2主变处冷备用,主 变中性点不接地,设有间隙保护,另外322樟盐线、971富达线两用户具有自备小火电厂。 #1主变保护采用许继四方的CST-231B,#2主变保护采用南自厂的PST-1200,#1主变间隙保护定值为:过电压二次整定值为110V,0.5秒跳主变三侧;过电流一次整定值为100A,0.5秒跳主变三侧。还有一套低频减载装置,其定值见下表1。 2.2事件经过
2001年12月4日,樟树变电站正处在正常运行方式下,322樟盐线和971富达线的自备发电机均在发电状态。
石 滩变电站6:30分,事故喇叭响,114石樟线零序Ⅰ段保护动作,重合闸动作成功,石樟线控制屏上如下光字牌亮:“零序动作”、“重合闸动作”,石樟线保 护屏上如下信号灯亮:“零序Ⅰ段”、“重合闸”,故障录波报告:故障测距10.1KM、故障相B相、故障电流Imax=30.7A、I0=31.5A,石 滩变对上述情况检查确认后复归信号。 图1一次主接线图
樟树变电站 6:30分,全站瞬间失压,同时喇叭响,#1主变三侧开关跳闸,#1主变控制屏上如下光字牌亮:“后备保护动作”、“保护跳闸”,#1主变保护屏上如下信 号灯亮:“后备动作”、“跳闸”,#1主变保护屏上液晶显示报文为:I0JhCK(高压间隙零流第二时限出口)、I0JhCK1(高压间隙零流第一时限出 口),信号屏上如下光字牌亮:“Ⅲ轮低频减载动作”,10kV高压室911水运线、912水电线、914观上线、973樟专Ⅰ线、922樟米线、 923樟酒线、924店下线、925樟药线、926樟专Ⅱ线、927樟港线、92桥线、929樟粮线开关跳闸,检查确认后复归信号。
并 于7:00分,合上123清樟Ⅱ回开关,断开111石樟线开关,110kV母线由123清樟Ⅱ回供电;7:02分,已合上123清樟Ⅱ回开关,断开111 石樟线开关,7:30分,经检查站内站外(室内室外)设备无故障,恢复#1主变送电,恢复10KV用户送电,一切正常。 3.事件分析 3.1过程分析
通 过分析故障录波报告和保护动作报告发现,当110kV石樟线发生单相瞬时性接地故障后,首先石滩变电站114石樟线开关零序保护动作跳闸,114石樟线开 关跳开后,樟树变电站110kV系统为一孤立的不接地系统,且由322樟盐线、971富达线的发电机供电带接地点运行,该系统继续运行必然有两个后果: 3.1.1322 樟盐线、971富达线的发电机解列运行,因系统已为孤立系统;发电机负荷过重,势必引起发电机频率降低,而引起樟树变电站的低频减载装置启动,根据定值 (表1),0.15秒后低频减载装置出口跳所有接跳开关,由于该装置未接跳322樟盐线、971富达线开关,因此系统仍为一孤立的不接地系统,继续由 322樟盐线、971富达线的发电机供电带接地点运行。
3.1.2不接地系统带接地点运行势必在系统内产生过电压,非故障相电压将升高倍,变压器中性点电压升高为相电压,造成#1主变中性点放电间隙击穿,根据#1主变间隙保护定值,0.5秒后主变间隙保护出口跳主变三侧开关。
其后,石滩变电站114石樟线开关经重合时间(整定为1秒)重合成功,线路恢复送电,但樟树变电站#1主变三侧开关已跳开,许多10kV线路开关也已跳开,需由运行值班人员手动恢复送电,延长了用户停电时间,降低了供电可靠性。 3.2原因分析
从 过程分析可知,关键原因是322樟盐线、971富达线拥有自备小火电厂,若322樟盐线、971富达线不具有自备小火电厂,低频减载装置将不会动作,主变 间隙保护也不会动作,因此我们考虑当石樟线出现故障(不论瞬时故障还是永久故障)时应该首先想办法跳开322樟盐线、971富达线开关。 4.解决问题
更改樟树变电站低频减载装置定值,第一轮接跳322樟盐线、971富达线开关,其它线路仍然放在第三轮不变,其定值见表2。
这 样,当110kV石樟线发生故障(不论瞬时故障还是永久故障),石滩变电站114石樟线开关跳闸后,樟树变电站内低频减载装置启动,第一轮0.1秒出口跳 322樟盐线、971富达线开关,此时与孤立110kV系统相连的电源线路均已切除,低频减载装置和主变间隙保护将可靠返回,故障点可靠灭弧。如果 110kV石樟线故障为瞬时性故障,随后石滩变电站114石樟线开关重合,恢复樟树变电站的供电,从而缩短了用户停电时间,提高了供电可靠性,优化了运 行。 表2低频减载装置定值
此种方法方便易行。但当故障发生时,孤立的110kV系统将存在瞬间的过电压,因低频减载装置是在石滩变电站114石樟线开关跳开后才启动,应采取相应的过电压保护措施。 5.效果检查
樟树变电站低频减载装置更改定值之后,2002年5月28日,石樟线又发生了单相瞬时性接地故障,当时樟树变电站正处在正常运行方式下,322樟盐线和971富达线的自备发电机均在发电状态。
变压器的基本结构
(1)铁心
变压器压器由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈(绕组)构成, 铁心和线圈是变压器的基本组成部分。铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失,变压器的铁心要用厚度为0.35~0.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开。铁心分为心式和客式两种。 (2)线圈
变压器和电源相连的线圈称为原绕组(或原边, 或初级绕组),其匝数为N 1 ,和负载相连的线圈称为副绕组(或副边, 或次级绕组),其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。
我国电力变压器发展现状
电力变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一,它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益。 一、电力变压器品种 (一)配电变压器
我国中小型配电变压器最初是以绝缘油为绝缘介质发展起来的;进入20世纪90年代,干式变压器在我国才有了很快的发展。 (1)油浸式配电变压器
S9系列配电变压器,S11系列配电变压器,卷铁心配电变压器,非晶合金铁心变压器。
为了使变压器的运行更加完全、可靠,维护更加简单,更广泛地满足用户的需要,近年来油浸式变压器采用了密封结构,使变压器油和周围空气完全隔绝,从而提高 了变压器的可靠性。目前,主要密封形式有空气密封型、充氮密封型和全充油密封型。其中全充油密封型变压器的市场占有率越来越高,它在绝缘油体积发生变化 时,由波纹油箱壁或膨胀式散热器的弹性变形做补偿。 (2)干式变压器
干式变压器由于结构简单,维护方便,又有防火、难燃等特点,我国从20世纪50年代末即已开始生产,但近10来年才开始大批量生产。
干式变压器种类很多,主要有浸渍绝缘干式变压器和环氧树脂绝缘干式变压器两类。
(二)箱式变压器
箱式变压器具有占地少,能伸入负荷中心,减少线路损耗,提高供电质量,选位灵活,外形美观等特点,目前在城市10Kv、35kV电网中大量应用。我国目前 所使用的箱式变压器,主要是欧式箱变和美式箱变,前者变压器作为一个单独的部件,即高压受电部分、配电变压器、低压配电部分三位一体。后者结构分为前后两 部分,前部分为接线柜,后部分为变压器油箱,绕组、铁心、高压负荷开关、插入式熔断器、后备限流熔断器等元器件均放置在油箱体内。目前有些厂家,已将卷铁 心变压器移置到箱式变压器中,使箱式变压器体积和质量都有所减小,实现了高效、节能和低噪声级。 (三)高压、超高压电力变压器
目前,我国已具备了110kV、220kV、330kV和500kV高压、超高压变压器生产能力。超高压变压器的绝缘介质仍以绝缘油为主,根据电网发展的需要,变压器的生产技术正在不断提高。SF6气体绝缘高压、超高压变压器正在研究开发。 二、制造水平
总体讲,我国电力变压器技术处于国际20世纪90年代初的水平,少量的处于世界20世纪90年代末的水平,与国外先进国家相比,还存在一定的差距。 1、铁心材料 20世纪70年代,武汉钢铁公司在引进消化吸收日本冷轧硅钢片制造技术生产冷轧硅钢片的基础上,于20世纪90年代又引进了日本高导磁晶粒向冷轧硅钢片 (HI-B)制造技术,制造出了节能效果更好的电力变压器铁心材料。但是由于产品数量不能满足需求及生产工艺两方面的问题,仍然要从日本、俄罗斯以及西欧 等国进口部分冷轧硅钢片。在研制配电变压器铁心用非晶合金材料方面,我国于20世纪90年代初曾由原机械部、原冶金部、原电力部、国家计委、国家经贸委、 原国家科委组成了专门工作组,对非晶合金铁心材料和非晶合金铁心变压器的设计和制造工艺开展了深入研究,研制的非晶合金铁心材料基本达到原计划指标的要 求,并于1994年试制出电压10kV、容量160~500kVA的配电变压器,经电力用户试用表明,基本达到实用化的要求。但对非晶合金材料制造工艺仍 需进一步改进,才能达到批量生产的要求。1998年,上海置信公司引进了美国GE公司的制造技术,用美国非晶合金材料生产了非晶合金铁心变压器,目前已能 生产电压10kV、容量50~2500kVA、空载损耗34~700W之间、负载损耗在870~21500W之间的非晶合金铁心变压器,而且已将此种材料 应用于环氧树脂干式变压器上,进一步促进了我国非晶合金铁心变压器制造水平的提高。
我国已有一些变压器厂家应用引进非晶合金材料铁心制造出的产品投入电网 运行。
2、工装设备
20世纪80年代以前,我国变压专用设备技术水平,整体上是比较低的,除绕线设备有专业生产厂生产外,其余绝大部分都是企业自制的比较简单的设备,只有少 数几家有简易的铁心加工纵剪线。进入20世纪80年代变压器行业开始引进国外先进的专用关键设备,如铁心纵剪线、低频电热燥系统等。到20世纪90年代, 由于干式变压器的大力推广,引进了一批环氧浇注设备和箔式绕线机,几个大型生产厂还引进了绝缘件加工中心,使我国变压器生产工装装备水平大大提高。国内一 些专用设备厂家经过消化吸收,也开发了纵、横间生产线等专用设备,这些国产专用设备,其功能及主要技术参数基本达到或接近国际水平,对保证我国变压器产品 量,提高变压器的技术性能,提高生产效率起到了至关重要的作用。
3、变压器工艺设计
近20年,对110kV及以下电压等级的油浸变压器进行了不少优化设计,已逐步取代了、73、79、86等标准,目前推行的是20世纪90年代后期的 99标准,形成了节能变压器的新系列,使各种损耗进一步降低,替代了高能耗产品的生产。1998年国家又进一步明确,在电网中运行的系列、73系列老 旧变压器必须淘汰更新,按1979年标准生产的S7型变压器也必须停止生产。1998~2001年的城乡电网建设改造中大力推行的S9型配电变压器,符合 1999年国家标准。2000年开始,在两网建设改造中还使用了卷铁心变压器。
在干式变压器中,在自主开发的基础上,引进了德国、瑞士、意大利、葡萄牙等国多家公司的有关10kV、35kV干式变压器系列的设计、制造等多种技术,并 早已批量生产10kV、35kV干式变压器,目前可生产最高电压等级为110kV、单相容量为1.05万kVA的干式变压器,产品质量已达到引进的国外同 类产品的技术水平。
在高压、超高压设计方面,除开展了科技攻关、自主开发外,在进入20世纪80年代以来还先后引进了日立、东芝、ABB、三菱、西门子等公司的制造技术。目 前在超高压500kV变压器制造中,从最初的大部分依赖进口,发展到如今可与进口产品具有相当竞争能力的产品。随着三峡工程的建设需要,引进的西门子公司 变压器制造技术,在三峡水电站左岸应用的84kVA三相变压器制造中,我国已同外商合作,每台承担30左右的制造份额;对于西门子公司设计、制造技术的关 键部分已能完全掌握,三峡右岸所用变压器的制造,应用西门子技术,要求做到由国内承制,为参加投标创造了条件。
这一切都表明,改革开放以后,在电力变压器的科技攻关、技术引进、消化吸收、科技创新等方面都取得了积极的成效;对掌握各种类型变压器的制造技术,提高产 品性能,提高产品质量,缩短产品开发周期,扩大产品产量,增加产品品种都发挥了积极作用。制造企业通过多年的基本建设和技术改造,使电力变压器行业有了较 大改观,我国变压器制造业将逐步接近世界先进水平。 4、生产能力
随着电力工业的发展,国内电力变压器厂家按计划需求进行了建设和改造。据不完全统计,全国电力变压器生产厂家约有2000个,据“八五”末期对900个有 规模的生产厂家统计,每年生产变压器的容量约1.5亿kVA;2000年共生产各种变压器30多万台,容量约1.8亿kVA(其中10kV、35kV电压 级占总台数
的90以上),相当于世界总产量的1/5以上。可以说,中国是世界上电力变压器的生产大国,也是应用电力变压器的大国。国内有500kV级生产 能力的厂家7家,其中能批量生产的有5家,年生产能力已超过3000万kVA,最近两年大约每年生产2000万kVA容量,占总产量的11左右;能生产 220kV级的厂家有25家左右,最近两年大约每年生产3000万kVA,占总容量的近18;能生产110kV级的厂家有100家左右,最近两年每年大约 生产1000台,3000万kVA容量,亦占总容量的近18,其中年产100台以上的厂家有特变电工、衡变、沈变、保变、华鹏等5家;生产干式配电变 压器的厂家约有100家,生产能力在100kVA以上的厂家有顺德、金乡、许继、华鹏等4家。据2000年统计,全国共生产干变1600万kVA占电力变 压器总产量的近9(全国生产干变能力为3000万kVA);生产SF6绝缘介质变压器的厂家有3家,主要是生产10kV电压等级的产品,且产量很少,更高 电压等级的正在开发。适应城网及住宅小区要求,地埋变压器也有一些厂家开始生产;生产箱式变压器的厂家很多,据不完全统计约有600个厂家,年生产约 7000台,其中年生产量200台以上的约有20家。
变压器的用途及分类
现代化的工业企业广泛的采用电力作为能源,而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。在传输的功率恒定时,传输电压越高,则所需的电流越 小。因为电压降正比于电流。线损正比于电流的平方,所以用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗,要制造电压很高的发电机,目前技术很困难,所 以要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去,这种专门的设备就是变压器。另一方面,在受电端又必须用降压变压器将高压降低到配电系统的电压,故 要经过一系列配电变压器将高压降低到合适的值以供使用。 由以上可知,变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。 在电力系统中,变压器的地位十分重要,不仅所需数量多,而且性能好,运行安全靠。 变压器除了应用在电力系统中,还应用在需要特种电源的工矿企业中。例如:冶炼用的电炉变压器,电解或化工用的整流变压器,焊接用的电焊变压器,试验用 的试验变压器,交通用的牵引变压器,以及补偿用的电抗器,保护用的消弧线圈,测量用的互感器等。 <二> 变压器的分类。 1>按用途分类:有电力变压器、特种变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、冲击变压器、电抗器、互感器等。 来源:输配电设备网 2>按结构型式分类:有单项变压器、三相变压器及多相变压器。 3>按冷却介质分类:有干式变压器、液(油)浸变压器及充气变压器等。 4>按冷却方式分类:有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风(水)冷方式、及水内冷式等。 5>按线圈数量分类:有自耦变压器、双绕组及三绕组变压器等。 6>按导电材质分类:有铜线变压器、铝线变压器及半铜半铝、超导等变压器。 7>按调压方式分类:可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 8>按中性点绝缘水平分类:有全绝缘变压器、半绝缘(分级绝缘)变压器。 9>按铁心型式分类:有心式变压器、壳式变压器及辐射式变压器等。 在电力网中,把水力、火力及其它形式电厂中发电机组能产生的交流电压升高后向电力网输出电能的变压器称为升压变压器,火力发电厂还要安装厂用电变压 器,供起动机组之用,用于降低电压的变压器称为降压变压器,用于联络两种不同电压网
络的变压器称为联络变压器。将电压降低到电气设备工作电压的变压器称为 配电变压器。配电前用的各级变压器称为输电变压器。
变压器瓦斯继电器日常运行规定?
关键词: 电力
变压器在正常运行时,瓦斯继电器工作无任何异常。关于瓦斯继电器的运行状态,规程中对其有如下规定:
一、变压器运行时瓦斯保护应接于信号和跳闸,有载分接开关的瓦斯保护接于跳闸。
二、变压器在运行中进行如下工作时应将重瓦斯保护改接信号: 1用一台断路器控制两台变压器时,当其中一台转入备用,则应将备用变压器重瓦斯改接信号。
2滤油、补油、换潜油泵或更换净油器的吸附剂和开闭瓦斯继电器连接管上的阀门时。
3在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时。
4除采油样和在瓦斯继电器上部的放气阀放气处,在其他所有地方打开放气、放油和进油阀门时。
5当油位计的油面异常升高或吸吸系统有异常现象,需要打开放气或放油阀门时。
三、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。地震引起重瓦斯保护动作停运的变压器,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。
变电站双绕组变压器保护特点
某110kV变电站一次主接线采用内桥式接线,变电站安装有两台50MVA变压器,其主接线简化示意见图1,主变差动保护和后备保护采用分开配置,主保护(差动保护)和后备保护分别为CST31A型和CST230B型微机保护。
桥形接线对于主变运行较为灵活,检修任一台断路器均不会导致主变停电,特别适用于单台主变不能带全部负荷的情况。但由于主变可由进线断路器和桥断路器供电,因此主变保护的二次接线较复杂。现将该站的主变保护的二次接线情况、保护整定和运行注意事项介绍如下。
1主变保护的二次接线
CST31A型主保护适用于三绕组或双绕组变压器,交流插件设有九个模拟量变送器,分别用于变压器三侧的三相电流。桥形接线的主接线中,可将双绕组变压器视作三绕组变压器,即进线断路器、桥断路器和变压器低压侧分别为三绕组变压器的高、中、低压侧接入差动保护。
变压器的高压侧后备保护的电流回路取自变压器的套管TA。 2变电站内桥接线的运行
对 于以图1所示内桥接线的变电站C为例,C站正常时由220kV变电站A供电,即131断路器在合位,110kV变电站B作为备用电源,132断路器备用。 但是当B变电站的供电的线路检修或发生故障时,此时就需要经C站向B站供电,穿越性的负荷电流将会对变压器主保护中的高压侧过负荷保护、闭锁调压、启动风 冷的定值产生影响;如果C站与B站间的110kV线路发生故障,将在C站变压器的差动回路中产生较大的不平衡电流,可能造成变压器的差动保护误动。 另 外,C站一台变压器运行时,当用101断路器对另一台变压器空载启动时,可能有很大的励磁电流(8~10倍额定电流)经过运行中的变压器和101断路器, 由于TA变比误差、铁芯饱和特性差异,以及负荷电流影响,运行变压器的差动保护回路也将可能出现较大的差动电流,而运行变压器受负荷电流影响,很容易导致 变压器差动保护二次谐波闭锁不动作,因而造成差动保护误动作。 3主变保护的整定
CST31A型主保护采用二次谐波制动的比率差动保护,兼有变压器三侧过负荷保护、启动通风、高压侧过电流闭锁调压等功能。 3.1变压器各侧额定电流及平衡系数
变压器高压侧进线断路器虽然带两台变压器,但其额定电流应按单台变压器容量考虑。
3.2差动电流门槛定值ICD的整定
ICD为差动保护最小动作电流,应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定。
ICD一般选取(0.25~0.5)Ie,并应实测最大负载时差动回路中的不平衡电流。 3.3制动特性的拐点电流IB。
在桥形主接线方式中,可取IB=(0.8~1.2)IHe,因在负荷电流下,电流互感器的误差很小,即使两台变压器满负荷运行,此时ICD>Ibp,无制动作用时,保护也不会误动。
3.4制动系数KID
KID一般取0.3~0.7,但应满足KID≤Icd/IB 3.5过负荷保护
当高压侧B相电流大于电流定值,且时间超过其时间定值,保护发告警信号。 当高压侧B相电流大于电流定值,且时间超过其时间定值,保护启动变压器的风扇。
综上所述,在实际工作中,若是内桥接线的双绕组变压器,在继电保护整定过程中除注意以上事项外,若要正确反映变压器的运行情况,还可以在变压器的后备保护中进行正确整定。
变压器瓦斯继电器的作用
关键词: 电力
新安装或大修后的变压器,在加油、滤油过程中,稍不注意就会将空气带入变压器的油箱内。投运前如果未将空气及时排出,则在变压器投运后,由于油温上升,油 箱内的油将形成对流,将空气“赶出”油面,从而使瓦斯继电器动作。通常,内部存有的气体越多,瓦斯断电器的动作越频繁。
在投运初期,如果发现瓦斯继电器动作频繁,应根据变压器的音响、温度、油面以及加油、滤油情况进行综合分析。如果变压器运行正常,则可判定为进入空气所 致。否则应取气体做点燃试验,以判断变压器本身是否存在故障以及故障性质,从而及时采取相应措施予以消除,避免故障扩大,保证变压器安全运行。
发电机-变压器组运行中,造成过励磁的原因有哪些?
关键词: 电力
变压器的电压是由铁芯上的绕组通过电流后而产生的。其关系为U=4.44fNBS。其中绕组匝数N和铁芯截面积S都是常数,令K=1/(4.44NS), 则工作磁通密度B=KU/f,即电压升高或频率降低都会引起过励磁;另一方面大型变压器的工作磁通密度B=1.7~1.8T/m2,饱和磁通密度为 B=1.9~2.0T/m2,非常接近。而对发电机来说,当其电压与频率比U/f>1时,也要遭受过励磁的危害,且它的允许过励磁倍数还要低于变压器的允 许过励磁倍数。所以都容易饱和,对于发电机和变压器都不利。造成过励磁的原因有以下几方面:
(1)发电机-变压器组与系统并列前,由于误操作,误加大励磁电流引起。 (2)发电机启动时,转子在低速预热时,误将电压升至额定值,则因发电机变压器低频运行而造成过励磁。
(3)切除发电机过程中,发电机解列减速,若灭磁开关拒动,使发电机遭受低频引起过励磁。
(4)发电机-变压器组出口断路器跳开后,若自动励磁调节器退出或失灵,则电压与频率均会上升,但因频率升高慢而引起过励磁。即使正常甩负荷,由于电压上升快,频率上升慢(惯性不一样),也可能使变压器过励磁。 (5)系统正常运行时,频率降低也会引起过励磁。
电力变压器的作用是什么?
电力变压器的作用是什么?
电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能 升高电压把电能送到用电地区,还能把电压降低为各级使用电压,以满足用电的 需要。总之,升压与降压都必须由变压器来完成。在电力系统传送电能的过程中 ,必然会产生电压和功率两部分损耗,在输送同一功率时电压损耗与电压成反比 ,功率损耗与电压的平方成反比。利用变压器提高电压,减少了送电损失。 变压器是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成,绕组之间是通过 交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作。变压器安装位置应考虑便于运行、检 修和运输,同时应选择安全可靠的地方。在使用变压器时必须合理地选用变压器 的额定容量。变压器空载运行时,需用较大的无功功率。这些无功功率要由供电 系统供给。变压器的容量若选择过大,不但增加了初投资,而且使变压器长期处 于空载或轻载运行,使空载损耗的比重增大,功率因数降低,网络损耗增加,这 样运行既不经济又不合理。变压器容量选择过小,会使变压器长期过负荷,易损 坏设备。因此,变压器的额定容量应根据用电负荷的需要进行选择,不宜过大或
过小。
变压器的瓦斯保护
摘要:变压器在运行中,由于内部故障,有时候我们无法及时辨别和采取措施,容易引起一些事故,采取瓦斯继电器保护后,一定程度上避免了类似事件的发生。现将瓦斯继电器动作后如何收集气体判别故障以及轻、重瓦斯保护动作的原因进行简述。
关键词:变压器瓦斯保护
变压器在运行中,由于内部故障,有时候我们无法及时辨别和采取措施,容易引起一些事故,采取瓦斯继电器保护后,一定程度上避免了类似事件的发生。现将瓦斯 继电器动作后如何收集气体判别故障以及轻、重瓦斯保护动作的原因进行简述。 1变压器瓦斯保护的范围 瓦斯保护的范围是变压器内部多相短路;匝间短 路,匝间与铁心或外皮短路;铁心故障(发热烧损);油面下降或漏油;分接开关接触不良或导线焊接不良。 瓦斯保护的优点是不仅能反映变压器油箱内部的各 种故障,而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和铁心故障。此外,当变压器内部进入空气时也有所反映。因此,是灵敏度高、结构简单、动作迅速 的一种保护。 其缺点是不能反映变压器外部故障(套管和引出线),因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差,例 如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问题或瓦斯继电器不能很好地防水,就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动 作。 2瓦斯继电器的动作原理 当变压器出现内部故障时,产生的气体将聚集在瓦斯继电器的上部,使油面降低。当油面降低到一定程度后,上浮筒便下沉, 使水银接点接通,发出信号。如果是严重故障,油流会冲击挡板,使之偏转,并带动挡板后的连动杆向上转动,挑动与水银接点卡环相连的连动环,使水银接点分别 向与油流垂直的两侧转动,两水银接点同时接通,使开关跳闸或发出信号。 常用的瓦斯继电器有两种:一是浮子式;二是挡板式。挡板式瓦斯继电器是将浮子式 的下浮子改为挡板结构。两者的区别是,挡板式的挡板结构不随油面下降而动作,而是在油的流速达到0.6~1.0m/s时才动作,所以挡板式瓦斯继电器遇到 油面下降或严重缺油时,不会造成重瓦斯误动跳闸。 3瓦斯继电器收集气体判别故障 瓦斯继电器动作后,如果不能明确判别是不是变压器内部故障所致,就 应立即收集瓦斯继电器内聚积的气体,通过鉴别气体的性质,做进一步判别。 一般将专用玻璃瓶倒置,使瓶口靠近瓦斯继电器的放气阀来收集气体。如果收集到 的气体无色无味,且不能点燃,说明瓦斯继电器动作是油内排出空气所致。如果收集到的气体为黄色,且不易点燃,说明变压器的木质部分出现了故障;如果所收集 的气体为淡黄色并带强烈臭味,又可燃烧,则表明是纸质部分故障;如果气体为灰色或黑色易燃气体,则为绝缘油故障。 判别气体是否可燃时,对室外变压器可
直接打开瓦斯继电器的放气阀,点燃从放气阀排出的气体,若为可燃气体,沿气流方向将看到明亮的火焰。试验时应注意,为了确保安全,在油开始外溢前必须及时 关闭放气阀。 从室内变压器收集的气体,应置于安全地点进行点燃试验。判别气体有颜色时动作必须迅速,否则颜色很快就会消失,从而得不到正确结果。 4轻、重瓦斯保护动作的原因 ⑴轻瓦斯保护动作的原因。变压器的轻瓦斯保护动作,一般作用于信号,以表示变压器运行异常,其原因主要是在变压器的加油、 滤油、换油或换硅胶过程中有空气进入油箱。由于温度下降或漏油,油面降低。油箱的轻微故障,产生少量气体。轻瓦斯回路发生接地、绝缘损坏等故障处理的原则 是停止音响信号。检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流指示情况。通过第一项检查,如未发现异常,应收集继电器顶部气体进行故障判别。如果收集的气体 为空气,值班人员将继电器内的气体排出,变压器可继续运行;如果为可燃气体,且动作频繁,则应先汇报领导,按命令处理。如果无气体,变压器也无异常,则可 能是二次回路存在故障,值班人员应将重瓦斯由掉闸改投信号,并将情况报告有关负责人,待命处理。 ⑵重瓦斯保护动作的原因。变压器的重瓦斯保护动作掉闸 的原因是变压器内部发生严重故障,回路有故障,近区穿越性短路故障。 处理的原则是对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关掉闸情况、停电范围 等进行检查,如有备用变压器,应立即投入,并报告有关领导。收集气体判别故障:如果是内部故障,则不得试送电,应按规定拉开各侧开关,并采取安全措施,等 待抢修。如果气体不可燃,而且表计无摆动,则可考虑试送电。如果瓦斯继电器内无气体,外部也无异常,则可能是瓦斯继电器二次回路存在故障,但在未证实变压 器良好以前,不得试送电。 但有时瓦斯继电器会发生误动作,因此应采取一定的反事故措施: 将瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式,触点改为立式。这样可 以提高重瓦斯动作的可靠性。 瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。 瓦斯继电器的引出线和通往室内的二次电缆应经过接线箱。在箱内端子排的两侧,引线 应接在下面,电缆应接在上面,以防电缆绝缘被油侵蚀;引线排列应使重瓦斯跳闸端子与正极隔开。 处理假油位时,注意防止瓦斯继电器误动。 瓦斯继电器 的端盖部分及电缆接线端子箱应有防雨措施。 对新投入的瓦斯继电器的浮筒应作密封试验,在其运行中应进行定期试验。 如果使用塑料电缆,应注意检查是 否有被老鼠、白蚂蚁咬坏等情况。
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