電力變壓器是如何保護的
對高壓繞組大於1000V的電力變壓器的以下幾種損壞和異常工作方式的繼電保護:
1)繞組及其端子多相故障,
2)內部損壞(繞組短路和磁路“鋼火”),
3)單相接地故障,
4)由於外部短路導致繞組過電流,
5)由於過載導致繞組過電流(如果可能的話),
6)降低油位。
在進行變壓器保護時,需要考慮其正常運行的一些特性:變壓器通電時的磁化電流、變壓比的影響以及變壓器繞組的連接電路。
6300kVA及以上獨立運行、4000kVA及以上並聯運行、1000kVA及以上變壓器繞組和端子多相故障保護,如果 當前中斷 不提供必要的靈敏度, 過流保護 延時大於0.5s且無瓦斯保護,環流縱聯差動保護 斷開開關 無延時電源變壓器。
變壓器差動保護與發電機、線路等差動保護相比的特點是變壓器不同繞組的初級電流的不等式及其在一般情況下的相位失配。
補償電流的相移 電流互感器的次級繞組,安裝在電源變壓器星形側的電流互感器的二次繞組接成三角形,安裝在電源變壓器三角形側的電流互感器的二次繞組接成星形。通過正確選擇電流互感器的變比來實現一次電流不等的補償。
當不能選擇電流互感器變比使差動保護臂二次電流之差小於10%時(由於電流互感器有變比標準值),當執行保護時,RNT 類型的差動繼電器用於補償電流的不平等,較少使用均衡變壓器和 自耦變壓器.
如果沒有提供縱向差動保護(通常,對於容量小於 6300 kVA 的單台運行變壓器和容量小於 4000 kVA 的並聯運行變壓器),那麼在這些情況下,電流中斷沒有時間延遲覆蓋部分變壓器繞組。
縱向差動保護用於火電廠輔助需要的操作和備用變壓器; 4000 kVA 功率允許停電。
實施縱向差動保護最簡單的方案是開斷差動電流,在滿足靈敏度要求的情況下使用。如果不滿足此條件,則採用 RNT 型繼電器進行縱向差動保護。
RNT 繼電器具有飽和變壓器 (NT),可減少由於勵磁浪湧電流和瞬態過程中出現的不平衡電流引起的電流 外部短路補償電流互感器二次電流的不均勻性。
由負載電壓控制的變壓器或具有多個電源繞組的多繞組變壓器,當由於外部短路時繼電器中的高不平衡電流,飽和變壓器的保護不能提供所需的靈敏度,差動保護提供停止和安裝DZT 型繼電器或其替代品。
對於不停機使用繼電器的情況,預先計算保護。如果發現它不夠靈敏,請使用具有最少數量製動線圈的繼電器來提供所需的靈敏度。縱向差動保護的動作電流必須與勵磁電流和不平衡電流區分開來。
保護電力變壓器免受內部損壞
用於防止內部損壞(繞組損壞伴有氣體釋放)和防止容量為 6300 kVA 及以上的變壓器以及容量為 1000 — 4000 kVA 的變壓器的油位下降,這些變壓器沒有差動保護或中斷,如果過電流保護有 1 秒或更長的時間延遲,則在信號低時應用氣體保護,並在強烈氣體形成時關閉信號...氣體保護的使用是強制性的容量為 630 kVA 及以上的內部變壓器,無論是否存在其他快速保護裝置。
氣體保護安裝在帶有膨脹機的變壓器、自耦變壓器和油冷電抗器上,並使用浮子式、槳式和杯式氣體繼電器進行。氣體保護是變壓器防止磁路“鋼火”的唯一保護措施,這種情況發生在鋼板之間的絕緣層破裂時。
差動保護或跳閘變壓器上的低氣體和高氣體信號均允許氣體保護,無需開關,並且在額定功率為 1600 kVA 或更低且具有電源側短路保護的室內車間中。
變壓器單相接地故障的保護
用於保護連接到具有高接地故障電流的網絡的容量為 1000 kVA 及以上的升壓變壓器的單相接地故障,以及具有接地中性線的降壓變壓器,最大零序外部接地保護提供故障電流,作用於觸發器。
由於廣泛使用變壓器6—10/0.4—0.23kV採用三角形接法方案,0.4kV側中性點牢固接地,其中零序的電抗和有源電阻等於電阻對於正序,0.4 kV 側的單相短路電流將等於變壓器端子處或附近短路時的三相短路電流。
在這些電流下,高壓側安裝的最大電流保護可以足夠靈敏地工作,變壓器的中性部分可以不安裝保護,只保留變壓器的保護 變壓器基本框圖長 巴士通道…0.4kV側短路互感器單相短路保護繼電器的跳閘電流(保護接在互感器中性部分彈線中的電流互感器)必須為接繞組:
其中kn-可靠性係數等於1.15-1.25; kn 是考慮過載的係數,在沒有設計數據的情況下,油變壓器等於 1.3,乾式變壓器等於 1.4,繼電器的返回係數是多少,其中 是電流互感器的轉換係數,Aznominal t — nominal電源變壓器的電流。
在低接地電流的網絡中,如果網絡中有單相接地故障保護裝置,則應在變壓器上安裝帶跳閘動作的保護裝置。
保護變壓器免受外部短路引起的繞組過電流
為了保護降壓變壓器免受外部短路引起的電流的影響,提供了過載保護,無需跳閘或從欠壓繼電器操作以打開斷路器。由於靈敏度低,不從欠壓繼電器啟動的過流保護僅用於容量高達1000kVA的變壓器。
保護升壓變壓器免受外部短路。帶電壓釋放繼電器或零序過流保護的最大過流保護。
事實證明,多繞組升壓變壓器的欠壓繼電器啟動過流保護非常複雜(由於存在多組欠壓繼電器)並且對電流不夠敏感。在這種情況下,零序過流保護...後者推薦用於容量為1000kVA及以上且中性點直接接地的升壓變壓器。
如果升壓變壓器保護不能提供所需的靈敏度,則可以使用具有合適發電機保護的電流繼電器來保護變壓器。
在某些情況下,負序過流保護用於保護電力變壓器,這很容易與類似的發電機保護相結合。
在多側饋電的多繞組變壓器中,提供方向保護以確保選擇性。
對於容量為 400 kVA 及以上並聯運行的多台變壓器的過載保護,以及在單獨運行和存在自動轉換開關的情況下,提供了作用於信號的單相過電流保護。
在無人值班變電站中,可進行變壓器自動卸載或跳閘保護。