110kV電力油變繼電保護及自動化

電力油變壓器是配電變電站最昂貴的設備。變壓器的設計使用壽命長，前提是它們正常運行並且不受不可接受的電流過載、浪湧和其他不良運行模式的影響。

為了防止變壓器損壞，延長其使用壽命，保證其正常運行，需要各種保護和自動化裝置。

考慮動力油變壓器中提供了哪些保護和自動化裝置。

變壓器氣體保護

瓦斯保護是變壓器的主要保護之一。該保護旨在在電力變壓器油箱出現內部故障時將 110 kV 變壓器從網絡中斷開。

該保護裝置安裝在連接變壓器油箱和儲油櫃的油管中。氣體繼電器的主要結構元件是浮子和浮子下降時接通的兩對觸點。正常工作時，氣體繼電器充滿變壓器油，浮子處於向上位置，兩對觸點均打開。

在變壓器繞組匝間短路的情況下，或在所謂的情況下鋼燃燒（違反磁路鋼板的絕緣），罐中出現氣體，這些氣體是在電弧的影響下電氣材料分解過程中形成的。

產生的氣體進入氣體繼電器並取代其中的油。在這種情況下，浮子下降並關閉觸點。根據積聚的氣體量，觸點可能會閉合，從而影響信號或完全斷開變壓器與網絡的連接。

氣體繼電器的激活也可能是由於電力變壓器油箱中的油位顯著下降，這表明儲油櫃中完全沒有油。也就是說，該裝置還起到防止變壓器油位過度降低的作用。

負載切換油箱油箱保護

110 kV 電力變壓器通常有一個內置的負載穩壓器 (OLTC)。 有載撥動開關 位於變壓器油箱的單獨隔間內，通過繞組與主油箱隔離。因此，為此設備提供了一個單獨的保護裝置 - 反應繼電器。

有載分接開關油箱中的所有故障都伴隨著變壓器油排放到儲油櫃中，因此，在油流的情況下，噴射保護會立即激活，自動將電力變壓器與電源斷開。

油位開關（RUM）

氣體繼電器會發出電力變壓器儲油櫃中完全缺油的信號，但有必要及時檢測到不可接受的油位下降 - 此功能由油位繼電器 (RUM) 執行。

油位開關通常安裝在變壓器主油箱的儲油櫃中，也安裝在負荷開關的儲油櫃中。該設備的配置方式是，如果油位低於該電力變壓器的最低允許值，繼電器的主要結構元件浮子將閉合繼電器觸點。

該安全裝置提供信號以激活警報，從而可以及時檢測到油位下降。

差動變壓器 (DZT) 保護

變壓器差動保護（DZT）是變壓器的主要保護，用於防止變壓器繞組和該保護覆蓋範圍內的電流導體發生短路。

這種保護的工作原理是基於比較變壓器每個繞組的負載電流。正常運行時，差動保護繼電器輸出端無不平衡電流。在兩相或三相短路的情況下，會出現不平衡電流——差動電流和繼電器動作，將變壓器與網絡完全斷開。

這種保護的範圍是電力變壓器各電壓側的電流互感器。例如，在具有三個繞組 110/35/10 kV 的變壓器中，保護塗層區域除了變壓器本身外，還包括從變壓器套管到電流 110 kV、35 kV 的母線（電纜）和 10 kV 變壓器。

變壓器電流階躍保護

為了提高可靠性，除了電源變壓器的主要保護外，還提供後備保護——對每個繞組進行階躍電流保護。

對於變壓器的每個繞組，分別 過電流保護 (MTZ) 幾步。每個保護階段都有自己的接送時間。

如果變壓器為許多消費者提供高浪湧電流，那麼為了防止誤操作，過流保護具有所謂的電壓表閉鎖 - 電壓保護閉鎖。

由於變壓器保護動作的選擇性，各保護段的響應時間不同，而上述基本變壓器保護的響應時間最短。因此，如果變壓器發生故障或保護區域發生短路，則立即觸發主要保護，而在出現故障或退出情況時，變壓器將受到後備電流保護的保護。

此外，電力變壓器的 MTZ 保留對該變壓器饋電的輸出連接的保護，在發生故障時跳閘。

MTZ 提供兩相和三相短路保護。為防止單相接地故障，110 kV 高壓繞組具有零序電流保護 (TZNP)。

35 kV 電力變壓器的中壓繞組和帶有隔離中性點的低壓繞組 6-10 kV 供電網絡，其中單相接地故障由電壓互感器記錄。

大多數具有隔離中性點的 6-35 kV 網絡在單相接地故障不被視為緊急情況的模式下運行，因此不會自動從接地故障保護操作中排除。維修人員收到有關存在單相接地故障的信號，並開始搜索受損區域並從網絡上斷開連接，因為在這種模式下長時間運行是不可接受的。

在出於安全要求需要排除網絡中的單相故障的情況下例外。在這種情況下，接地故障保護可以完全斷開變壓器或斷開其中一個繞組。

變壓器浪湧保護

為了保護變壓器免受過電壓的影響，在變壓器每一側的母線上安裝電湧放電器或電湧放電器 (SPD)。

如果變壓器在110kV高壓側以中性點接地方式運行，則中性點通過避雷器或避雷器接地，以保護繞組在發生故障時電壓超過允許值時不受損壞供應網絡。

變壓器的附加保護

為了保護電力變壓器，提供了一些額外的保護措施，以排除小缺陷的發展，在較大的緊急情況下偏離正常運行。

過載保護——作用於信號，及時降低變壓器的負載。

當上層油層的溫度超過設定（允許）值時，溫度控制繼電器發出信號。這種保護自動包括額外的變壓器冷卻系統（如果有的話）。例如，包括用於冷卻器中油強制循環的竄氣風扇和泵。如果油溫升得更高，則繼電器會斷開變壓器與電網的連接。

如果電壓下降到不可接受的值，過壓保護會關閉變壓器次級繞組斷路器。

電力變壓器自動化 110 kV

如果變電站有兩台變壓器，那麼當電壓下降到不可接受的值或變壓器斷開時，欠壓保護會影響 自動轉換開關（ATS）… 該設備包括分段開關或母線開關，從備用電源（電源變壓器）為消費者供電。

在變壓器的中低壓輸入開關上可以實現 自動斷路器重合閘 (AR), 在因一種或另一種保護動作而斷開的情況下，一次性恢復變壓器的供電。

如果電源變壓器是建設性的 負載穩壓器 (OLTC), 然後可以為它安裝一個自動電壓調節器 (AVR)。該裝置監控變壓器繞組的電壓並提供有載分接開關的自動切換，以確保繞組達到所需的電壓水平。