变压器非电量保护 PPT
非电气量保护
非电气量保护一、非电量保护非电量保护，是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护，保护判据是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）、防暴保护（压力）、防火保护（通过火灾探头等）、超速保护（速度整定）等。
电气量保护是指通过电气量来反映的故障动作或发信的保护，保护的判据是电气量，如电流、电压、频率、阻抗等。
该类保护主要有差动保护、零序过流保护、过激磁保护、失磁保护、闪络、断路器非全相等。
非电量保护可对输入的非电量接点进行SOE记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。
对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。
还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。
知识补充：什么是SOE记录及与非SOE的区别SOE记录即事件顺序记录，当电力设备发生遥信变位如开关变位时，电力保护设备或智能电力仪表会自动记录下变位时间、变位原因、开关跳闸时相应的遥测量值（如相应的三相电流、有功功率等），形成SOE记录，以便于事后分析。
许多继电保护设备以及智能电力仪表，如GE电力、施奈德电气、ABB、西门子等厂家的电力保护仪表、专用电力RTU设备等等均有SOE记录功能。
电力设备发生遥信变位如开关变位时，正常情下，电力保护设备会回发两种信息，一种是SOE信息，一种是非SOE信息。
非SOE信息（简单的变位信号0或1）是立即回发的，SOE信息是后发的。
发生变位后，非SOE信息立即被发送，同时电力保护设备会自动记录下变位时间、变位原因、开关跳闸时相应的遥测量值等，形成SOE记录，等空闲时保护设备会自动回发SOE记录。
非SOE回发的变位信息，到达服务端由于存在传输延迟，时间会有些滞后。
非SOE记录的时间是准确的，可以精确到毫秒。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------二、非电量保护的种类1.1瓦斯保护瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。
变压器非电量保护定值：
六、变压器非电量保护：
1、主变压器：
（5）、绕组温度：
第一上限：75℃（冷却器控制）
第二上限：80℃（冷却器控制）
第三上限：105℃（报警）
第四上限：117℃（跳闸）
（6）、油温：
第一上限：55℃（冷却器控制）
第二上限：60℃（冷却器控制）
第三上限：85℃（报警）
第四上限：97℃（跳闸）
2、高厂变：
（4）、绕组温度：
第一上限：85℃（冷却器控制）
第二上限：90℃（冷却器控制）
第三上限：115℃（报警）
第四上限：127℃（跳闸）
（5）、油温：
第一上限：55℃（冷却器控制）
第二上限：60℃（冷却器控制）
第三上限：85℃（报警）
第四上限：97℃（跳闸）
3、脱硫变：
（4）、绕组温度：
第一上限：85℃（冷却器控制）
第二上限：90℃（冷却器控制）
第三上限：115℃（报警）
第四上限：127℃（跳闸）
（5）、油温：
第一上限：55℃（冷却器控制）
第二上限：60℃（冷却器控制）
第三上限：85℃（报警）
第四上限：97℃（跳闸）
4、励磁变：
（1）、温度Ⅰ值：(120度)，发信号。
（2）、温度Ⅱ值：(150度)，投跳闸。
变压器非电量保护有哪些变压器非电量保护装置典型误动作原因分析及对策
变压器非电量保护有哪些变压器非电量保护装置典型误动作原因分析及对策1.油温保护：变压器在正常运行时，油温应保持在规定的范围内，一旦超过规定的温度，油温保护装置将发出报警信号或使变压器自动关机。
常见的误动作原因有：-温度传感器的故障：温度传感器损坏或连接不良，导致误报温度过高的信号。
解决方法是定期检查传感器的连接状态并更换损坏的传感器。
-环境温度变化：环境温度的急剧变化可能会导致油温保护装置的误报。
解决方法是设置合理的温度范围，避免环境温度的急剧变化对油温保护装置的影响。
2.油位保护：变压器正常运行时，油位应保持在正常范围内，一旦油位过低或过高，油位保护装置将发出报警信号或关机信号。
常见的误动作原因有：-油位传感器的故障：油位传感器故障或连接不良，导致误报油位过低或过高的信号。
解决方法是定期检查传感器的连接状态并更换损坏的传感器。
-油泵故障：油泵故障或油管堵塞会导致油位上升或下降，从而引发误动作。
解决方法是定期检查油泵和油管，确保其正常运行。
3.气体保护：一旦变压器内部发生分解或绝缘材料老化、短路等故障，会产生气体，如一氧化碳、水分等。
气体保护装置可以监测和报警。
常见的误动作原因有：-检测仪器的故障：气体检测仪器故障或校准不准确会导致误报气体浓度过高的信号。
解决方法是定期检查仪器的状态，进行校准或更换。
-装置的位置选择不当：气体保护装置的位置选择不当会使其受到外部气体干扰，从而引发误动作。
解决方法是选择合适的位置进行装置安装，并保持周围环境清洁。
4.绝缘气体保护：绝缘气体保护装置可以检测变压器绝缘材料中的绝缘气体浓度，一旦超过规定的浓度，装置将发出报警信号或关机信号。
常见的误动作原因有：-检测仪器的故障：绝缘气体检测仪器故障或校准不准确会导致误报气体浓度过高的信号。
解决方法是定期检查仪器的状态，进行校准或更换。
-绝缘材料老化：绝缘材料老化、劣化会导致绝缘气体的释放，从而引发误动作。
解决方法是定期检查变压器绝缘材料的状态，及时更换老化的绝缘材料。
变压器非电量保护
变压器非电量保护近期，在110kVFJ站全站停电检修工作过程中，班组对站内两台主变开展了主变保护（电量及非电量）定检工作。
本次检修工作的完成进一步保障了该地区的用电可靠性，提升了地区电网的稳定运行水平。
说到继电保护，大部分电力小白的第一印象一定是：保护装置通过采集的电压、电流、频率、阻抗等电气量信号来判断被保护设备的状态来决定其是正常状态、异常状态还是故障状态。
而非电量保护，仿佛保护界的一股清流，一直被埋没在保护界角落不被发现哪怕即使被注意到了，电力小白也可能会说，那个非电量保护是不是就是瓦斯保护嘛，那这个还不简单？那当然不全对啦内容讲解前，首先让我们了解一下什么是变压器非电量保护？变压器非电量保护是为保障变压器的安全可靠运行而通过非电量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量，而是非电量，除了瓦斯保护，还包括：温度保护、油位保护、防爆保护（压力保护）等首先，让我们来了解变压器非电量保护之------瓦斯保护有同学会问了：变压器的主保护不是差动保护嘛瓦斯保护怎么成主保护了？它凭什么成为主保护？它配吗这是因为变压器的电量保护（差动保护、电流速断保护、零序保护等）对变压器内部故障是不灵敏的。
这主要是内部故障一般是从匝间短路开始的，短路匝内部的故障电流虽然很大，但反映到线电流却不大，只有当故障发展到多匝短路或对地短路时保护装置才能切除电源，这时的故障的严重性已经扩大。
因此电量保护不能作为变压器内部故障的主保护。
而瓦斯保护又是如何灵敏判别变压器内部故障而成为变压器主保护的呢？欲知其义，必识其器！安装在变压器上面那个圆圆的貌似枕头的就是我们的变压器油枕油枕是用于变压器的一种储油装置，当变压器油的体积随着油温的变化而膨胀或缩小时，油枕起到储油和补油作用，能保证邮箱内充满油。
油枕的装备，使得变压器与空气的接触面大大减少，并且从空气中吸收的水分、灰尘和氧化后的油垢都沉淀在油枕的底部的沉积器中，从而大大减缓了变压器油的劣化速度。
变压器的非电量保护
变压器的非电量保护[文 摘] 变压器的非电量保护是广泛用于 35kV 及以上变电站的主变保护，它直接关系着 主设备的安全运行。
本文重点介绍了非电量保护的保护原理、注意事项及处理方法。
[关键词] 变压器非电量保护保护原理 注意事项处理方法1 变压器的非电量保护原理变压器的非电量保护包括：变压器的瓦斯、油温度、油位、绕组温度、压力释放、 冷却装置故障保护或报警等。
以南京南瑞继保电气有限公司 RCS－9661B 为变压器的 非电量保护装置为例：装置对从变压器本体来的非电量接点（如瓦斯等）重动后发出中央信号、远动信号，并送给本装置的 CPU 作为事件记录，其中中央信号磁保持。
需要直接跳闸的则另外起动本装置的跳闸继电器。
同时，该装置还有四路不按相操作断路器的独立 的跳合闸操作回路及两个电压并列回路。
配有 WORLDFIP 高速现场总线通讯接口。
2 注意事项新安装的变压器应具备完善的非电量保护装置，并要求制造厂依据该变压器的设计参数，提供非电量保护整定原则要求和相关保护的具体投运模式。
非电量保护应相对独 立，并具有独立的电源回路，电气量停役时不影响非电量保护的运行。
变压器检修时， 非电量保护必须同时退出运行。
对不满足本规定要求的变压器，应结合停电检修进行完 善。
非电量保护装置应由有资质的单位定期进行校验，并出具检验报告，严禁不合格或未经校验的装置安装在变压器上运行。
变压器绕组温度计、油温度计应结合主变的年检进行校验；压力释放阀、瓦斯继电器应结合主变的大修送资质单位检验。
变压器专责人 应每3-5 年根据每台变压器的过载、绝缘老化、油中气体分析以及变压器的运行时间等 情况，按其健康状况对每台变压器非电量保护的整定值提出修订意见，并督促整改到位。
3 处理方式3.1 瓦斯继电器动作后的处理轻瓦斯信号动作时，值班人员应及时检查设备，查明动作原因。
瓦斯继电器存在气 体时，应记录气量，并取气样和油样作色谱分析，如果气体为无色、无臭、不可燃，经色谱分析确认为空气时，变压器可继续运行，但应尽快消除进气缺陷（如负压区的漏油 等）；经分析气样确属变压器内部故障造成的，应对变压器作进一步的检查。
(完整版)变压器非电量保护
变压器非电量保护非电量保护，顾名思义就是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量（电流、电压、频率、阻抗等），而是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）、防暴保护（压力）、防火保护（通过火灾探头等）、超速保护（速度整定）等。
非电量保护可对输入的非电量接点进行SOE记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。
对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。
还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。
变压器非电量保护一般指涉及到整定值的气体、压力和温度方面的保护。
当变压器内部出现单相接地、放电或不严重的匝间短路故障时，其他保护因得到的信号弱而不起作用，但这些故障均能引起变压器及其它材料分解产生气体。
利用这一特点构成的反映气体变化的保护装置称气体（瓦斯）保护。
1、气体保护继电器及整定瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。
其作用原理是：变压器内部故障时，在故障点产生往往伴随有电弧的短路电流，造成油箱内局部过热并使变压器油分解、产生气体（瓦斯），进而造成喷油、冲动斯继电器，瓦斯保护动作。
目前国产的气体保护用气体继电器结构为挡板式磁力接点结构，进口的气体继电器有浮桶式和压力式两种结构。
气体继电器具有两个功能：集气保护（称轻瓦）和流速保护（称重瓦）。
轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于切除变压器。
集气保护（轻瓦斯保护）轻瓦斯保护继电器由开口杯、干簧触点等组成。
运行时，继电器内充满变压器油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧接点断开。
当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内的气体被逐出，形成汽泡，进入气体继电器内，使油面下降，开口杯转动，使干簧接点闭合，发出信号。
变压器保护及非电量培训课件资料
6.3过负荷、启动风冷、过载闭锁有载调压
保护装置设有三个定值分别对应这三项功能，取最大 相电流作为判别。装置给出一付过负荷接点，一付启动风 冷接点，一付过载闭锁有载调压接点（可选择为常开或常 闭接点，如无特别指明，出厂时跳线选择为常闭）。
7.非电量和开关保护的类型 本体保护可分为跳闸类和信号类两部分，跳闸类的本体保 护动作后重动非电量出口继电器跳动作主变三侧的跳闸， 同时启动相应的信号继电器；信号类的本体保护动作后， 只启动相应的信号继电器。 主变本体保护，跳闸的有：本体重瓦斯（有载重瓦斯）、 油温高、绕组温高、本体压力释放（有载压力释放）、本 体压力突变、冷却器全停延时跳闸等；保护动作只发信的 有：本体轻瓦斯、本体油位高、本体油位低、油温高发信、 绕组温高发信、冷却器正常（备用/紧急）交流消失、冷 却器电机、故障冷却器全停发信等。
4.变压器差动保护
4.1变压器纵差动保护
（1）单相双绕组变压器纵差动保护基本原理
流纵入差差动动保继护电判器据的I电ｒ 流I1Iｒ I2 I1I seI2 tnIT 1A1nIT 2A2
在正常及外部短路时 nTI1I20
若使流电电入流流差的互动正感方器继向的电规正器定方的：向电由规流母定线：－一Iｒ－次变电0压流器从同名端 则 流I1入，二I2次电流从同名端流出
4.3差动速断保护
当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时 动作于出口继电器。
Id Icdsd
5.各侧平衡系数的计算
装置通过变压器容量，变压器各侧额定电压和各侧CT 变比及接线方式的整定，装置自动进行各侧平衡系数的 计算，通过软件进行Y／Δ转换及平衡系数调整。平衡系 数的内部算法如下：以Kmode=1为例 对于变压器Y接线侧
I2
I3
变压器保护ppt下载
差动电流速断元件
整定原则 差动速断元件只反映差流的有效值，不受差 流中的谐波及波形畸变的影响。 整定值按躲过变压器励磁涌流来确定。通常 取变压器额定电流的4-8倍。
变压器纵差保护
一 变压器纵差保护的构成原理 二 变压器纵差保护需要解决的问题
I zd 0
I zd1
变压器纵差保护构成原理
1 纵差动保护构成原理 2 纵差保护相位和幅值校正
差动元件比率特性曲线
差动电流速断
纵差保护 构成原理
5 TA断线闭锁
高压侧
I1
I2
I1 '
I2 '
低压侧
发生TA断线怎么办？
1、正常运行时
ΣI 0
J
IJ I2 I2 ' 0
2、TA断线时（高压侧
一相断线为例）
Y Y/△-11 △
纵差保护-相位校正
2、利用软件进行相位补偿
Ia
IA
主
变
30O
差
动
ib
保
护 装
IC
IB
置
Ic
以D侧电流为基准，用Y侧移相
用软件对高压侧电流进行移相
相位校正方法一: 以d侧电流相位为基准，用Y侧电流进行移相
I al
I ch
I AH
I ah
I bl
I ch
I bh
I ah
I AH I ah I bh
变压器保护
教学目标
1、电力系统主接线、变压器结构及工作原理、变压器故障、 变压器保护初步认知 2、变压器保护的配置（220kV主变为主）； 3、变压器主保护（差动保护及瓦斯保护）原理 4、变压器后备保护原理 5、变压器保护的动作行为及动作对象 6、变压器保护检修及初步调试
变压器的非电量保护
为了将测量值传送到控制室作远程指示，温度控制器将铜或铂电阻传感器阻值的变化或温度变化产生的机械位移变为滑线变阻的阻值变化，模拟输出为4～20mA电信号，在远方转化为数字或模拟显示。使用滑线变阻的形式，其优点是接线比较简单，对于较长的传输途径不需要补偿线路，电流信号对杂散磁场和温度干扰不敏感。
变压器的非电量保护
为提高设备运行可靠性，保证设备的安全，大型电力变压器均设置了电量和非电量保护。变压器内部故障时如果这些保护能正确运作，及时切断电源，便限制了电能转化为热能和化学能，也限制了油体积的剧烈膨胀及绝缘纸和绝缘油分解成气体。这样就可以将故障控制在允许的范围内，有效保护主变，避免故障扩大，减少损失。由于电量保护本身固有的特点，当故障在电量保护的灵敏度或故障种类之外时，就必须依靠非电量保护来保证主变的安全。表1是根据所反应的物理量不同划分的几种非电量保护。
表1 非电量保护的种类
保护名称
反应的物理量
对应的变压器故障
瓦斯保护
轻瓦斯保护
气体体积
内部放电、铁心多点接地、内部过热、空气进入油箱等
重瓦斯保护
流速、油面高度
严重的匝间短路、对地短路
压力释放阀
压力
内部压力升高、严重的匝间短路及对地短路
压力突变保护
压力
内部压力瞬时升高
温度控制器保护
温度
冷却系统失效、温度升高
设置原则及运行要求：
压力释放阀的开启压力设置应结合变压器的结构考虑，应区分有升高座和直接装在油箱顶上的差异及心式变压器和壳式变压器的差异等，盲目地降低开启压力，容易造成压力释放阀保护误动，压力释放阀的微动开关因受潮或振动短路，会引起跳闸，必须尽量避免非电量保护误动作引起的跳闸事故。由于大多数变压器厂家规定压力释放阀接点作用于跳闸，曾多次因压力释放阀的二次回路绝缘降低引起跳闸停电事故。为此，变压器运行规程(DL／T 572—95)规定“压力释放阀接点宜作用于信号”。但当压力释放阀动作而变压器不跳闸时，可能会引发变压器的缺油运行而导致故障扩大。为此，可采用双浮子的瓦斯继电器与之相配合来保护变压器：当压力释放阀动作导致油位过低时， 瓦斯继电器的下部浮子下沉导通，发出跳闸信号。
变压器非电量保护有哪些变压器非电量保护装置典型误动作原因分析及对策
变压器非电量保护有哪些变压器非电量保护装置典型误动作原因分析及对策500KV汗海变电站担负着向乌兰察布市中、后旗及锡林郭勒盟部分地区供电的重要任务。
2008年5月16日16时雨后，主控室监控系统报“#1主变本体压力释放2跳闸动作”信号，检查主变本体无异常，在保护小室检查时发现FST200变压器非电量保护装置面板“A相本体压力释放2跳闸”信号灯点亮，由于压力释放保护未投保护压板，仅投信号，所以未造成变压器非电量保护误跳闸事故。
1变压器非电量保护误动原因的分析根据故障时监控信号及保护装置所发的信号，初步判断为非电量保护动作，但现场对本体重瓦斯继电器及压力释放阀检查时未见其动作。
当对回路进行检查时发现A相变压器本体压力释放阀接线盒内有进水痕迹，用1000V摇表进行测量其本体重瓦斯保护13（A、B、C）及压力释放保护17（B、C）回路时，对地绝缘为20MΩ，而压力释放保护回路17A线芯对地绝缘为0.2MΩ。
所以可以判断该保护装置动作的原因是由压力释放保护回路17A线芯遇水接地，通过直流电源绝缘监察装置的接地点，将PST-BT213为本体压力释放非电量保护装置中重动中间继电器线圈的正接线端与直流正电源端构成通路，进而导致中间重动继电器带电其接点误动作造成。
经检修人员更换电缆后故障得以排除。
2实验分析检查保护装置所使用直流电压为231V，正极对地电压115V，负极对地电压116V。
直流系统电压正常，绝缘良好。
2.1模拟故障试验在非电量保护端子排处将17A、17B、17C；13A、13B、13C分别对地短接模拟故障情况，观察面板信号点亮情况，试验结果见表1。
2.2继电器动作特性试验用VENUS330继电保护测试仪对PST重动中间继电器的动作性能做进一步测试。
PST变压器本体保护装置共有15只重动中间继电器，原理接线同PST-BT210回路，实验选取三只继电器进行特性试验。
试验结果见表2。
2.3试验分析从表2数据可知，PST系列非电量保护装置中重动中间继电器动作电压均小于115V（50%额定电压）,故当PST系列非电量保护装置中重动中间继电器线圈正接线端接地时，由绝缘监察装置分压加到继电器线圈两端的电压已高过其动作电压,继电器必将发生误动。
变压器保护
变压器励磁涌流的特点
1) 偏向时间轴一侧，涌流中含有直流分量
（速饱和原理） 2) 波形是间断的，使其在一个周期内正半波 与负半波不对称（间断角原理、波形对称原 理） 3)含有很大的二次谐波分量（二次谐波原理）
变压器励磁涌流波形
变压器励磁涌流波形
励磁涌流识别原理
工程上得到应用的判别励磁涌流的原理有三 个： 二次谐波制动。励磁涌流的波形中二次谐波 含量比较大。而内部短路时短路电流的波形 中二次谐波含量较小。一般以二次谐波幅值 大于基波幅值的15%认为是励磁涌流。 波形不对称。励磁涌流的波形是不对称的， 而内部短路时短路电流的波形是比较对称的
三、后备保护
复压闭锁过流保护 零序方向过流保护 零序过流保护 间隙保护 低压限时速断保护 过激磁保护 断路器失灵保护 非全相保护 阻抗保护
复压闭锁过流保护
防止外部短路引起的过电流和作为变压器差动保
护，瓦斯保护的后备. 一般采用复合电压闭锁防止误动 . 对双电源端网络的三绕组变压器和联络变压器， 为尽可能缩小事故范围，满足选择性要求，在高、 中压侧加装相间功率方向来选择过流保护的动作 侧。 接入装置的电压均取自本侧或对侧,TA正极性在母 线侧，定值中的指向均以此极性为基准。 跳闸 ：母联、本侧、三侧断路器
零序过流元件
零序过流元件的电流取自自产零序TA。
自产零序3I0=Ia＋Ib＋Ic，其动作判据为：
3I0>I0L.set。 其中为Ia、Ib、Ic三相电流，I0L.set为零序过 流定值。
方向元件
各段零序过流保护保护均可经方向控制控制
字来决定保护是否经方向闭锁，如方向控制 设为“退出”，则此段保护为零序过流保护 不带方向。 保护零序电流采用各侧自产零序电流，零序 电压使用各侧自产零序电压。自产零序电流 TA正极性在母线侧，定值中的指向均以此极 性为基准。
变压器保护—变压器的非电量保护
变压器发生 轻微故障
油箱内产生气体 较少且速度慢
气体沿管道 上升
气体继电器 内油面下降
下降到动作 门槛值时
轻瓦斯动作， 发出告警信
号
2）重瓦斯保护
变压器发生 严重故障
短路点周围 温度升高
油箱内迅速产生 大量气体
重瓦斯动作， 切除变压器
油流速度达到
变压器内部 动作门槛时
压力升高
变压器油从油箱
经过管道冲向油
过负荷保护
定时限动作特性：
①过负荷I段动作电流按2Ie.h整定，动作时限按120s整定。 ②过负荷II段动作电流按2.5Ie.h整定，动作时限按120s整定。
反时限动作特性：选用一般反时限特性。
t
0.14 ( I )0.02 Iset
1
Tset 10
Iset——动作电流，过负荷I段整定值为1.5Ie.h, 过负荷II段整定为2Ie.h;
过负荷保护
过负荷保护
为了防止变压器过负荷所造成的异常运行或由于过负荷而引起的变压器过电流， 变压器需装设过负荷保护。 变压器负荷一般都是三相对称的，则过负荷保护只需接入某一相电流； 变压器各相负荷不相等（如电气化铁道的牵引变压器），过负荷保护应装设在
重负荷相上（变压器高压侧），保护经延时作用于信号。
A相 B相 C相 铁芯
RS485通信
工
A/D 转换
业 单 片
机
输
出 模
控制风机
块
Tset——动作时限，过负荷I段整定值为49.46s， 过负荷II段整定值为38.34s。
过负荷保护
定时限动作特性：
①过负荷I段动作电流按2Ie.h整定，动作时限按120s整定。 ②过负荷II段动作电流按2.5Ie.h整定，动作时限按120s整定。
非电量保护原理介绍
RCS-974变压器非电量保护原理介绍及故障分析处理厦门华夏电力公司嵩屿电厂曾剑毅摘要介绍厦门嵩屿电厂RCS-974型变压器非电量的工作原理及接线方式，分析保护装置在运行和调试过程中出现的故障原因，并采取有效措施加以改进。
关键词非电量分压灭磁联跳0 引言我公司二期工程装机容量为４*300MW，采用发电机—变压器组单元接线方式，发电机—变压器组保护采用南京南瑞继保电气XXX生产的RCS系列微机继电保护，保护设置全面、具体，对电厂的安全稳定运行起到了重要的作用。
变压器非电量如瓦斯保护、压力释放保护采用RCS-974型保护装置，投运几年来运行良好，但因逻辑回路在安装设计时出现问题，在运行人员进行装置信号复位时，发生保护误动出口，导致发电机与系统解列，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
现针对RCS-974型保护装置的原理及故障处理方法作一简要分析。
1 原理变压器是现代电力系统中的主要电气设备之一，按照现在制造的电力变压器的结构，变压器运行的可靠性很高。
但是，由于变压器发生故障时造成的影响很大，为提高电力系统的安全运行水平，电力变压器保护的配置得到了很大的加强，除配置双重电量保护外，也重视反应变压器本体内部故障的非电量保护，如：变压器瓦斯保护、压力释放、变压器油温、油位等，作为变压器故障或异常报警的非电量保护。
RCS-974型保护装置就是作为变压器的非电量保护、非全相保护及断路器失灵启动保护装置。
其非电量保护的工作原理为：从变压器本体来的非电量信号（如瓦斯信号等）经过装置重动后给出跳闸及中央报警信号等，同时装置本身的CPU也可记录非电量的动作情况、动作报告，其原理如图所示：+110V -110V２现象08年9月21日23点53分，#1机组跳闸，厂用电自投成功。
锅炉首出“汽机跳闸”，汽机首出“遥控跳闸”，发变组A、B柜保护动作记录有：外部重动1动作（灭磁联跳）保护动作记录。
当时因主变油位计故障,非电量保护装置RCS-974AG面板信号灯非电量14 “主变油位”点亮，无法复位。
《变压器保护》PPT课件
2021/3/8
21
思考题
1、变压器有哪几种故障类型和不正常工作状态？ 2、什么是变压器保护的电量保护和非电量保护？ 3、500kV变压器一般有哪些特殊保护？
（1）过励磁保护是用来防止变压器突然甩负荷或因励磁系统因引起 过电压造成磁通密度剧增，引起铁芯及其他金属部分过热。
（2）500kV、220kV低阻抗保护。当变压器绕组和引出线发生相间短 路时作为差动保护的后备保护。
正常运行时投入，PT失压时，不停用
变压器220kV侧中性点不接地时，投入间隙保护 ，当一台主变运行时，停用间隙保护
正常运行时投入，PT失压时，停用110kV侧复压 方向过流Ⅰ段保护压板
正常运行时投入，PT失压时，不停用（负荷超过 50%时，申请停用），应立即处理PT失压
正常运容量为10 000kVA 及以下的变压器。对2000kVA以上的变压 器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要 求时，也应装设纵差动保护。
2021/3/8
9
3、外部相间短路和接地短路时的后备保护
变压器的相间短路后备保护通常采用过电流 保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动 的过电流保护以及负序过电流保护等 [ 也有采用 阻抗保护（500kV特殊保护）作为后备保护的情 况]。
正常运行时投入
14 10kVⅡ段速断过流
正常运行时投入
15 差动、间隙及后备跳201开关Ⅰ 正常运行时投入
16 差动、间隙及后备跳201开关Ⅱ 正常运行时投入
17 差动、间隙及后备跳101开关、 正常运行时投入
跳014开关
18 重瓦斯保护：（功能压板） 变压器送电及正常运行时投入压板
19 瓦斯保护跳201开关Ⅰ、跳201开 正常运行时投入。当变压器加油、更换桂胶等，按
非电量保护
变压器组的非电量保护不得启动失灵保护。
原因：非电量保护动作后不返回，属慢返回性质
解释：失灵保护作为一种保护需要整定定值，为了失灵保护可靠动作不误动，失灵动作时间需要优先让正常保护动作，定值如此整定：断路器动作时间＋保护动作返回时间＋裕度时间。
因为断路器跳开后，非电量继电器的动作接点不能立刻返回，所以非电量保护出口接点一直闭合，致使失灵保护无法与之配合整定，所以变压器非电气量保护不启动失灵。
1、启动失灵保护判据：电流条件；开关位置；保护跳闸接点（非电量保护无电流判断），当没有电量判据，非电量保护的误动的概率高；
2、启动失灵的接点必须是瞬动接点，这一点非电量保护难以100%满足；
3、规程规定：《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》和《中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编（2008）》3.3.4 电气量保护与非电气量保护的出口继电器应分开，不得使用不能快速返回的电气量保护和非电量保护作为断路器失灵保护的起动量，且断路器失灵保护的相电流判别元件动作时间和返回时间均不应大于20毫秒。
4、当保护动作将故障切除后,由于非电量的接点不能保证瞬时返回,导致启动失灵的命令长时间存在,万一和失灵保护配合的其他条件成立(如负序、零序电流判据),则容易导致失灵保护动作,造成大面积跳开关,从而造成其他的危险事故.。
油浸式变压器非电量保护参数说明
油浸式变压器非电量保护参数说明油浸式变压器非电量保护主要包括：轻瓦斯报警、重瓦斯跳闸、油温高报警、油温超高跳闸、油位低报警、油位高报警及压力高跳闸。
目前在现场调试及使用国产中出现报警参数不一致的情况，现在对这些保护功能及设定的参数做一下说明。
1、保护功能说明（1）瓦斯保护。
瓦斯保护用到的主要保护装置为瓦斯继电器（又称气体继电器）。
瓦斯继电器是油浸式变压器所用的一种保护装置，由于变压器内部故障而使油分解产生气体或造成油流涌动时，使继电器的接点动作，接通指定的控制回路，并及时发出信号或自动切除变压器。
瓦斯继电器的工作原理：变压器正常工作时，继电器内是充满变压器油的，如变压器在运行中出现轻微故障，因变压器油分解而产生的气体将聚集在继电器容器的上部了，迫使继电器浮子下降，当浮子降至某一限定位置时，磁铁使信号接点接通，发出报警信号。
若变压器漏而使油面降低，同样发出报警信号。
如果变压器内部发生严重故障，将会出现油的涌浪，在管路内产生油流，冲击继电器的档板运动，当挡板运动到某一限定位置时，磁铁使跳闸接点接通，切除与变压器连接的所有电源。
技术参数工作温度-30℃～95℃接点容量AC 220V 0.3A COSø≤0.6DC 220V 0.3A S≤5X10-3S工作特性轻瓦斯报警主要包括：绝缘故障、铁心绝缘损坏导致的短路、开关接触不良、线圈过热及过大的涡流导致的绝缘损坏、与大地绝缘的金属部件放电。
上述故障只报警，主回路不切除变压器。
重瓦斯报警主要包括：套管完全损坏、相间短路、接地短路、线圈匝间短路、分接点触点间短路、变压器线圈短路。
以上故障瓦斯继电器动作断开变压器电源，不延时。
（2）油温保护。
油温保护用到的主要保护装置为温度指示控制器。
仪表内部装有二组或三组大容量控温开关，可分别用于变压器冷却系统的启动、关闭和信号报警，同时能将温度信号远处至控制中心，同步显示变压器油温。
远传信号为Pt100铂电阻信号。
变压器非电量保护
变压器非电量保护非电量保护，顾名思义就是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护，一般是指保护的判据不是电量（电流、电压、频率、阻抗等），而是非电量，如瓦斯保护（通过油速整定）、温度保护（通过温度高低）、防暴保护（压力）、防火保护（通过火灾探头等）、超速保护（速度整定）等。
非电量保护可对输入的非电量接点进行SOE记录和保护报文记录并上传，主要包括本体重瓦斯、调变重瓦斯、压力释放、冷控失电、本体轻瓦斯、调变轻瓦斯、油温过高等，经压板直接出口跳闸或发信报警。
对于冷控失电，可选择是否经本装置延时出口跳闸，最长延时可达300分钟。
还可选择是否经油温过高非电量闭锁，投入时只有在外部非电量油温过高输入接点闭合时才开放冷控失电跳闸功能。
变压器非电量保护一般指涉及到整定值的气体、压力和温度方面的保护。
当变压器内部出现单相接地、放电或不严重的匝间短路故障时，其他保护因得到的信号弱而不起作用，但这些故障均能引起变压器及其它材料分解产生气体。
利用这一特点构成的反映气体变化的保护装置称气体（瓦斯）保护。
1、气体保护继电器及整定瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。
其作用原理是：变压器内部故障时，在故障点产生往往伴随有电弧的短路电流，造成油箱内局部过热并使变压器油分解、产生气体（瓦斯），进而造成喷油、冲动斯继电器，瓦斯保护动作。
目前国产的气体保护用气体继电器结构为挡板式磁力接点结构，进口的气体继电器有浮桶式和压力式两种结构。
气体继电器具有两个功能：集气保护（称轻瓦）和流速保护（称重瓦）。
轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于切除变压器。
集气保护（轻瓦斯保护）轻瓦斯保护继电器由开口杯、干簧触点等组成。
运行时，继电器内充满变压器油，开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧接点断开。
当变压器内部发生轻微故障或异常时，故障点局部过热，引起部分油膨胀，油内的气体被逐出，形成汽泡，进入气体继电器内，使油面下降，开口杯转动，使干簧接点闭合，发出信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程要点提纲
要点一 要点二 要点三
何为非电量保护？ 变压器非电量保护的类型有哪些？ 非电量保护的测量、启动、元件及动作原理？
重点讲述 瓦斯保护及动作原理 温度保护及动作原理 冷却器全停保护回路
变压器非电量保护
定义： 指由非电气量反映故障动作或发信的保护。
电气量保护判据 非电气量保护判据
压力释放阀的特性 (1)快速开启性能。
(2)自动复位功能。
(3)自动发信功能。
压力释放阀的释压能力
压力释放阀是机械式的泄压装置。为适应变压器全密封运行的特殊性 ， 释放口径只能达到130mm，此口径的压力释压阀设计泄压能力只能保护变 压器内故障压力速率低于15kPa／ms时的故障产生的压力，故障压力速率 超过此限值易造成变压器油箱损坏。
4、速动油压继电器被正确安装后， 将放气塞打开，直到少量油流出，然后 将放气塞拧紧；
5、速动油压继电器安装完毕后，接 通信号线路，并将与之相联的蝶阀打开， 即可送电运行。
突发压力继电器结构示意图
突发压力继电器结构示意图
变压器正常运行时：因速动油 压继电器安装位置低于变压器油面线， 继电器油室与变压器油箱连通，油室 内隔离波纹管受到较小的静油压，气 室I内的弹簧对这静油压进行补偿达到 平衡，速动油压继电器不动作。
CT额定电流Ict的大小与变压器铭牌额定负荷电流、电流互感器变比 有关；而加热电流Ih是对Ict进行调整后并根据变压器铜油温差人为给出的 一个工作电流。
绕组温度计的结构及测温原理
问题2：为什么监控后台显示的温度与本体温度计上显示的温度 有差异呢？
强油循环变压器的温度保护定值
温度Ⅱ段经Ⅰ段闭锁回路
类型和启动、测量元件
瓦斯继电器
瓦斯保护
温度保护
1、温度继电器 2、温度闭锁回路
油压超速保护
速动油压继电器
冷却器全停保护
冷却器全停跳闸回路
防爆保护
压力释放阀/防爆膜
变压器瓦斯保护
瓦斯保护是变压器的主要保护，可以反映油箱内的一切故障。
瓦斯保护的分类：
本体瓦斯
特点
瓦斯保护
调压瓦斯
动作迅速、灵敏可靠、结构简单
油压增长速度越快，动作越迅速；由于油压波在变压器油中的传播速度极 快，所以速动油压继电器反应灵敏，动作精确，迅速发出信号并切断电源。 如果在变压器上安装速动油压继电器，一旦内部发生恶性短路故障，可防 止油箱爆炸。
变压器正常运行时，因速动油压继电器安装位置低于变压器油面线， 继电器油室与变压器油箱连通，正常情况下速动油压继电器不动作。当变 压器内部发生故障，油室内压力突然上升，当上升速度超过一定数值，压 力达到动作值时，压力开关动作，发出信号并切断电源使变压器退出运行。 在继电器内部装有平衡器。通过平衡器的作用，当变压器内部压力由于非 故障原因缓慢增长，但低于一定数值时，压力开关不会动作。
（跳闸经信号闭锁）
变压器冷却器全停跳闸回路
QF1、QF2、QF3主变 高中压侧断路器常闭 接点；
KMS1、KMS2交 流接触器；
KT11时间整 定K2T0~123时0m间in整
定60min
KT13时间整 定1min;
变压器油压超速保护
保护测量和启动元件： 突发压力继电器（速动油压继电器 ）
动作原理： 利用油箱内由于事故造成的动态压力增速（油压变化量）来动作的。
瓦斯继电器的Leabharlann 行与维护为防止继电器的受潮误动，瓦斯继电器应加装防雨罩； 巡视检查时，应重点检查瓦斯继电器防雨罩安装是否牢固； 瓦斯集气盒内应充满油，无气体；
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
变压器温度保护
主要功能： 1、根据变压器温度的变化控制变压器冷却器工作状态； 2、当变压器温度较高时，发出报警信号或跳闸；
变压器内部发生故障：油室内 压力突然上升，压力达到动作值时， 隔离波纹管受压变形，气室I内的压 力升高，操作波纹管位移，微动开关 动作，发出信号并切断电源使变压器 退出运行。
变压器防爆保护
保护测量和启动元件：变压器压力释放阀
动作原理：压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释 放阀的开启压力时，压力释放阀在2ms内迅速开启，使变压器油箱内的压 力很快降低。当压力降到关闭压力值时，压力释放阀便可靠关闭，使变压器 油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水份及其他杂项进入油箱。
跳闸
有载调压瓦斯 只是保护的对象和安 装位置不同，原理与本体瓦斯一致。
瓦斯保护的定值整定
轻瓦斯定值一般为：250mL—350mL（积聚气体数量 ），若轻瓦斯 不满足要求，可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需 求。
重瓦斯定值一般为：1.0—1.2m/s（油速整定） ，若重瓦斯不满足要 求，可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。
突发压力继电器的安装
1、速动油压继电器通过一个50mm蝶 阀安装在变压器油箱侧壁上与储油柜中 油面的距离为1～3米，如图所示：小型 变压器安装到油箱中部即可。
2、当变压器装有循环油泵时，继电 器不应装在靠近出油管的区域，以免在 启动和停止油泵时，继电器出现误动作。
3、速动油压继电器必须垂直安装， 放气塞在上端。
主要测量和启动元件：变压器温度继电器（油温表） 温度计主要结构：温包、PT100电阻、毛细管、波纹管、表头、压力式继电器
绕组温度计的结构及测温原理
问题1：上层油温计与绕组温度计有何异同呢？
强调：Ict≠Ih
热模拟：用一个流经电热
元件的加热电流Ih所产生的 附加温升Ih2R（R为电热元 件电阻值），即Ih2R=△Two， 当附加温升Ih2R在数值上完 全等同铜油温差△Two时，就 可以间接获得变压器绕组温 度 Tw=To + △ Two
本体重瓦斯 本体轻瓦斯 有载调压重瓦斯 有载调压轻瓦斯
2.1.1 瓦斯继电器的构成及动作原理
浮子（开口杯）
保护原理 利用反应气体和油流速度
接线柱 状态的原理来实现保护变压器内部故 障。
挡板
轻瓦斯
积聚气体数量
发信号
阻尼弹簧
250mL—350mL
磁铁
瓦斯继电器外形图 干簧接点
重瓦斯
油流冲向油枕的 速度 1.0—1.2m/s
电流 电压 阻抗
频率
油速 温度 压力 瓦斯气体量 火灾信号 冷却器故障
非电量保护示意图
变压器
内部故障
轻微故障 严重故障
轻瓦斯动作（信号） 重瓦斯动作（跳闸） 突发压力继电器动作（信号） 释压阀动作（信号）
温度过高
启动辅助冷却器 油温高（报警） 油温高（跳闸）
冷却器故障全停
1min报警（信号） 运行20min 60min后（跳闸）