电力变压器保护 (2)

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三、气体保护的原理接线图
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四、对气体保护的评价：
➢主要优点：
动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内
部发生的各种故障。
➢主要缺点：
不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。
因此气体保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保 护相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱
a.速饱和变流器； b.波形鉴别； c.二次谐波制动; d.互感器的接法和变比 e.平衡线圈补偿
4两侧电流互感器型号不同
5变压器带负荷调整分接头
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4.变压器纵差动保护的整定计算原则
⑴纵差动保护起动电流的整定原则
①躲开变压器的最大负荷电流
Iset KrelIL.max
K rel
可靠系数，取1.3
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d)变压器油箱漏油
上触点接通，发出报警信号； 下触点接通，使断路器跳闸， 同时发出跳闸信号。
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3、气体继电器的安装
安装在油箱与油枕之间 的连接管道上。
为什么变压器是斜着的？
为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶 盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1％～1.5％的 升高坡度，通往继电器的连接管具有2％～4％的升 高坡度。
高压侧电压为500KV及以上的变压器，因频率降低和电 压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设变压器过励磁 保护。对变压器温度和油箱内压力升高，以及冷却系统故障， 应装设相应的保护装置。
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第二节 气体保护
一、气体保护： 反应变压器油箱内部气体量的多少和油流速度而动作
的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的 相间短路和匝间短路。并且是变压器铁芯烧损的唯一保护方 式。
10000KVA及以下的电力变压器，应装设电流速断保护。 对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能 满足要求时，也应装设纵差保护。
纵差保护或电流速断保护：反应电力变压器绕组、套管 及引出线发生的短路故障。
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（3）相间短路的后备保护
作用：反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时 作为瓦斯保护和纵差保护的后备保护，其动作时限按 阶梯形原则来整定。
内、外及引出线上发生的各种故障。
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第三节 电力变压器的纵联差动保护
1.构成变压器纵差保护的基本原则: Ir>0
两侧电流互感器的变比关系:
nTA2 nTA1
nT
2.变压器纵差保护的特点 （不平衡电流产生的原因和消除方法）
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不平衡电流的产生原因
减轻和消除方法
1励磁涌流的影响 2变压器两侧电流相位不同 3计算变比与实际变比不同
Iset KrelKIN
K rel
可靠系数，取1.3～1.5；
K
励磁涌流的最大倍数；
IN
变压器额定电流；
⑵纵差动保护灵敏系数的校验
K sen
I k . min .r I set .r
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第四节 电流速断保护
对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足要求时，可在 电源侧装设电流速断保护，它与瓦斯保护配合，以反应 变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。
I L .m ax
最大负荷电流
为了避免由于电流互感器二次回路断线时可能引起的 差动保护误动作。
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G
II
II 2
III
Ir II2
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②躲开变压器保护范围外部短路时的最大不平衡电流
Iset KrelIunb.max
K rel I unb.m ax
可靠系数，取1.3； 最大负荷电流，其计算式为；
由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料 分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体 的数量及流速构成气体保护。
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二、构成和工作原理
1、气体继电器的结构
1—罩；2—顶针；3—气塞； 4—永久磁铁；5—开口杯； 6—重捶；7—探针；8—开口销； 9—弹簧；10—挡板； 11—永久磁铁；12—螺杆； 13—干簧触点（重）； 14—调节杆； 15—干簧触点（轻）； 16—套管；17—排气口
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（1）气体保护
800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间 内油浸式变压器，应装设瓦斯保护。瓦斯保护可反应变压 器油箱内部的短路故障以及油面降低，重瓦斯保护动作于 跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。
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（2）纵差保护或电流速断保护
6300KVA及以上并列运行的变压器，10000KVA及以上单 独运行的变压器，发电厂厂用工作变压器和工业企业中 6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。
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（4）接地短路的零序保护
作用：零序保护用于反应变压器高压侧（或中压侧）， 以及外部元件的接地短路。
变压器中性点直接接地运行，应装设零序电流保护； 变压器中性点可能接地或不接地运行时，应装设零序电流、 电压保护。
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（5）过负荷保护
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，应装设过负荷保护。 过负荷保护通常只装在一相，延时动作于发信号。
第八章 电力变压器的继电保护
8.1 电力变压器的故障类型及其保护
变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外故障 两类。
内部：绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯 烧毁等。 外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
不正常的运行状态：外部相间短路、接地短路引起的相间 过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油 箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。
I u n b .m a x ( f z a U 1 0 % K n p K s t) I k .m a x
f za
变比、匝数引起的相对误差；
U
带负荷调压引起的相对误差；
0 .1
Байду номын сангаас
电流互感器容许的最大相对误差；
K np
非周期分量系数；
K st
电流互感器的同型系数，取为1；
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③躲开变压器最大励磁涌流
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2、气体继电器的工作原理
a)变压器正常运行时
上下两对触点都断开，不发 出信号
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b)变压器油箱内部发 生轻微故障
上触点接通信号回路，发出 音响和灯光信号，这称之为 “轻瓦斯动作”
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c)变压器油箱内部发生 严重故障
下触点接通跳闸回路，使断 路器跳闸，同时发出音响和 灯光信号，这称之为“重瓦 斯动作”