变压器非电量保护精编版

变压器非电量保护
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
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
瓦斯继电器的运行与维护
? 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；
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；
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
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
本体重瓦斯
瓦斯保护
特点
调压瓦斯
本体轻瓦斯 有载调压重瓦斯
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。
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
温度值 上层油温85℃ 上层油温80℃ 绕组温度105℃ 绕组温度100℃ 上层油温95℃ 绕组温度115℃ 油面温度65℃
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。
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。
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。
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。
动作迅速、灵敏可靠、结构简单
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
油面温度55℃
绕组温度80℃
动作情况 “油温高”报警信号 “油温高”报警信号返回 “绕组温度高”报警信号 “绕组温度高”报警信号返回 跳闸/信号 跳闸/信号 “风扇启动”信号，启动辅助冷却器 “风扇启动”信号返回，辅助冷却器停
运 “风扇启动”信号
温度Ⅱ段经Ⅰ段闭锁回路
（跳闸经信号闭锁）
变压器冷却器全停跳闸回路
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
பைடு நூலகம் 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）
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。