電力變壓器的繼電保護(hù)原理及診斷

　　繼電保護(hù)防止因短路故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)造成電氣設(shè)備或供配電系統(tǒng)的損壞,提高供電可靠性,因此,電保護(hù)是變電所二次回路的重要組成部分,也是供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容.

一、電力變壓器的常見故障和保護(hù)配置

1、常見故障

常見故障分短路故障和不正常運(yùn)行狀態(tài).

(1)變壓器的短路故障

按發(fā)生在變壓器油箱的內(nèi)外,分內(nèi)部故障和外部故障.內(nèi)部故障有匝間短路、相間短路和單相碰殼故障.外部故障有套管及其引出線的相間短路、單相接地故障.

(2)變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)有過負(fù)荷、油面降低和變壓器溫度升高等.

2、保護(hù)配置

(1)裝設(shè)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路;

(2)800kVA以上油浸式變壓器和400kVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)裝置用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低;

(3)單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000kVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300kVA及以上或電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路;

(4)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)裝置分別用于保護(hù)變壓器的過負(fù)荷和溫度升高.

二、變壓器二次側(cè)短路流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流和電流保護(hù)的接線方式

變壓器電流保護(hù)的基本原理與電力線路保護(hù)類似,但由于變壓器的接線組別和保護(hù)的接線方式,變壓器二次側(cè)短路時(shí)流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流分布不同,將影響變壓器保護(hù)的靈敏度.

1、Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)單相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流

Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器,二次側(cè)發(fā)生單相短路時(shí),一次側(cè)穿越短路電流分布不對(duì)稱.

2、變壓器電流保護(hù)的接線方式

(1)兩相兩繼電器式接線(適用于相間短路保護(hù))

對(duì)Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器,二次側(cè)發(fā)生單相短路時(shí),流經(jīng)保護(hù)裝置穿越電流僅為二次側(cè)的三分之一(設(shè)變壓器變比為1),保護(hù)靈敏度只有相間保護(hù)的三分之一.

對(duì)Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)ab兩相短路,流經(jīng)保護(hù)裝置的穿越電流僅為二次側(cè)的,保護(hù)靈敏度也將降低.

(2)兩相一繼電器式接線(保護(hù)靈敏度隨短路種類而異)

但Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生單相短路和yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路,保護(hù)裝置不動(dòng)作,因此,該連線方式不能用于Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器的電流保護(hù).

三、變壓器的電流保護(hù)

(1)接線和工作原理

和線路過電流保護(hù)的接線、工作原理完全相同.

(2)變壓器過電流保護(hù)整定

和線路過電流保護(hù)的整定類似.

a.繼電器的動(dòng)作電流整定

式中,I1N為變壓器一次側(cè)額定電流;可靠系數(shù)Kre1、接線系數(shù)Kw、返回系數(shù)Kre同線路過電流保護(hù);Ki為電流互感器的變比.

b.動(dòng)作時(shí)限

變壓器過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比二次側(cè)出線過電流保護(hù)的*大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)Δt.對(duì)車間變電所的變壓器過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限,一般取0.5~0.7s.

c.靈敏度校驗(yàn)

式中,I(2)'K.min為變壓器二次側(cè)在系統(tǒng)*小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)一次側(cè)的穿越電流.