电力变压器保护医学课件

电力变压器保护 目录 电力变压器的故障类型和不正常工作状态 电力变压器保护配置 原则 电力变压器保护的基本原理 电力变压器保护运行规定 注意事项 电力变压器的事故及异常处理 电力变压器保护的日常维护及巡视 一 电力变压器的故障类型和不正常工作状态 一 电力变压器的故障类型 二 电力变压器的不正常运行状态 电力变压器是连续运行的静止设备 运行比较可靠 故障机会比较少 但由于绝大部分安装在户外 受自然环境影响较大 同时还受运行时承载负荷以及电力系统短路故障的影响 在变压器的运行过程中不可避免出现各类故障和异常情况 一 电力变压器的故障类型变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种类型 1 油箱外的故障 主要是套管和引出线上发生的相间短路以及接地短路 2 油箱内的故障 包括绕组的相间短路 接地短路 匝间短路以及铁芯的烧损等 实践表明 变压器套管和引出线上的相间短路 接地短路 绕组的匝间短路是比较常见的故障形式 而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少 二 电力变压器的不正常运行状态变压器的不正常运行状态 主要有变压器外部短路引起的过电流 负荷长时间超过额定容量引起的过负荷 风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等 上述这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热 另外 对于中性点不接地运行的星形接线变压器 外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压 威胁变压器的绝缘 大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁 引起铁芯和其他金属构件的过热 变压器处于不正常运行状态时 继电保护应根据其严重程度 发出告警信号 使运行人员及时发现并采取相应的措施 以确保变压器的安全 小结变压器的故障类型和不正常工作状态两种故障类型 油箱外和油箱内故障不正常工作状态 外部短路引起的过电流 负荷长时间超过额定容量引起的过负荷 风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等 思考与练习1 变压器有哪几种故障类型 简要说明 2 变压器有哪些不正常工作状态 怎样引起的 二 电力变压器保护配置 原则 为了保证电力系统安全稳定运行 当变压器发生故障或不正常状态时能够将影响范围限制到最小 电力变压器应装设瓦斯保护 差动保护或电流速断保护 外部相间短路和接地短路时的后备保护 过负荷保护 过励磁保护以及反映变压器异常状态的保护 一 电力变压器保护分类 二 电力变压器保护配置 三 有关重合闸配置问题分析 四 变电站主变保护配置示例 一 变压器保护分类变压器油箱内故障时 除了变压器各侧电流 电压变化外 油箱内的油 气 温度等非电量也会发生变化 因此 作为变压器的保护分为电量保护和非电量保护 二 变压器保护配置1 瓦斯保护变压器油对变压器有绝缘和冷却作用 当变压器油箱内故障时 在故障电流和故障点电弧的作用下 变压器油 和其他绝缘材料 会因受热而分解 产生大量气体 气体排出的多少以及排出速度 与变压器故障的严重程度有关 利用这种气体来实现保护为瓦斯保护 瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障 例如绕组轻微的匝间短路 铁芯烧损等 2 差动保护或电流速断保护对容量为6300kVA及以上的变压器 以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器 10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器 应装设纵差动保护 电流速断保护用于对于容量为10000kVA及以下的变压器 速断保护 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 配置原则 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 也有采用阻抗保护作为后备保护的情况 发生接地故障时 变压器中性点将出现零序电流 母线将出现零序电压 变压器的接地后备保护通常都是反应这些电气量构成的 4 过负荷保护变压器长期过负荷运行时 绕组会因发热而受到损伤 对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 应根据可能过负荷的情况 装设过负荷保护 配置原则 5 过励磁保护对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁时 励磁电流急剧增加 铁芯及附近的金属构件损耗增加 引起高温 长时间或多次反复过励磁 将因过热而使绝缘老化 电压为500kV及以上的变压器 应装设过励磁保护 在变压器允许的过励磁范围内 保护作用于信号 当过励磁超过允许值时 可动作于跳闸 配置原则 6 其他非电量保护对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障 应按现行有关变压器的标准要求 专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护 为了满足电力系统稳定方面的要求 当变压器发生故障时 要求保护装置快速切除故障 7 220kV变压器保护常规配置附表一 附表二 附表三 附表四 三 有关重合闸问题分析根据重合闸控制的开关所接通或断开的电力元件不同 重合闸可分为线路重合闸 变压器重合闸 母线重合闸 所以从 理论上 讲 变压器是可以装设重合闸的 然而 在电力系统的故障中 大多数是输电线路 特别是架空线路 的故障 而输电线路故障大都是 瞬时性 的 输电线路加装 重合闸 有可能大大提高供电的可靠性 变压器是充油设备 其故障大多数是 永久性 的 重合闸会加重变压器的损坏程度 另外变压器发生故障时 无论主保护还是后备保护动作 均发永跳令 闭锁开关重合闸 另外 从造价和修复速度上讲 变压器远比线路大得多和慢的多 所以变压器开关原则上不设重合闸 四 变电站主变保护配置示例1 220kV兴隆站示例本站主变保护装置PST 1200系列保护 主变压器保护装置是以差动保护 后备保护和瓦斯保护为基本配置的成套变压器保护装置 保护装置有两种不同的差动保护 设有完全相同的CPU插件 分别完成差动保护功能 高压侧后备保护功能 低压侧后备保护功能 各种保护功能均有软件实现 瓦斯保护由独立机箱 变压器PST1200型保护压板投停情况 2 500kV泰山站示例 2 3号主变保护采用南京自动化设备总厂生产的WBZ 500H微机型变压器保护装置 整套装置由三个独立单元组成 主保护单元 后备保护单元 非电量保护单元 主保护包括 差动保护 分差保护 瓦斯保护 后备保护包括 过激磁保护 相间阻抗保护 复合电压闭锁过流保护 零序电流保护 过负荷保护 非电量保护包括 本体 轻 重 瓦斯保护 冷却器全停保护 压力释放保护 油温高报警保护 绕组温度高报警保护 油位异常保护 主变各保护屏保护配置表 一 主变各保护屏保护配置表 二 主变各保护屏保护配置表 三 小结变压器保护配置 原则 变压器保护分类 电量保护 非电量保护 主保护包括 差动保护 分差保护 瓦斯保护 后备保护包括 过激磁保护 相间阻抗保护 复合电压闭锁过流保护 零序电流保护 过负荷保护 非电量保护包括 本体轻瓦斯保护 本体重瓦斯保护 冷却器全停保护 压力释放保护 油温高报警保护 绕组温度高报警保护 油位异常保护220kV变压器保护常规配置 兴隆站 泰山站变压器保护配置情况进行了有关 重合闸 问题的探讨 思考与练习1 变压器一般装设哪些保护 2 什么是变压器保护的电量保护和非电量保护 3 变压器为什么不装设重合闸 三 变压器保护的基本原理 一 变压器的主保护 二 变压器的后备保护 三 变压器的非电量保护 一 变压器的主保护主保护 为满足系统稳定和设备安全要求 能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护 主保护包括 差动保护 分差保护 瓦斯保护 1 差动保护变压器差动保护是按照循环电流原理 在假设变压器的电能量传递为线性的情况下 基于基尔霍夫电流定律构成的 即正常运行和外部故障时 i 0 变压器各侧电流在差动保护中向量和等于零 作为差动保护主要是用来反应变压器各侧CT间绕组 引出线及套管上的各种短路故障 差动保护根据CT接入位置 接线方式 以及制动量的不同 反映的故障性质和保护对象 范围 略有不同 利用套管CT 利用开关侧CT 差动保护保护范围示例 双绕组变压器正常运行时的电流分布 三绕组变压器内部故障时的电流分布 变压器正常运行与故障时的电流分布 差动保护特点保护范围 三侧开关CT 包括CT 至主变部分 可以反应保护范围内的接地 相间 匝间故障 动作特性 瞬时跳三侧开关 0S动作 正常运行和外部故障时的电流分布 内部短路故障时的电流分布 1 第一套差动保护是根据鉴别波形间断角原理构成的一套差动保护 它利用励磁涌流的波形有较大的间断角 而短路电流的波形是连续这一点进行工作的 当变压器引出线 套管 油箱内部的线圈及差动CT之内的电气设备发生短路故障时 差动保护动作 1 是利用比较变压器各侧电流差值构成的主保护 2 电流取自变压器各侧的CT 35kV侧无开关的 取自35kV侧套管CT 3 动作范围是变压器三侧接地和短路故障 2 第二套差动保护是根据二次谐波制动原理构成的一套差动保护 它利用励磁涌流中含有大量二次谐波分量作为制动量这一点进行工作的 当变压器引出线 套管 油箱内部的线圈及差动CT之内的电气设备发生短路故障时 差动保护动作 1 作为变压器内部及套管引线的主保护 2 电流取自变压器高 中侧以及中性点套管CT 3 动作范围是变压器除35kV 三角形 之外的其他各侧 3 分侧差动保护分侧差动保护是将变压器的各侧绕组作为被保护对象 在各绕组的两端设置CT而实现的保护 变压器分侧差动原理接线图 分侧差动保护用来提高切除自耦变压器内部单相接地短路故障的可靠性 接线简单可靠 对相间和单相短路灵敏度高 但对匝间短路无保护作用 1 分侧差动保护的电流取自主变高中压侧的开关电流以及公共绕组电流 2 其保护范围为高 中压侧绕组以及引线上的接地和相间故障 但不保护绕组的匝间故障 3 由于不依靠磁路因此上不必考虑励磁涌流的影响 4 分相差动保护分相差动保护是以某一相绕组为保护对象的差动保护 用以快速切除变压器绕组 套管以及高中压侧引出线上 相间 接地 故障 适用于单相式变压器 1 分相差动保护的电流取自主变高中压侧的开关电流和低压侧绕组电流 2 保护范围包括除低压侧引线以外的所有故障 3 由于不用校正相位 可以在最大程度上保留了励磁涌流的特征 5 小区差动保护由于分相差动对低压侧引线部分无保护范围 因此引入小区差动作为分相差动的补充 1 小区差动保护的电流取自主变低压开关电流以及低压侧绕组电流 2 作为分相差动的补充 其保护范围为低压侧引出线上的故障 3 由于不经过磁变换 因此不必考虑励磁涌流的影响 但由于电流的差异 绕组侧必须进行相位校正 6 零序差动保护零序差动保护由高压侧 中压侧和公共绕组的零序电流构成 主要用于大容量超高压三绕组自耦变压器Y侧内部接地故障 保护范围 高 中压侧开关CT 包括CT 至主变中性点CT部分 动作特性 瞬时跳三侧开关 0S动作 特点 不受励磁涌流 过励磁及带负荷调压的影响 对单相接地故障灵敏度高 各种差动保护范围展示 2 瓦斯保护 1 瓦斯保护 可以反应主变内部各种故障 包括接头过热 局部放电 铁芯故障等 的非电量主保护 轻瓦斯保护动作于发信号 重瓦斯保护动作瞬时跳开各侧开关 2 瓦斯保护原理图 3 瓦斯 气体 继电器安装位置 瓦斯 气体 继电器 安装位置在油箱与油枕的连接导管中 图中 1 所示 4 瓦斯保护原理当变压器发生内部故障时产生大量的气体将聚集在瓦斯继电器的上部 使油下降 当油面降低到一定程度时 上浮筒下沉使水银接点接通 轻瓦斯发动作信号 如果是严重的故障时 油箱内的压力增大使油流冲击挡板 挡板克服弹簧阻力 带动磁铁向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路 5 瓦斯保护的范围1 油箱内部的相间短路故障2 绕组匝间 层间短期故障3 绕组与铁芯与外壳间的短路故障4 铁芯故障5 油面下降或漏油6 分接头接触不良等故障 3 差动 瓦斯特点分析 1 瓦斯保护的主要优点是结构简单 灵敏性高 能反应变压器油箱内的各种故障 特别是能反应轻微匝间短路 它也是油箱漏油或绕组 铁芯烧损的唯一保护 2 差动保护能反应油箱外 变压器套管和引出线的 故障 抗外部振动干扰能力强 3 瓦斯保护能反应变压器铁芯过热烧伤 油面降低 差动保护对此无反应 变压器绕组产生少数线匝的匝间短路 短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击 但表现在相电流上却并不大 所以差动保护没有反应 此时瓦斯保护能够灵敏反应 差动保护不能代替瓦斯保护 4 差动保护与瓦斯保护在保护范围上有一定互补性 一起作为变压器的主保护 二 变压器的后备保护后备保护 主保护或开关拒动时 用来切除故障的保护 后备保护分为远后备和近后备两种 远后备保护 当主保护或开关拒动时 由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护 近后备保护 当主保护拒动时 由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护 后备保护包括 过激磁保护 相间阻抗保护 复合电压闭锁过流保护 零序电流保护 过负荷保护等 1 过激磁保护 1 变压器励磁涌流与电压和频率的关系 I U X其中 感抗 2 3 142 频率 电感 也就是X 6 284fL I U 6 284fL结论 I与电压成正比 与频率成反比 2 变压器在运行过程中由于电压升高或者频率降低将会使变压器工作在过励磁状态 此时变压器磁通严重饱和 励磁电流急剧增加并且发生畸变 产生高次谐波 从而使内部损耗增大 铁芯温度升高 对绝缘造成破坏 另外由于铁芯饱和之后 漏磁通增大 在主变中产生涡流 引起局部过热 严重时可使得铁芯变形 损害介质 3 现代大型电力变压器 额定运行时的磁场强度一般在1 7 1 8T 而饱和时的磁场强度一般在1 9 2 0T 两者已经很接近 所以当电压频率比增加时将产生过激磁 导致励磁电流增大 从而影响变压器寿命甚至烧毁变压器 一般避免方法 1 防止电压过高运行 利用补偿设备 一般电压越高 过励情况越严重 允许运行时间越短 2 加装过励磁保护 根据变压器特性曲线和不同的允许过励磁倍数发出告警信号或跳闸 2 阻抗保护利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置 阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值 U I Z 也就是短路点至保护安装处的阻抗值 1 阻抗保护介绍 变压器标准化设计规范 中规定 330KV及以上电压等级的变压器 需在高中压侧配置阻抗保护 作为本侧母线故障和主变部分绕组故障的后备保护 阻抗元件采用由具有偏移圆特性的相间 接地阻抗元件组成 其正反方向都有保护范围 正方向指向变压器 反方向则指向系统 指向变压器的阻抗元件其整定范围不应超过对侧母线 指向系统的阻抗元件其整定范围应与线路保护配合整定 2 国网标准化的 相间和接地阻抗保护 1 作为本侧母线故障和主变部分绕组故障的后备保护 指向变压器的阻抗范围不超过对侧母线 指向母线的阻抗作为本侧母线故障的后备保护 2 高压侧设置一段两个时限 第一时限跳开本侧断路器 第二时限跳开变压器各侧断路器 中压侧设置一段四时限 第一时限跳开分段 第二时限跳开母联 第三时限跳开本侧断路器 第四时限跳开变压器各侧断路器 500kV变压器的特殊保护分析 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 引起过电压造成磁通密度剧增 引起铁芯及其它金属部分过热 2 500kV 220kV阻抗保护 当变压器绕组或引出线发生相间短路时作为差动保护的后备保护 3 复合电压闭锁过流保护 1 国网标准化配置作为阻抗保护的补充 防止阻抗保护的出现死区国网标准化进行了以下配置 高中压侧 1 配置一段复压闭锁过流保护2 不带方向 复压元件固定取各侧3 保护动作后跳开主变各侧开关 低压侧 1 配置一段复压闭锁过流保护2 不带方向 复压元件固定取本侧3 保护动作后跳开主变各侧开关4 一时限跳本侧 2时限跳各侧5 另设一段过流 固定跳各侧 2 复合电压闭锁过流保护构成复合电压由相间低电压 反应对称故障 和负序电压 反应不对称故障 元件或门构成 采用负序电压元件可以保证在不对称故障时有很高的灵敏度 在主变各侧发生不对称短路故障时 负序电压的幅值不受星角变化的影响 但负序电压不能反应三相短路 因此采用三个相间低电压元件作为三相短路的复压元件 1 国网标准化的主变保护高 中压侧复压元件固定取各侧 低压侧复压元件固定取本侧 2 默认标准版本保护复压选取可由控制字进行投退 复合电压起动过电流保护 负序电流保护 4 零序电流保护 1 零压闭锁方向零流保护的组成电压为110KV以上的变压器 在大电流系统侧应设置反映接地故障的零序电流保护 在两侧接大电流的三绕组变压器以及三绕组自藕变压器 应配置零序方向 1 作为后备保护 当零序电流保护的灵敏度不足时 需引入零序电压元件配合使用 2 当主变高中压侧均带电源且两侧同时接地运行时 任一侧发生接地故障 在高中压侧都会有零序电流通过 为使变压器两侧的零序保护互相配合 有时需要加设零序方向保护 2 国网标准化配置反应大电流接地系统的接地故障 作为变压器和相邻元件的后备保护 采用自产零序电流 高压侧 1 配置两段零序过流保护 其中 段带方向 方向指向母线 延时跳本侧断路器 2 段不带方向 延时跳变压器各侧开关 低压侧 1 配置两段零序过流保护 其中 段带方向 方向指向母线 时限跳分段 时限跳母联 时限跳本侧 2 段不带方向 延时跳变压器各侧开关 零序保护配置原理图 5 中性点间隙零序保护为了防止接地故障时 中性点不接地的变压器由于某种原因造成中性点电压升高 造成中性点绝缘击穿造成损坏 在变压器的中性点上装设放电间隙 放电间隙的另一端接地 当中性点的电压升高到一定值时 放电间隙的击穿 从而保证中性点的绝缘安全 当放电间隙击穿时 中性点将流过一个电流 该电流即间隙零流 间隙零序保护包含间隙零压元件和间隙零流元件 间隙零压元件使用外接3U0 间隙零流元件使用变压器经间隙接地的间隙零序电流 间隙零压元件和间隙零流元件各设一段两时限 也可以通过整定选择为间隙保护并联输出 或门启动间隙零序保护的时间元件 采用间隙电压保护的两时限 注 220kV主变零序过电压保护3UO一般整定为180V 时间固定为0 5s 6 三相不一致保护断路器一相断开 其他两相仍在合闸位置 我们称其为非全相 是一种非正常的运行方式 当系统处于非全相运行的方式下 会产生零序 负序分量 会对发电机和电动机造成影响 同时也影响保护装置的正确动作 所以电力系统不允许非全相的长期运行 因此需装设非全相保护 系统出现非全相运行时就跳开其它两相 非全相保护可以选择由保护完成或者由开关机构自己完成 国网标准化提出 三相不一致保护应选择由开关自己完成 1 三相不一致由保护实现存在问题 1 不经电流判别 长电缆开入 易误动 2 经电流判别 轻负荷运行发生三相不一致时 易拒动 2 三相不一致由断路器本体机构实现存在问题 1 时间继电器离散性较大 2 高污染和风沙大地区 可靠性较差 3 三相不一致启动失灵问题1 只有发生故障时 才需要启动失灵保护 而三相不一致属于异常运行状态 不应启动失灵保护 2 开关操作造成的三相不一致 不应启动失灵 3 保护跳闸造成三相不一致时 保护本身已启动失灵 4 偷跳造成的三相不一致 因系统无故障 不宜启动失灵保护 7 过负荷保护过负荷保护 过负荷时三相对称 过负荷保护只需反应某一相电流 过负荷保护经延时5 10s动作于信号 过电流保护 三 变压器的非电量保护非电量保护 是利用变压器的油 气 温度构成的变压器保护 主要有瓦斯保护 压力释放保护 温度保护 油位保护 冷却器全停保护等 非电量保护根据现场需要 可作用于信号或动作于跳闸 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中央信号 远方信号 事件记录三组接点 同时装置本身的CPU也可记录非电量动作情况 对于需要延时跳闸的非电量信号 由装置经过定值设定的延时起动装置的跳闸继电器 而直接跳闸的非电量信号直接起动装置的跳闸继电器 其原理可分别为图3 2 1 图3 2 2 图3 2 3 1 瓦斯保护这部分内容前面已经介绍 不再赘述 2 压力释放保护 压力释放用于油浸式变压器用来保护油箱 压力释放保护在山东超高压公司变电站一般作用于信号 压力继电器是利用变压器内部油或气体膨胀的压力来启闭继电器触点的 用与测量变压器内部压力是否过大对油箱是否产生影响的一种变压器本体保护 3 冷却器全停保护 1 时间继电器计时20分钟 温度继电器达到75 两者相与 停主变 2 时间继电器计时60分钟 停主变 小结本节讨论了 变压器保护的基本原理 介绍了主保护 后备保护 远 近后备保护 的概念介绍了500kV变压器的 特殊保护 1 过励磁保护 2 500kV 220kV阻抗保护 思考与练习1 什么是主保护 后备保护 远 近后备保护 2 差动保护为什么不能代替瓦斯保护 3 500kV变压器有哪些特殊保护 其作用是什么 四 变压器保护运行规定 注意事项 一 继电保护运行一般规定 二 继电保护调度运行规定 山东电网 三 泰山站变压器保护规定 现场运规 一 继电保护运行一般规定1 电气设备不允许无保护运行 2 一次设备停电 保护装置及二次回路无工作时 保护装置可不停用 但其跳其它运行开关的出口压板应解除 3 投入保护装置的顺序为 先投入直流电源 后投入出口压板 功能 出口压板 停用保护装置的顺序与之相反 4 保护装置投跳闸前 运行人员必须检查信号指示正常 包括高频保护通道等 工作后的保护装置还应用高内阻电压表以一端对地测端子电压的方法验证保护装置确实未给出跳闸或合闸脉冲 5 带有交流电压回路的保护装置 如纵联保护 距离保护 低电压保护 低压闭锁过流保护 方向闭锁过流保护 备自投装置 低频减载装置等 运行中不允许失去电压 投运前必须检查交流电压回路正常 各空气开关在合位或保险已装上 1 当阻抗 低电压保护失去电压时 值班运行人员应将此类保护停用 并报告值班调度员 当有可能失去电压时 应汇报值班调度员 停用此类保护或采取相应措施 2 低压 方向 闭锁过流保护失去电压时可不停用 但应立即处理并汇报值班调度员 6 直流系统接地时 不允许用拉合直流电源的方法寻找接地点 特殊情况 须经值班调度员的许可退出相关保护后进行 7 电压二次回路使用中间继电器由刀闸辅助接点联动实现自动切换方式的 当由于刀闸辅助接点或其它原因造成两组电压切换继电器同时动作供给电压时 不允许操作母联 应停用母联开关的直流电源 8 电流二次回路切换时 应停用相应的保护装置 严禁操作过程中电流互感器二次回路开路 9 经值班调度员批准 下列情况可停用不停电设备的保护装置进行检查或试验 1 用旁路 母联 开关保护或临时保护代替 2 220kV及以上设备有两套完整保护的 可以轮流停用 3 在保证有一套主保护运行的情况下 天气好时经值班调度员许可保护装置可轮流停用 但停用时间不得超过1小时 10 二次回路上的检修工作过程中 凡遇到异常 如直流接地 保险熔断 或开关跳闸时 应立即停止工作 待查明原因或确定与之无关后 方可继续工作 11 不允许在运行的保护屏上钻孔 尽量避免在运行的保护屏附近进行钻孔或进行任何有震动的工作 如要进行 则必须采取妥善措施 以防止运行的保护误动作 12 在清扫运行中的设备和二次回路时 应认真仔细 并使用绝缘工具 毛刷 吹风设备等 特别注意防止振动 防止误碰 13 继电保护和二次回路的工作结束后 工作负责人应向运行人员详细进行现场交代 并将其记入继电保护工作记录薄 主要内容有 整定值变更情况 二次接线更改情况 已经解决及未解决的问题及缺陷 有关参数正常值 如高频通道收发讯电压 差动保护不平衡电流等 运行注意事项和设备能否投入运行等 经运行人员检查无误后 双方应在继电保护工作记录薄上签字 14 继电保护改变定值的工作 运行人员和检修人员应核对定值 分别在定值单和装置所打印定值上签字 并注明执行日期 15 继电保护和二次回路的工作结束后 值班人员将改变后的保护定值等情况 向值班调度员汇报并核对 按其指令投入或停用保护及自动装置 16 新安装的或一 二次回路有过变动的方向保护及差动保护 必须在负荷状态下进行相位测定 如做方向六角图 测量差动保护的差电压或差电流 17 各种保护屏 控制屏 配电屏 直流屏 保护压板及信号指示 操作把手等 应有名称编号 不得无标志运行 并保持清洁 18 高频保护部分的投入和停用要按照值班调度员的指令进行 线路两侧的高频部分必须同时投停 高频 光纤 保护部分停用时 距离 零序保护可以继续运行 19 纵联保护的高频 光纤 通道故障时 应将高频 光纤 保护部分退出运行 20 保护装置振荡闭锁或起动元件频繁动作 可不停用保护装置 但应通知有关人员处理 21 高频 光纤 保护部分投信号时 应停用 投主保护 压板 22 保护运行中因故失去交流电压 应汇报值班调度员将距离和高频保护停用 23 运行中的保护装置不得按动 RST 按钮 保护屏上的定值修改小开关运行中严禁随意拨动 24 值班人员应每月19日对保护进行时钟校对 定期检查保护打印纸充足 打印字迹清楚 25 保护动作跳闸后 应按要求记录保护动作信号 并将保护动作和测距结果向值班调度员准确汇报 26 下列情况应停用微机保护 1 微机保护装置使用的交流电压 电流 开关量输入 开关量输出回路上的作业 2 装置内部作业 3 继电保护人员输入定值 影响装置运行时 4 微机保护装置故障 27 当保护 装置异常 信号发出后 应立即停用相关保护后汇报值班调度员 28 保护装置进行检修或有工作时 应退出运行 停用各功能压板及跳闸压板 断开其直流电源 29 保护装置因失去直流电源引起保护被闭锁时 应将保护跳闸出口压板停用 检查保护装置及屏内接线有无明显异常 试送一次 成功后检查保护无异常后投入保护跳闸出口压板 成功与否汇报值班调度员 30 保护投检修状态压板在保护装置进行定检或实验时投入 主要防止有关报告经规约接口向综自系统发送相关信息而干扰值班调度员系统的正常运行 二 继电保护调度运行规定 山东电网 有关变压器部分 1 运行中的变压器瓦斯保护与差动保护不得同时停用 2 CT断线时应立即停用变压器差动保护 3 复合电压或低电压闭锁的过流保护失去电压时 可不停用 但应及时处理 4 变压器阻抗保护不得失去电压 若有可能失去电压时 应停用阻抗保护 5 中性点放电间隙保护应在变压器中性点接地刀闸断开后投入 接地刀闸合上前停用 6 由旁路开关代变压器开关或旁路开关恢复备用 操作前停用差动保护 并切换有关保护的CT回路及出口回路 操作结束后投入差动保护 三 泰山站变压器保护规定 现场运规 1 第一差动保护 第二差动保护 分相差动 高压侧阻抗 中压侧阻抗 高压侧方向零序电流保护 中压侧方向零序电流保护 高中压侧零序电流保护 中性点零序电流保护 三侧过流保护 高压侧过励磁保护 瓦斯保护 中压侧失灵保护 低压侧中性点偏移保护正常应全部投入 2 正常运行时差动保护 瓦斯保护不能同时停用 3 CT断线时应立即停用变压器差动保护 4 复合电压或低电压闭锁的过流保护失去电压时 可不停用过流保护 但应停用相应复压压板 5 变压器阻抗保护不得失去电压 若可能失去电压时 应停用阻抗保护 6 变压器非电量保护中重瓦斯保护投跳闸 其它非电量保护投信号 7 保护装置交流电压输入量正确 交流电流输入回路方向 极性正确 非电量保护信号正确 8 保护装置告警或检修时 应立即退出相关保护功能或装置 A B屏主保护装置异常 停用主保护跳闸出口和 启动中压侧失灵 和 启动中压侧母差失灵 压板 后备保护装置异常 停用后备保护跳闸出口和 启动中压侧失灵 和 启动中压侧母差失灵 压板 C屏分差保护装置异常 停用分差保护跳闸出口压板 分差启动母差失灵 压板 失灵保护装置异常 停用 启动中压侧失灵 和 启动中压侧母差失灵 分差启动母差失灵 压板 9 保护硬接点信号 软报文信息上传完整 准确 无遗漏 10 保护运行时 严禁随意修改控制字 定值 参数设置等 11 差动或瓦斯保护动作跳闸后 在未查明原因前不得投入运行 12 主变保护跳母联压板正常在停用位置 13 主变保护装置的面板及说明 1 运行监控 装置运行正常时闪烁 2 装置异常 装置异常时亮 3 保护动作 保护动作跳闸时亮 4 告警信号 保护告警时 如过负荷 CT断线 PT断线等 亮 5 启动 保护启动时亮 14 FST系列操作箱及本体装置面板及说明 1 运行 装置运行正常时闪烁 2 母运行 主变220kV侧 1 2 刀闸合闸时亮 3 跳闸位置A B C 保护动作 主变220kV侧开关A B C相出口时亮 4 合闸位置A B C 主变220kV侧开关A B C相合闸时亮 5 手跳 保护屏上手动拉开主变220kV侧开关时亮 6 手合 保护屏上手动合上主变220kV侧开关时亮 7 保护1 2 跳 保护动作 1 2 圈出口跳闸时亮 15 非电量保护面板 小结本章节用三个 规定 介绍了 变压器保护运行注意事项 1 继电保护运行一般规定2 继电保护调度运行规定 山东电网 3 泰山站变压器保护规定 现场运规 思考与练习1 复习变压器保护运行规定 注意事项 2 阐述 继电保护调度运行规定 有关变压器 内容 五 电力变压器事故及异常处理 一 主变微机保护异常处理总体要求 二 事故及异常处理流程 三 典型事故及异常处理 四 一起变压器保护故障案例分析 一 主变微机保护异常处理总体要求1 主变发装置异常 应立即现场检查主变保护屏 判明具体信号后按照调度命令迅速处理 2 当保护发装置异常时 应现场检查系 哪种装置异常 应停用相应的主变保护 汇报管辖调度及相关部门 3 当CT断线信号发出后 伴随差流越限信号发出 应立即汇报省调 根据后台报文及保护屏信号 根据调度命令停用主变相应的保护压板 差动 并对保护用CT 回路进行检查有无异常 汇报管辖调度及相关部门 4 监控后台发 XX保护动作 应立即到主变及35kV保护室保护屏根据动作信息判断哪种保护动作 并对相应各保护范围进行检查 将结果汇报管辖调度 听候处理 5 主变保护屏发 差流越限 信号应现场检查差动保护不平衡电流值 复归信号 复归不成汇报管辖调度 差流越限 期间注意监视差动保护不平衡电流值 6 主变压器保护发 PT断线 信号处理原则 1 500kV 220kV无论哪侧发出 PT断线 信号 都应先停用本侧 阻抗保护 然后检查是否断线 若不是应进行试送 成功后投入 阻抗保护 汇报省管辖调度及相关部门 2 500kV 220kV 35kV无论哪侧发出 PT断线 信号 都应先停用本侧A B屏复压元件压板 待电压恢复正常后 投入该压板 并同时汇报管辖调度及相关部门 二 事故及异常处理流程1 发生事故或异常后 一般处理原则 1 记录时间 恢复音响 2 记录监控信号 检查负荷 包括过负荷 及电压情况 记录模拟盘 监控屏 开关变位情况 将上述情况向管辖调度简要汇报 3 记录保护装置动作情况 具体到哪个保护的哪个信号 重合闸装置动作与否 记录内容应详细 应根据规定对保护信号进行复归 检查相应二次回路 打印故障录波器及保护故障报告 4 检查室外设备情况 开关 位置 压力指示 外观 基础 架构 机构 瓷套 引线及接头 接地引线 端子箱 机构箱 互感器 压力指示 油位 外观 基础 架构 安全阀 瓷套 二次接线盒 一次引线及接头 接地引线 刀闸 触头 支瓶 转瓶 引线及接头 避雷器 是否动作 外观 基础 架构 瓷套 电导电流表及接地引下线 一次引线及接头 接地引线 阻波器 外观检查 一次引线及接头 内部避雷器是否完好 变压器 本体情况 各端子箱 风冷运行情况 瓦斯继电器和防爆膜动作情况 油位 油温 套管外观 套管油位 各侧引线及接头 接地引线 干式低抗 电容器 耦合电容器 外观 支瓶 一次引线及接头 放电线圈油位 本体 瓷套 接地引线 5 事故原因分析 根据监控信号 保护动作情况 设备动作情况进行综合分析 判断故障原因 性质 一二次设备动作是否正确 明确对恢复供电有影响需要隔离的一二次设备及需要停用的保护装置 6 将详细内容汇报设备管辖调度 生产调度 站长 管理处 报调度1 问清调度员姓名 报出站名 姓名 岗位 2 报事故 时间 开关跳闸情况 故障相别 保护及自动装置动作情况 3 一 二次设备故障情况 4 已做的故障设备隔离情况 拉开的开关 刀闸 断开的保护及二次设备 7 事故处理 1 向调度申请停用对恢复供电有影响的一二次设备及保护装置 包括拉开相应开关 刀闸 断开相应保护及二次设备 2 根据调度指令进行处理 8 对站内故障设备布置安全技术措施 9 填写相关记录 运行日志 跳闸记录 设备台帐 缺陷记录 开关分合闸统计表 避雷器动作次数记录 解锁记录 写出事故经过报告和 变电站故障情况汇报表 汇报有关部门 2 关于事故 5 30 60分钟 异常汇报 3 事故异常处理典型步骤 1 根据监控后台信号 主要象征 判断事故异常情况 范围 2 汇报有关调度 3 应急处理 根据现场规程 检查影响到站用电 直流系统情况 应尽快恢复站用电及直流系统运行 4 检查保护装置的动作信号情况 查看故障录波器的动作情况 检查现场保护范围内一次设备有无明显故障点 5 汇报有关调度 6 根据调度指令处理 若是因保护误动误动或拒动引起 停用有关保护 根据调度命令恢复送电 若确因设备故障造成跳闸 根据调度指令将故障设备隔离 根据检修需要作好现场安全措施 等待专业人员处理 7 填写 变电站事故汇报表 形成报告 报有关部门 三 典型事故及异常处理以泰山站保护配置为例 1 主变第一 第二差动同时动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变差动保护动作 主变故障录波器启动 主变冷却器故障 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着主变高中压侧开关跳闸 三侧电流指示为零 2 处理 a 检查保护装置 包括气体继电器和压力释放阀 的动作信号情况 查看故障录波器的动作情况 检查现场一次设备 特别是变压器差动范围内设备 有无着火 爆炸 喷油 放电痕迹 导线断线 短路 小动物爬入引起短路等情况 检查主变压器第一差动 第二差动CT保护范围内一次设备有无明显故障点 包括中性点接地极接地是否良好 b 汇报省调并迅速恢复站用电并检查直流系统情况 c 变压器跳闸后 在查明原因消除故障之前不得将变压器投入运行 d 两套差动保护都投入运行 若只一套差动动作 应检查是否为保护误动或拒动 若是因某套差动保护误动引起 停用误动差动保护 根据调度命令恢复送电 e 及时将检查情况向调度及有关部门汇报 根据需要作好现场检修相应的安全措施 等待专业人员处理 2 主变分侧差动动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变分差保护动作 主变故障录波器启动 主变冷却器故障 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着主变高中压侧开关跳闸 三侧电流指示为零 2 处理 a 根据监控后台及保护动作信息检查主变压器本体及高 中压侧一次设备 包括中性点接地极接地良好 b 汇报省调并迅速恢复站用电并检查直流系统情况 c 根据现场检修工作需要作好相应的安全措施 等待专业人员处理 3 主变高压侧相间阻抗动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着第一时限跳高压侧开关 第二时限跳各侧开关 2 处理 a 检查主变高压侧套管至主变500kV开关间是否发生相间故障 b 检查是否为500kV母线保护拒动 c 若是因 PT 断线造成保护误动作 汇报调度根据其命令停用主变高压侧相间阻抗保护及该侧复压元件压板 恢复主变送电 d 若是因某一线路故障造成越级跳闸 将故障线路隔离 对主变送电 若是母线故障造成越级跳闸 500kV母差保护拒动 隔离故障点 根据检修人员要求作好相应的安全措施 等待专业人员处理 对主变送电 4 主变中压侧相间阻抗动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着第二时限跳中压侧开关 第三时限跳各侧开关 2 处理 a 检查主变220kV侧套管至主变220kV开关间是否有相间故障 b 检查是否为220kV母线保护拒动 c 若是因 PT 断线造成保护误动作 汇报调度根据其命令停用主变中压侧相间阻抗保护及该侧复压元件压板 恢复主变送电 d 若是因某一线路故障造成越级跳闸 此时主变高压侧开关未跳 应判断故障线路并隔离 用母联开关恢复停电母线送电后 用主变中压侧开关并环 最后恢复35kV侧设备运行 5 主变高压侧方向零序电流保护动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着第一时限跳高压侧开关 第二时限跳各侧开关 2 处理 a 检查主变高压侧套管至主变500kV开关间是否发生单相接地故障 b 隔离故障点 根据现场检修工作需要作好相应的安全措施 等候处理 c 若是因某一线路故障造成越级跳闸 将故障线路隔离后 对主变送电 若是母线故障造成越级跳闸 500kV母差保护拒动 隔离故障点后对主变送电 根据检修人员要求作好相应的安全措施 等待专业人员处理 6 主变中压侧方向零序电流保护动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着第二时限跳中压侧开关 第三时限跳各侧开关 2 处理 a 检查主变中压套管至220kV母线是否发生单相接地故障 b 隔离故障点 根据现场检修工作需要作好相应的安全措施 等候处理 c 若是因某一线路故障造成越级跳闸 将故障线路隔离后 对主变 母联开关送电 若是母线故障造成越级跳闸 220kV母差保护拒动 隔离故障点后对主变送电 根据检修人员要求作好相应的安全措施 等待专业人员处理 7 主变低压侧过流保护动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着跳高中压侧开关跳闸 2 处理 a 检查主变低压侧套管至35kV母线各连接设备保护CT间是否发生相间故障 b 隔离故障点 根据现场检修工作需要作好相应的安全措施 等候处理 8 主变过励磁保护 高定值 动作 1 象征 后台警笛响 发主变本体发 主变过励磁保护动作 光字牌 第一时限发信号 第二时限跳高压侧开关 2 原因 因500kV系统内出现操作过电压或突然甩掉大量负荷而引起电压突然升高 使变压器过激磁 3 处理 a 过励磁保护动作或报警 应检查500kV系统电压情况 若电压升高 应汇报省调 要求调整电压或停用35kV电容器 投入35kV低压电抗器 b 主变过励磁达到极限值而开关未跳闸 可判断为保护失灵 应立即将变压器退出运行 9 主变高压侧零序过流保护动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着跳高中压侧开关 2 处理 a 检查主变及三侧母线是否发生接地故障 是否越级跳闸 b 检查主变其它保护动作情况 是否为主保护拒动或零序电流保护误动造成跳闸 c 将检查结果汇报省调 根据调度命令进行处理 10 主变中压侧零序过流保护动作 1 象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着跳高中压侧开关 2 处理 a 检查主变及三侧母线是否发生接地故障 是否越级跳闸 b 检查主变其它保护动作情况 是否为主保护拒动或零序电流保护误动造成跳闸 c 将检查结果汇报省调 根据调度命令进行处理 11 主变低压侧零序过压保护动作 1 主要象征 后台警铃响 主变本体发 主变后备保护动作 光字牌信号 2 处理 a 检查主变低压侧套管至35kV母线各连接设备CT的母线侧是否发生单相接地故障 b 汇报省调 听候处理 c 若有接地存在 能隔离故障点的隔离故障点 不能隔离故障点时做好主变停电准备工作 12 主变中性点零序电流保护动作 1 主要象征 后台警笛响 主变本体发 主变后备保护动作 各侧开关发 出口跳闸 高中压侧开关事故总信号 光字牌 并伴随着跳高中压侧开关 2 处理 a 应检查主变 母线是否发生单相接地故障 b 隔离故障点 根据现场检修工作需要作好相应的安全措施 等候处理 13 主变压力释放器动作 1 主要象征 后台警笛响 发 主变本体压力释放 信号 2 处理 a 检查是那相动作 b 检查瓦斯保护是否动作 c 检查主变压器本体有无变形 喷油等现象 d 检查变压器油温线温是否超过规定范围 e 经检查保护无动作 本体无异常 可判断为压力释放器误动作 汇报调度及管理处 注 主变保护动作后 除按分项处理原则执行外 还应检查打印报告 保护动作后 打印机自动打印报告 记录动作类型 动作时间及动作参数 如果是正确动作则取回全部报告 并注意保存 如果出现不明原因的动作 则应作如下处理 1 尽可能保持动作状态 不要立即复归信号 更不要关机或复位 2 保存好所有打印报告 保护 故障录波等 3 故障追忆打印一次以上 4 根据调度指令 要有录音 复归所有信号 将打印报告集中后分析动作原因 四 一起变压器保护故障案例分析2008年8月8日 500kV泰山站2号主变B柜WBZ 500H型后备保护装置异常 保护误出口造成2号主变跳闸 经现场检查 保护误动的原因为 现场WBZ 500H型后备保护装置的CPU插件异常 使保护装置定值及交流采样混乱 进而造成了保护装置的误出口跳闸 故障概述 2008年08月08日14 262号主变500kV侧5031开关A B C相跳闸 三相联络5032开关A B C相跳闸 2号主变220kV侧202开关A B C相跳闸 没有故障量 主变保护B屏后备保护显示 装置异常 保护动作 故障时天气 晴故障前负荷 28MW故障象征 事故音响发出 监控屏2号主变500kV侧5031开关 三串联络5032开关 2号主变220kV侧202开关三相跳闸 绿灯闪动 2号主变负荷 电流指示为零 3号主变负荷为 28MW 控制屏 监控屏 发出信号2号主变保护装置后备保护动作 保护屏动作信号 2号主变保护屏A主保护 电流断线 2号主变保护屏B后备保护 装置异常 保护动作 2号主变保护屏C 保护1跳 保护2跳红灯亮 5031开关 RCS 921保护 跳A 跳B 跳C红灯亮14 26 48 369ms沟通三跳ABC00023MS CZX 22R 圈 TA TB TC红灯亮 圈 TA TB TC红灯亮 5032开关 RCS 921保护 跳A 跳B 跳C红灯亮14 26 48 370ms沟通三跳ABC00021MS CZX 22R 圈 TA TB TC红灯亮 圈 TA TB TC红灯亮 小结 一 主变微机保护异常处理总体要求 二 事故及异常处理流程一般处理原则5 30 60分钟汇报 三 事故及异常处理典型的事故及异常处理 四 一起变压器保护故障案例分析泰山站主变案例 思考与练习1 主变压力释放器动作 象征 如何处理 2 发生事故后5 30 60分钟汇报哪些内容 六 变压器保护的日常巡视及维护 一 继电保护装置一般巡视规定 二 变压器保护巡视检查项目 三 变压器保护在日常维护中需要注意的几个问题 一 继电保护装置一般巡视规定1 保护盘 继电器盘 仪表等表面清洁 外壳完整 关闭良好 2 保护压板位置正确 压接牢固 接触良好 3 继电保护 自动装置无异音 异味及过热现象 4 二次线压接牢固 无放电 过热现象 5 二次切换开关 把