变压器的非电量保护

1、.变压器的非功率保护为了提高设备运行的可靠性，保证设备的安全，大型电力变压器设置了电量或非电量保护。 变压器内部发生故障时，这些保护能正常工作，立即关闭电源，电能就转换成热能和化学能，还限制了油体积的急剧膨胀和绝缘纸和绝缘油分解成气体。 这样可以将故障抑制在容许范围内，有效地保护主变，防止故障扩大，减少损失。 由于电量保护本身具有固有特征，故在电量保护的灵敏度和故障种类以外的情况下，必须通过非电量保护来保证主变的安全。 表1是由响应的物理量分开的几个非功率保护。表1非电力保护的种类保护名称反应的物理量对应的变压器故障气体保护轻气体保护气体的体积内部放电、铁心多点接地、内部过热、空气进入油箱等重

2、气体保护流速、油面高度重大匝间短路、对地短路压力释放阀压力。内部压力上升，严重的匝间短路，对地短路压力突变保护压力。内部压力瞬间上升温度控制器保护温度冷却系统故障，温度上升油位计。油位油位太高，太低一、煤气保护原理和设置原则电力变压器的电量型继电器保护，如差动保护、电流速断保护、零相电流保护等对变压器内部的故障不敏感，这主要是内部故障从匝间短路开始的，短路匝内部的故障电流大，但很少在线电流中反映，故障发展成多匝短路或对地短路变压器内部故障的主保护是气体保护，可以瞬间切除故障设备，但气体继电器的灵敏度取决于整定值(流速)。1 .轻气体保护(1)保护原理内部故障比较轻微，或者在故障初期，罐内的油分

3、解气化，气体继电器的顶部蓄积少量的气体，气体量超过整定值时，发出警报信号，催促保养人员进行检查，以防止故障的发展。(2)设置原则气体容积动作整定值一般为250300mL，其动作接点中输入警报信号。2 .重气体保护(1)保护原理变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油分解气化，产生大量气体，油箱内的压力急剧上升，气体和油迅速流入油枕，流速超过重气体的整定值时，瞬间切除主变。(2)设置原则变压器内部的故障产生电弧的话，故障点附近的油就会分解成高温，从液态高分子电离分解成气态的氢气和碳氢化合物气体。 少量的气体首先溶解在变压器油中，气体发生率大于溶解率时，在故障区域会产生气泡。 被分解的气体占变压器油的

4、空间，一定会将同体积的变压器油挤出到储油箱。 油的流动和气体同时发生，一定的气体发生率一定的油流速取决于气体发生率，气体发生率取决于气体发生率。 因此，为了将故障范围限制在尽可能小的区域，变压器气体发生率必须小于最小故障率的气体发生率。 因此，燃气继电器流速的调整必须考虑最小故障电力、地震和强制油循环变压器油泵同时启动的影响，考虑压力开放阀保护和重气体保护的合作。二、压力开放阀的保护原理和设置原则1 .保护原理：为了提高设备运行的可靠性，早期出货的大型电力变压器，将变压器的安全气道(防爆管)更换为压力开放阀。 作为变压器非电力保护的安全装置，压力开放阀是用于保护油浸电气设备的装置，在变压器箱内

5、部发生故障时，箱内的油分解气化而产生大量气体，箱内的压力急剧上升，如果该压力不马上释放，变压器箱就会变形破裂。 安装压力开放阀，变压器在罐内部发生故障，上升到压力开放阀的开放压力时，压力开放阀在2ms以内迅速打开，变压器罐内的压力迅速下降。 压力关闭压力值时，压力开放阀可靠地关闭，变压器箱内始终保持正压，有效地防止外部空气、水分、其他异物侵入箱内，具有动作后没有零件破损、不需要更换等优点，现在被广泛使用。2 .设置原则和运行要求：压力开放阀的开放压力的设置应配合变压器的结构来考虑，区分直接安装在上升座和箱顶上的差异和心式变压器和箱式变压器的差异等，盲目地降低开放压力，容易导致压力开放阀的保护误

6、动作，压力开放阀的微动开关因湿气和振动而短路而触发因为很多变压器制造商规定了压力开放阀接点作用于跳闸，所以压力开放阀的二次回路的绝缘下降，曾多次发生跳闸停电事故。 因此，变压器运行规程(DL/T 57295 )规定：“压力开放阀接点应该作用于信号”。 但是，如果压力开放阀工作而变压器不跳闸，则可能会因变压器的缺油运转而扩大故障。 因此，通过与双浮子的气体继电器组合，可以保护变压器。 压力开放阀工作，水平过低时，气体继电器的下部浮子下沉，发出跳闸信号。四、压力突变保护原理和设置原则1 .保护原理检测到特定的故障，罐内部的压力瞬间上升，随着罐内事故引起的动态压力增加而动作。 变压器内部发生故障，油

7、室内压力急剧上升，上升速度超过一定值，压力达到动作值时，压力开关动作，发出信号报警，或切断电源，使变压器脱离运转。 该保护比压力开放阀工作速度快，但不释放内部压力。2 .设置原则其动作接点访问主变的警报或跳闸信号，根据来自变压器制造商的值调整并检查动作值。五、温控器的保护原理和设置原则为了保护变压器的安全运转，需要将该冷却介质和线圈的温度控制在规定的范围内，为了提供温度的测定、冷却控制等功能，需要温度控制器。 温度超过允许范围时，供给警报或跳闸信号，确保设备的寿命。 温度控制器分为油面温度控制器和绕组温度控制器。1 .测温原理(1)油面温度调节器的测温原理：温控器主要由弹性元件、毛细管和温包构

8、成，在由这三部分构成的密闭系统内充满感温液体，当被检温度变化时，通过液体的“热膨胀收缩”效果，温包内的感温液体的体积也线性变化，该体积变化量通过毛细管而被表内的弹性元件相应地位移，该位移在齿轮机构放大后，在能够指示其被检测温度的同时触发微动开关，输出电信号驱动冷却系统，达到控制变压器的温度上升的目的。(2)绕组温度控制器的测温原理。变压器的油面温度可以直接测量，而线圈在高压下不能直接测量温度，该温度的测量是间接测量并模拟的。 绕组和冷却介质的温度差是绕组的实际电流的函数，变流器的二次电流(一般用套管的变流器)与变流器的绕组电流成比例。 变压器的二次电流被供给到温度计的加热电阻中，产生表示变压器

9、负载的读取值，它相当于实测的铜一油温差(温度增量)。 此间接测量方法提供了平均或最大的绕组温度的指示，所谓的热图像。(3)测量值的远程显示原理为了将测量值发送到控制室进行远程指示，温度控制器将铜或铂的电阻传感器的电阻值变化和温度变化引起的机械位移转换为滑动电阻的电阻值变化，模拟输出转换为420mA的电信号，远处转换为数字或模拟显示。 滑动电阻的形式具有布线简单、对长传输路径不需要补偿线路、电流信号对悬浮磁场和温度干扰不敏感的优点。2 .设置原则大型电力变压器一般具备油面温度控制器和线圈温度控制器，具备温度能传得很远的功能，为了能全面反映变压器的温度变化，将油面温度控制器的配置双重化，在主变的两

10、侧设置油面温度控制器。为了防止非电力保护误动作引起的跳闸事故，很多单位规定温度控制器的接点不跳闸。 但是，实际是否跳闸必须考虑变压器的结构形式和变电站的值班方式。 例如，由于外壳变压器结构的特殊性，变电站无人值班时，其油面温度控制器的跳闸接点必须严格按照制造商的规定跳闸。 冷却方式为强制油循环空冷的变压器一般跳闸，冷却方式为自然油浸空冷的变压器只要发出信号即可。 变压器温度高的跳闸信号必须采用温度控制器的硬接点，不能在远传至控制室的温度下启动跳闸：在某220kV变电站，由于在远传的温度下启动跳闸，因此电阻温度计电路断线或接触电阻增大时，会反映在控制室中为了发挥温度控制器对变压器的保护作用，保证控制器的正确性是很重要的。 因为某220kV变电站更换了油温起动冷却器接点和跳闸接点的电路，所以在变压器运转中油温上升，达到起动冷却器的温度值时，变压器误跳闸。 因此，温度控