电力变压器非电量保护

1、0，1。电力变压器非电保护概述为了提高设备运行的可靠性，保证设备的安全，大型电力变压器都配备了电力和非电保护。当变压器内部发生故障时，如果这些保护装置能够正常工作并及时切断电源，将会限制电能向热能和化学能的转化，还会限制油量的急剧膨胀以及绝缘纸和油分解成气体。这样可以将故障控制在允许的范围内，有效保护主变压器，避免故障扩大，降低损耗。由于电力保护的固有特性，当故障超出电力保护的灵敏度或故障类型时，必须依靠非电保护来保证主变压器的安全。表1根据不同的物理量显示了几种非电保护。1.表1非电保护的类型；2.气体保护原理及运行维护中的注意事项。电力变压器的继电保护，如差动保护、电流速断保护和零序电流保

2、护，对变压器内部故障不敏感，主要是匝间短路引起的。虽然短路匝的故障电流很大，但反映线路电流不大，所以只有当故障发展到多匝短路或对地短路时，才能切断电源。变压器内部故障的主要保护是气体保护，它可以瞬间切断故障设备，但气体继电器的灵敏度取决于整定值(流量)。3，1，轻气体保护(1)保护原理内部故障轻微或在故障早期，油箱中的油分解汽化，少量气体积聚在气体继电器顶部。当气体量超过设定值时，会发出报警信号，提示维护人员检查并防止故障发展。(2)设定原则气量动作的设定值一般为250 300毫升，其动作触点应接报警信号。2.气体保护原理和操作维护注意事项。2.重瓦斯保护(1)保护原理当变压器油箱内发生故障时

3、，油箱内的油分解汽化产生大量气体，油箱内压力急剧上升，气体和油流迅速流向储油柜。当流量超过重气体的设定值时，主变压器立即被移除。2.气体保护原理及运行维护中的注意事项。(2)设置原则当变压器内部故障发生电弧时，故障点附近的油会被高温分解，液态聚合物会电离分解成气态氢和烃类气体。少量气体首先溶解在变压器油中。当产气率高于溶解率时，断层区会产生气泡。分解的气体占据了变压器油的空间，必须将相同体积的变压器油挤入储油箱。油流和气体同时发生。一定的产气率必须有一定的油流量通过气体继电器，而产气率取决于电弧功率。因此，为了将故障范围限制到尽可能小的区域，通过变压器气体继电器的油流量的设定值应该小于最小故障

4、功率的气体产生率。因此，气体继电器流量的设置应考虑最小故障功率以及地震和强制油循环变压器油泵同时启动的影响，并考虑泄压阀保护和重瓦斯保护的配合。二、气体保护的原理及运行维护中的注意事项；6，3。以双浮子气体继电器为例，阐述了气体继电器的工作原理。气体积聚-当局部过热导致液体和固体绝缘逐渐分解时，产生的气体：上的浮子下降到其设定位置，并发出报警信号；下部浮动位置保持不动。绝缘液体损失当泄漏导致绝缘液体损失时；上浮子下降到其设定位置并发出报警信号；当较低的浮子位置由于液位下降而下降到其设定位置时，将发出跳闸信号。因苏的涌入气体积聚、绝缘油泄漏和油流涌动；2.运行维护中的气体保护原理及注意事项；7.

5、气体继电器操作和维护中的注意事项：(1)继电器应通过空气塞反复排出变压器体内的气体。(2)变压器运行时，气体保护装置应接收信号并跳闸，有载分接开关的重气体保护应跳闸。同时，应保证信号和跳闸电路良好的绝缘性能。(3)气体继电器应结合变压器停电进行二次回路电气绝缘试验和轻气体动作精度检查。变压器检修或有条件时，应切除继电器进行动作特性检查，并做好记录。(4)继电器应具有防振、防雨、防潮的功能。(5)变压器运行时，继电器应根据不同的运行和维护方式及时调整继电保护方式，并尽快恢复到原始状态。(6)变压器在运行中过滤油、补充油、更换潜水泵或更换净油机吸附剂时，重瓦斯应转换为信号，此时其他保护装置仍应跳闸

6、。(7)当油位计的油位异常升高或呼吸系统异常，需要打开放气或放油阀时，应先将重瓦斯换成信号。2、瓦斯保护的原理及运行维护中的注意事项、8、8、地震预测时，应根据变压器的具体情况和瓦斯继电器的抗震性能确定重瓦斯保护的运行方式。变压器和气体保护在投入运行前，应对因地震引起的重气体作用而停运的变压器进行检查和试验，确认无异常后方可投入运行。(9)当气体继电器发出信息或跳闸时，应进行相应的电气试验，并采集气体样品进行必要的分析，以便综合判断变压器故障的性质，决定是否投入运行。(10)当有气体积聚时，应及时检查和分析有载分接开关的气体继电器。注意继电器中游离碳的积累，这将导致端子绝缘下降或接地现象，应及

7、时放电。(11)当继电器中有气体需要取样或排出时，首先松开导气箱底部的放油塞，排出一些变压器油。当油位下降时，继电器内的气体通过铜管进入导气箱，并可通过导气箱上的排气塞放气或吸入。(12)操作时，必须注意导气箱各接头的密封情况。2.气体保护原理及运行维护中的注意事项；9.减压阀的保护原理及操作维护注意事项；1.保护原理：为了提高设备运行的可靠性，变压器的安全风道(防爆管)逐渐被早期投入运行的大型电力变压器的泄压阀所取代。作为变压器非电保护的安全装置，泄压阀用于保护油浸电气设备，即当变压器油箱内发生故障时，油箱内的油分解气化，产生大量气体，油箱内压力急剧上升。如果不及时释放压力，变压器油箱会变形

8、甚至爆裂。安装泄压阀可使变压器在油箱内发生故障，当压力升至泄压阀的开启压力时，泄压阀可在2毫秒内迅速开启，从而使变压器油箱内的压力迅速降低。当压力降至关闭压力值时，泄压阀将可靠关闭，使变压器油箱始终保持正压，有效防止外部空气、水分和其他杂质进入油箱。它具有操作后不损坏部件、无需更换的优点，目前已得到广泛应用。设置原则和操作要求：泄压阀的开启压力设置应结合变压器的结构和升降座与直接安装的区别来考虑然而，当减压阀工作且变压器未跳闸时，可能会导致变压器缺油运行并导致故障扩大。因此，双浮子气体继电器可用于保护变压器。当由于减压阀的作用，油位过低时，气体继电器的下浮子下沉并导通，发出跳闸信号。3.减压阀

9、的保护原理及运行维护中的注意事项。3.减压阀运行维护注意事项：(1)变压器减压阀触点应根据信号动作。(2)定期检查减压阀的阀芯和阀盖有无漏油等异常现象。(3)定期检查释放阀微动开关的电气性能是否良好，连接是否可靠，以免误发信件。(4)采取有效措施防止湿气、水和鸟类筑巢。(5)泄压阀应结合变压器检修进行校准。(6)泄放阀的导向装置应正确安装和定位，以保证泄放油通道畅通，避免泄放油喷到周围其他设备和带电部件上。(7)泄压阀运行后，应手动复位泄压阀的机械和电气信号。3.减压阀12的保护原理和设定原理。1.保护原理感应特定故障下油箱内部压力的瞬时上升，并根据油箱事故引起的动态压力上升而动作。当变压器内

10、部发生故障时，油室内的压力会突然升高。当上升速度超过一定值，压力达到动作值时，压力开关动作，发出报警信号或切断电源，使变压器停止运行。这种保护装置比减压阀移动得快，但不会释放内部压力。2.设置原则其动作触点应连接到主变压器的报警或跳闸信号，动作值应根据变压器制造商提供的值进行设置和检查。4.压力突变保护原理及运行维护注意事项13。操作和维护注意事项：(1)快速油压(压力突变)继电器通过蝶阀安装在变压器油箱的侧壁上，与油箱油位的距离为1 3m。对于油循环强的变压器，继电器不应安装在出油管道附近，以免启动和停止油泵时继电器误动作。(2)快速动作油压继电器必须垂直安装，上端带有放气塞。继电器正确安装

11、后，打开排气塞，直到少量油流出，然后拧紧排气塞。(3)速动油压继电器动作压力的设定值应参照JB 10430-2004变压器用速动油压 继电器第5.3节速动油压继电器的动作特性，一般为25kPa/s20。(4)选用质量稳定、运行性能良好的快速动作油压继电器。变压器投入运行前，应对保护电路进行传输测试，传输信号应直接来自快速动作油压继电器的内部触点。目前，快速动作油压继电器动作的操作经验不足，建议发信号。4.压力突变保护原理及运行维护中的注意事项；14.为了保护变压器的安全运行，其冷却介质和绕组的温度应控制在规定的范围内，这就要求温度控制器提供温度测量和冷却控制等功能。当温度超过允许范围时，会发出

12、警报或跳闸信号，以确保设备的使用寿命。温度控制器包括油表面温度控制器和绕组温度控制器。5.温控器的保护原理及运行维护中的注意事项。1.温度测量原理(1)油位温控器的温度测量原理：温控器主要由弹性元件、毛细管和灯泡组成，由这三部分组成的封闭系统中充满了感温液体。当测量的温度变化时，温度的体积变压器油表面温度可以直接测量，但绕组温度由于处于高压下，不能直接测量，其温度测量是通过间接测量和仿真来实现的。绕组和冷却介质之间的温差是实际绕组电流的函数，电流互感器(通常为套管电流互感器)的二次电流与变压器绕组电流成正比。电流互感器的二次电流被提供给温度计的加热电阻，以产生指示互感器负载的读数，该读数相当于

13、测量的铜和油之间的温差(温度增量)。这种间接测量方法提供了平均或最高绕组温度的显示，称为热图像。5.温控器的保护原理及运行维护中的注意事项。(3)测量值远程显示原理为了将测量值传输到控制室进行远程显示，温度控制器将铜或铂电阻传感器的电阻变化或温度变化引起的机械位移改变为滑线变阻器的电阻变化，模拟输出为4 20mA电信号，远距离转换为数字或模拟显示。使用滑线变阻器的优点是连接简单，不需要对长传输路径的线路进行补偿，电流信号对杂散磁场和温度干扰不敏感。5.温控器的保护原理及运行维护中的注意事项。2.设置原则大型电力变压器应配备油位温度控制器和绕组温度控制器，并具有远程温度传输功能。为了充分反映变压

14、器的温度变化，油位温度控制器的配置一般是双重化的，即油位温度控制器设置在主变压器的两侧。为了防止非电量保护误动作造成跳闸事故，许多机组规定温度控制器的触点不应与跳闸连接。但实际上，是否接跳闸应考虑变压器的结构形式和变电站的工作方式。例如，由于壳式变压器结构的特殊性，当变电站无人值守时，其油位温度控制器的跳闸触点应严格按照制造商的规定连接到跳闸。但是，强制油循环风冷的变压器一般应跳闸，自然油浸风冷的变压器只能发送信号。变压器温度高的跳闸信号必须使用温度控制器的硬触点，不能使用传输到控制室的远程温度来启动跳闸。在220千伏变电站中，由于采用远程温度启动跳闸，当电阻温度计电路断开或接触电阻增加时，控

15、制室反映的温度急剧上升，如果超过150%，将导致误动作跳闸。要充分发挥温度控制器对变压器的保护作用，关键是保证控制器的准确性。在220千伏变电站中，油温启动冷却器触点和跳闸触点回路切换，导致变压器运行时油温升高，当达到启动冷却器温度值时，变压器误跳闸。因此，温度控制器必须按规定定期检查，并确保接触电路连接正确，以防止变压器因连接错误而误跳闸。5.温控器的保护原理及运行维护中的注意事项。3.温控器操作和维护注意事项：(1)变压器应有温度保护。如果有指针指示曾经达到的最高温度，安装时，指针必须放置在与显示的实时温度重叠的位置。(2)必须定期检查和记录变压器的油温和达到的最高温度。根据顶油温度，控制冷却装置的开关，当温度过高时发出信件。(3)变压器投入运行后，现场温度计显示的温度(3)OFAF:在薄片或冷却器中，油被泵强制循环；风扇迫使空气循环。(4)ODAF:在分散器或冷却器中，油流通过油箱中集油室箱的导向孔流入绕组，油流被油泵强制循环，空气被风扇强制循环。5.温控器的保护原理及运行维护中的注意事项；21.冷却装置运行注意事项：(1)自然油循环风冷和强制油循环冷却的变压器应有冷却系统故障保护，当部分冷却系统出现故障时，应发出信号。(2)强制油循环冷却的变压器应有冷却器全停保护。当