浅谈变压器的继电保护.doc

1、1浅谈变压器的继电保护摘要:电力变压器是电网中重要、昂贵的输变电设备，其故障不仅对电力系统和用户造成重大影响，也使电网企业资产遭受损失，形象受损。为了保证电力系统安全稳定经济地运行，必须合理地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值。 关键词：变压器；继电保护；电力系统 Abstract: electric power transformer is the power of important, expensive power transmission and transformation equipment, its fault for power system and the user no

2、t only have great effect, also make the power grid enterprise assets suffer a loss, the image is damaged. In order to guarantee the safety of the electricity system stable economic operation, must be reasonable to set the relay protection device and accurate setting the related setting value. Keywor

3、ds: transformer; The relay protection; Power system 中图分类号：TM4 文献标识码： A 文章编号： 变压器是电力系统重要的主设备之一。用于照明、电器、机械电子设备、医疗设备、整流装置等。在运行中，如变压器内部发生过载或短2路，绝缘材料或绝缘油就会因高温或电火花作用而分解，膨胀以至气化，使变压器内部压力急剧增加，可能引起变压器外壳爆炸，大量绝缘油喷出燃烧，油流又会进一步扩大火灾危险。因而，对电力变压器进行继电保护利于保证电力系统的安全稳定运行。 一、电力变压器的常见故障和非正常运行状态 油箱内部故障和油箱外部故障是电力变压器的常见故障种类。前

4、者主要是指发生在变压器油箱内的故障，例如：高压侧或低压侧绕组的相间短路、匝间短路、中性点直接接地系统侧绕组的单相接地短路以及铁芯的绕损等。后者指发生在油箱外部的故障，例如：变压器绕组引出线和绝缘套管上发生的相间短路和接 地短路。 变压器在故障状态运行的状态可简单称之为变压器的不正常运行状态，不正常的运行状态会导致绕组、铁芯和其他金属构件过热，威胁变压器绝缘。因此，继电保护装置应该及时切断短路故障，避免造成更大的损坏。 二、继电保护的特点 继电保护主要有以下特点：首先，可靠性。继电保护装置通过合理配置，质量和技术均达到优良，在保障其在正常的运行的同时，注重维护管理，能够保证继电保护的可靠性；其次

5、，选择性。选择性指当发生故障时，优先由故障设备或线路本身切除故障；再次，灵敏性。继电保护装置在设备或线路发生金属性短路时应体现出一定灵敏水平，一般用灵敏系数来衡量；最后，速动性。速动性是指在发生故障等损坏时，为3提高系统稳定性，减轻损坏程度，缩小损坏范围，继电保护装置尽快切除短路故障。 三、电力变压器的继电保护 根据继电保护和安全自动装置技术规程 （G B/T142852006）的规定，继电保护装置的配置应遵循以下原则：第一，应分别装设瞬时动作于信号和断开各侧断路器的轻瓦斯和重瓦斯保护；第二，应装设瞬时动作于断开各侧断路器纵联差动保护或电流速断保护；第三，根据实际需求采用多种方式作为备用保护，

6、例如：过电流保护或阻抗保护等；第四，装设零序电流保护、零序电压保护和过负荷保护，以带时限动作于跳闸和信号，等等。下面有选择性地对继电保护措施进行详细介绍。 （一）瓦斯保护 变压器的保护大致分为主保护和后备保护。瓦斯保护基本可以反映油箱内的一切故障，无疑是变压器的本体保护主变的主保护。当变压器油箱内部发生故障时，变压器油及其他绝缘材料在故障点电流和电弧的作用下受热并产生气体，当故障严重时，产生的气体量非常大，气体流和油流相互夹杂着冲向油枕的上部，由于压强的作用，继电器内部的油面降低，瓦斯保护起动。 瓦斯保护动作后，可根据观察到的现象进行分析，进一步判断故障性质。虽然瓦斯保护具有可靠、灵敏和速动性

7、，但是它只能反映出邮箱内部的故障，而且，由于其有时会受到一些外界因素干扰，所以需要设置其他后备保护。 （二）差动保护或电流速断保护 4利用变压器高、中、低压侧的电流大小和相位，可以实现差动保护（也称纵联差动保护） 。在继电保护的发展过程中，差动保护因其灵敏度高、选择性好、实现简单的特点，有着独特而不可轻易被取代的地位。差动保护不仅能够正确区分区内外故障，还可以在无其他元件的保护配合的情况下无延时地切除区内各种故障，因此差动保护备受青睐，经常作为电气主设备的主保护被广泛应用于各种电气主设备和线路的保护中。根据继电保护和安全自动装置技术规程 （G B/T142852006）的规定，装设纵联差动保护

8、或电流速断保护主要有以下几种情形：采用电流速断保护的情形：当变压器为 6.3MVA 以下厂用工作和并列运行时，以及 10MVA 以下厂用备用和单独运行时，当后备保护时限大于 0.5s，应装设电流速断保护以反应电力变压器引出线、套管及内部短路故障；采用差动保护的情形：当变压器为 6.3MVA 及以上并列运行或 10MVA 及以上单独运行，以及 2MVA 及以上用电流速断保护灵敏性不满足要求时，应装设差动保护；采用双重独立差动保护的情形：高压侧电压为 330kV及以上的变压器；采用单独差动保护的情形：发电机变压器组中的发电机与变压器之间有断路器时；采用共用差动保护的情形：100MVA 及以下发电机

9、与变压器组中发电机与变压器之间没有断路器时；特殊情形：对 200300MVA 的发电机变压器组，可采用双重快速保护，即在变压器上增设单独的差动保护。 （三）过电流保护。过电流保护可作为瓦斯保护和差动保护或电流速断保护的后备保护，反应外部相间短路引起的过电流。由于系统短路5电流和变压器容量、变压器类型的不同，采用不同方式起动过电流保护，例如：复合电压起动、负序电流及单相式低电压起动。当实际情况需要时，还可以采用阻抗保护来满足灵敏性和选择性的需要。 （四）过励磁保护。当变压器的高压侧为 500kV 时，其额定磁密近于饱和密度，频率降低或电压升高时容易引起变压器过励磁，为了反应变压器的过励磁引起的过

10、电流，需要装设过励磁保护，这样利于避免变压器绝缘劣化，延长变压器的使用寿命。 （五）后备过流保护。后备保护的装设位置视变压器的类型而定：双绕组变压器中应装在主电源侧，较短的时限缩小故障影响范围，后备保护可带一段或两段时限；较长的时限断开变压器各侧的断路器。后备保护分别装在主电源侧和主负荷侧的是三绕组变压器和自耦变压器。主电源侧的保护带两段时限，较短时限断开未装保护侧的断路器，主负荷侧的保护动作于本侧断路器。 结束语： 电力系统的运行十分复杂，电气设备等硬件设施的配置、管理是其中非常重要的一环。在运行过程中，由于多种因素影响，电气热备经常出现故障，而各类电气设备通过电气线路紧密地联结在一起，为避免事故的发生，确保电力系统的安全稳定运行，必须科学合理地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值，保证系统的安全经济运行。 参考文献： 1 吕国栋.浅议电力系统继电保护技术发展J.成才之路,2008. 2 王梅义.高压电网继电保护运行技术M.电力工业出版社,2008. 63 赵洪梅.电力变压器的继电保护J.电力与能源,2008,(34). 4 韩澎,赵洪梅.电力变压器的继电保护J.科技信息,2008.