變壓器保護(hù)方式
1、瓦斯保護(hù):保護(hù)變壓器內(nèi)部短路和油面降低的故障。
2、差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù):保護(hù)變壓器繞組或引出線各相的相間短路、大接地電流系統(tǒng)的接地短路以及繞組匝間短路。
3、過電流保護(hù):保護(hù)外部相間短路,并作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)(或電流速斷保護(hù))的后備保護(hù)。
4、零序電流保護(hù):保護(hù)大接地電流系統(tǒng)的外部單相接地短路。
5、過負(fù)荷保護(hù):保護(hù)對(duì)稱過負(fù)荷,僅作用于信號(hào)。
6、過勵(lì)磁保護(hù):保護(hù)變壓器的過勵(lì)磁不超過允許的限度。
變壓器的保護(hù)配置要求
1)對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)、不同接線方式的變壓器,應(yīng)配置雙套主保護(hù)、雙套后備保護(hù)、非電量保護(hù),并保證兩套主保護(hù)完全獨(dú)立,即交流電壓電流回路、直流電源回路、出口跳閘回路完全獨(dú)立。
2)800kVA以上變壓器配瓦斯保護(hù)。6.3MVA以上變壓器配差動(dòng)保護(hù)。
2.主保護(hù)配置
1)差動(dòng)保護(hù):包括差動(dòng)速斷保護(hù)、穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)、工頻變化量比率差動(dòng)保護(hù)。躲過勵(lì)磁涌流一般采用二次諧波制動(dòng)和波形畸變?cè)?。主要反?yīng)繞組、套管及引出線上的相間短路,及中性點(diǎn)直接接地側(cè)的接地短路。并在一定程度上反應(yīng)繞組內(nèi)部匝間短路。
2)瓦斯保護(hù):有輕瓦斯、重瓦斯之分。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào),重瓦斯動(dòng)作于跳閘。主要反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障及油面降低。
3.后備保護(hù)配置
1)反應(yīng)相間短路的后備保護(hù):用作變壓器外部相間短路和變壓器內(nèi)部繞組、引出線相間的后備保護(hù)。一般采用復(fù)合電壓閉鎖的過流(方向)保護(hù)。當(dāng)靈敏度不滿足要求時(shí),可采用阻抗保護(hù)。
2)反應(yīng)接地短路的后備保護(hù):
變壓器中性點(diǎn)直接接地時(shí),裝設(shè)零序電流(方向)保護(hù)作為變壓器外部接地故障和中性點(diǎn)直接接地側(cè)變壓器繞組、引出線接地短路的后備保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí),可用零序過電壓保護(hù)、中性點(diǎn)間隙零序電流保護(hù)作為變壓器接地短路的后備保護(hù)。
3)過負(fù)荷保護(hù):延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。
4)過勵(lì)磁保護(hù):500kV及以上的變壓器,反應(yīng)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的增大,保護(hù)可動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。
5)其它非電量保護(hù)(油溫過高、壓力釋放動(dòng)作、冷卻系統(tǒng)故障):保護(hù)可動(dòng)作于信號(hào)或跳閘。
變壓器三個(gè)保護(hù)案例分析
一、主變壓器空投時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析
1、事故經(jīng)過
某變電站220kV變壓器為180MVA自耦變壓器,配置了雙重化主變微機(jī)保護(hù)(其中一套主保護(hù)為二次諧波制動(dòng)原理的比率差動(dòng)保護(hù),另-套為波形對(duì)稱制動(dòng)原理的比率差動(dòng)保護(hù))。
當(dāng)該主變檢修結(jié)束復(fù)役合閘送電時(shí),兩套差動(dòng)保護(hù)同時(shí)出口跳閘。
C相涌流的二次諧波計(jì)算值小于整定值(15%) ,諧波制動(dòng)比率差動(dòng)動(dòng)作; C相波形對(duì)稱性好,波形對(duì)稱原理比率差動(dòng)也動(dòng)作。
2、事故原因分析
3、二次諧波制動(dòng)方式
》分相制動(dòng)邏輯(- -取一- )
當(dāng)判斷出某相涌流時(shí)閉鎖該相差動(dòng),普遍采用。
缺點(diǎn):有時(shí)某相勵(lì)磁涌流大但是諧波含量低,保護(hù)將誤動(dòng)。
》交叉制動(dòng)邏輯(三取一)
任項(xiàng)檢測(cè)出涌流則閉鎖三相差動(dòng)。
缺點(diǎn):諧波含量小的相真正有故障的時(shí)候不能正確動(dòng)作。
4、 防范措施
》變壓器空投時(shí),短時(shí)投入交叉閉鎖
如整定該時(shí)間為40- 80ms。
》變壓器空投時(shí),采取修改定值的臨時(shí)措施
提高差動(dòng)啟動(dòng)值,降低諧波閉鎖值
》探尋新的諧波制動(dòng)原理
Y-o或A-Y會(huì)時(shí)二次諧波失真或減小,容易誤動(dòng)。
樣本電流i。+xio方法,可提高單相制動(dòng)的可靠性。
二、區(qū)外故障變壓器差動(dòng)速斷保護(hù)誤動(dòng)分析
1、事故經(jīng)過
在某變電站一條110kV線路近端發(fā)生A相接地故障(故障點(diǎn)離變電站約1km) ,線路保護(hù)I段距離元件動(dòng)作跳開斷路器,約1s后重合于故障線路,后加速跳開斷路器。在合于故障線路的過程中,變壓器差動(dòng)速斷動(dòng)作。
2、電流波形分析
3、解決方法
重新審定中壓側(cè)CT的選型和變比,并使其滿足CT10%要求
差動(dòng)速斷定值可適當(dāng)抬高
對(duì)差動(dòng)保護(hù),電流互感器可選用抗飽和能力強(qiáng)的電流互感器(如TPY級(jí))
三、主變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù)誤動(dòng)分析
1、事故經(jīng)過
2、故障錄波圖動(dòng)作時(shí)序分析
3、保護(hù)動(dòng)作分析
220kV線路B相切除后,線路非全相運(yùn)行,間隙電流變小。由于110kV側(cè)存在電源,在220kV雙端非全相動(dòng)作時(shí)流過2號(hào)主變220kV側(cè)中性點(diǎn)間隙電流仍有105~130A ,達(dá)到動(dòng)作電流值( 100A )。由于間隙動(dòng)作的時(shí)間0.5s小于重合閘時(shí)間0.8s , 2號(hào)主變?cè)诰€路重合成功前三相跳閘。
4、整改措施
放電間隙電流時(shí)空氣電離后離子電流,返回系數(shù)低,在非全相運(yùn)行中可能不返回。因此,間隙零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與相鄰線路重合閘時(shí)間配置,動(dòng)作時(shí)間比重合閘延時(shí)增加一個(gè)時(shí)間級(jí)差( 0.3 -0.5s )即可。
5、間隙保護(hù)出口方式討論
》方式一:間隙零序過壓和間隙零序過流合用延時(shí)元件
該方法若按躲過線路重合閘時(shí)間整定 ,間隙過壓時(shí)動(dòng)作時(shí)間偏長(zhǎng),對(duì)保護(hù)變壓器中性點(diǎn)絕緣不利。
》方式二:間隙零序過壓和間隙零序過流延時(shí)元件分開
該方式下間隙過壓仍整定為0.5s ,間隙過流可按躲過線路重合閘時(shí)間整定,如整定為1.2s。間隙過流動(dòng)作時(shí),表明間隙已擊穿,絕緣可受到保護(hù),動(dòng)作時(shí)間的延長(zhǎng)不會(huì)對(duì)變壓器造成不利影響。