【文章內(nèi)容簡介】 6～ 10kV的車間變電所及小型工廠變電所的主變壓器，通常裝設(shè)有帶時限的過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。 高壓側(cè)為 35kV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。 常見故障 (1)變壓器的短路故障 內(nèi)部故障 ——匝間短路、相間短路和單相碰殼故障 外部故障 ——相間短路、單相接地故障 (2)變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài) 過負(fù)荷、油面降低和變壓器溫度升高等。 二、電力變壓器的常見故障和保護(hù)配置 保護(hù)配置 (1)裝設(shè)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路 (2)氣體保護(hù)：保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低 (3)差動保護(hù)：保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路 (4)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)裝置分別用于保護(hù)變壓器的過負(fù)荷和溫度升高 三、變壓器的過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù) （一）變壓器的過電流保護(hù) 變壓器的過電流保護(hù)裝置一般都裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)。 (二 )變壓器的電流速斷保護(hù) 當(dāng)變壓器的過電流保護(hù)動作時限大于 ，必須裝設(shè)電流速斷保護(hù)。 （三）變壓器的過負(fù)荷保護(hù) 變壓器的過負(fù)荷保護(hù)是用來反應(yīng)變壓器正常運(yùn)行時出現(xiàn)的過負(fù)荷情況，只在變壓器確有過負(fù)荷可能的情況下才予裝設(shè)，一般動作于信號。 和線路保護(hù)的接線、工作原理完全相同 四 變壓器的瓦斯保護(hù) ?原理 —— 反應(yīng)于油箱內(nèi)部故障所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。 ?適用情況 —— 變壓器油箱內(nèi)各種故障及油面降低。 ? 應(yīng)裝設(shè)該保護(hù)的 容量界限 —— 800KV?A以上的油浸式變壓器，400KV?A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器 ? 輕瓦斯保護(hù) ：動作于 信號（音響和燈光） ； ? 重瓦斯保護(hù)： 動作于 跳開 變壓器各電源側(cè)的斷路器。 ? 特點(diǎn) ——動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單，能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障；但不能反應(yīng)油箱外任何故障。 *可作為主保護(hù)之一，與縱差保護(hù)相配合、補(bǔ)充。 瓦斯保護(hù)的安裝和運(yùn)行 氣體性質(zhì) 故障原因 處理要求 無色、無臭、不可燃 變壓器含有空氣 允許繼續(xù)運(yùn)行 灰白色、有劇臭、可燃 紙質(zhì)絕緣物燒毀 應(yīng)立即停電檢修 黃色、難燃 木質(zhì)絕緣部分燒毀 應(yīng)停電檢修 深灰色或黑色、易燃 油內(nèi)閃絡(luò)、油質(zhì)炭化 分析油樣，必要時停電檢修 五、變壓器的差動保護(hù) GB規(guī)定 10000kVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6300kVA及以上的并列運(yùn)行變壓器， 應(yīng)裝 設(shè)差動保護(hù)； 6300kVA及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，也 可裝設(shè) 差動保護(hù)。當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不符合要求時， 宜裝設(shè) 差動保護(hù) 1. 縱差保護(hù)原理： 利用保護(hù)區(qū)（其一、二次側(cè)所裝 TA之間）內(nèi)故障時，變壓器兩側(cè)電流在回路中引起的 不平衡電流 來動作。 2. 功能及特點(diǎn)： a. 既能用于保護(hù)變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路，亦可用于保護(hù)變壓器的匝間短路。 b. 靈敏度高，動作迅速。 當(dāng) k1點(diǎn)發(fā)生短路時， TA1的二次電流 I1’與 TA2二次電流 I2’相等或近似相等，則流入 KA的電流 IKA＝ I1’－ I2’?0，繼電器 KA不動作；即 變壓器正常工作或保護(hù)區(qū)域外部發(fā)生短路故障時，保護(hù)裝置不動作。 當(dāng) k2發(fā)生短路時，對單端供電的變壓器， I2’＝ 0， IKA＝ I1’，超過 KA整定的動作電流 Iop(d),使 KA瞬時動作，然后通過出口KM使斷路器 QF跳閘，切除短路故障，同時通過信號繼電器 KS發(fā)出信號。即 變壓器差動保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，保護(hù)裝置動作，切除變壓器。 工作原理 2．變壓器差動保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因和減小措施 （ 1）變壓器聯(lián)結(jié)組引起的不平衡電流 將變壓器星形接線側(cè)的電流互感器接成三角形接線，變壓器三角形接線側(cè)的電流互感器接成星形接 線， 這樣變壓器兩側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流相位相同，消除了由變壓器聯(lián)結(jié)組引起的不平衡電流。 （ 2）電流互感器變比引起的不平衡電流 利用差動繼電器中的平衡線圈或自耦電流互感器消除由電流互感器變比引起的不平衡電流。 （ 3）變壓器勵磁涌流引起的不平衡電流 利用速飽和電流互感器或差動繼電器的速飽和鐵心減小勵磁涌流引起的不平衡電流。 （ 4）同側(cè)盡量選用同一型號的電流互感器 （ 5）高低壓電壓不同，不能選用同一型號的電流互感器 ? 對 2021kW以下的高壓電動機(jī)相間短路，裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對 2021kW及以上的高壓電動機(jī)、容量小于 2021KW但有六個引出線的重要電動機(jī)、電流速斷保護(hù)靈敏度不滿足要求的高壓電動機(jī)，裝設(shè)差動保護(hù)。 ? 對易發(fā)生過負(fù)荷的電動機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 ? 對不重要的高壓電動機(jī)或不允許自起動的電動機(jī)，應(yīng)裝設(shè)低電壓保護(hù)。 ? 高壓電動機(jī)單相接地電流大于 5A時，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)。 ? 當(dāng)電壓短時降低時，應(yīng)在一定時限內(nèi)切除次要電動機(jī)，以保證重要電動機(jī)的自起動再運(yùn)行； 一、母線的繼電保護(hù) ? 變電所中 6~10kV單母線一般不裝設(shè)專用的母線保護(hù) ? 對于出線較多、負(fù)荷性質(zhì)又較重要的單母線分段母線，裝設(shè)電流速斷保護(hù)及過電流保護(hù)。 其它電力設(shè)備的繼電保護(hù) 二、電容器的繼電保護(hù) ? 對于低壓電容器和容量小于 400KVA的高壓電容器，可裝設(shè)熔斷器作為電容器的相間短路保護(hù) ? 對于容量較大的高壓電容器，需配置專用的保護(hù)裝置，見表 77。 低壓配電系統(tǒng)的保護(hù) ?熔斷器保護(hù) ?低壓斷路器保護(hù) ? 熔斷器包括熔管 (又稱熔體座 )和熔體。 ? 通常它接在被保護(hù)的設(shè)備前或接在電源引出線上。 ? 當(dāng)被保護(hù)區(qū)出現(xiàn)短路故障或過電流時，熔斷器熔體被熔斷，使設(shè)備與電源隔離，免受過電流損壞。 一 、 熔斷器保護(hù) （ 二 ） 熔斷器的選用及其與導(dǎo)線的配合 ?熔斷器應(yīng)在各配電線路的首端裝設(shè)； ?熔斷器只裝在各相相線上，中性線不允許裝設(shè)熔斷器。 圖 425 低壓配電系統(tǒng)示意圖 a) 放射式 b) 變壓器干線式 1 干線 2 分干線 3 支干線 4 支線 QS 低壓斷路器 (自動空氣開關(guān) ) 對保護(hù)電力線路和電氣設(shè)備的熔斷器，其熔體電流的選用按以下條件進(jìn)行 1)熔斷器熔體電流應(yīng)不小于線路正常運(yùn)行時的計算電流 Ic。 cFE II ?2)熔斷器熔體電流還應(yīng)躲過由于電動機(jī)起動所引起的尖峰電流 Ipk，以便線路出現(xiàn)正常的尖峰電流而不致熔斷。 ? k:選擇熔體時用的計算系數(shù)。 k值應(yīng)根據(jù)熔體的特性和電動機(jī)的起動情況來決定。輕載起動且起動時間不超過 3s， k=～ ；重載起動且起動時間為 3 ～ 8s， k=～ ；超過 8s的重載起動或頻繁起動、反接制動等， k=0. 5～ ； pkFE kII ?3)為使熔斷器可靠地保護(hù)導(dǎo)線和電纜不致在線路短路或過負(fù)荷損壞甚至起燃，熔斷器的熔體額定電流 IN,FE必須和導(dǎo)線或電纜的允許電流 Ial相配合： ? 對于保護(hù)電力變壓器的熔斷器，其熔體電流可按下式選定 ? 保護(hù)電壓互感器的熔斷器額定電流通常為 。 ralFEN kII ?.TNFE II .)2~(?kr：比例系數(shù)。設(shè)計規(guī)范規(guī)定，對電纜或穿管絕緣導(dǎo)線取 ；對明敷絕緣導(dǎo)線取 ；對已經(jīng)裝有其他過負(fù)荷保護(hù)的絕緣導(dǎo)線、電纜線路而又要求用熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)時取 。 ?為了保證動作選擇性 ， 也就是保證最接近短路點(diǎn)的熔斷器熔體先熔斷 ， 以避免影響更多的用電設(shè)備正常工作 ， 必須要考慮上下級熔斷器熔體的配合 。 ?設(shè)上一級熔體的理想熔斷時間為 t1， 下一級為 t2， 因熔體安秒特性曲線誤差約為 177。 50％ ， 為了保證可靠 ， 要求上一級熔體熔斷時間提前 50%即 t1’=， 下一級熔體熔斷時間延遲 50%即t2’=， 如欲使某一電流下 t1’ t2’， 就應(yīng)使 t13t2。 ? 一般使上下級熔體額定值差 2個等級即可滿足選擇性的要求 。 上下級熔斷器的相互配合 熔斷器的選擇 選擇熔斷器時應(yīng)滿足下列條件： （ 1） 熔斷器的額定電壓應(yīng)不小于裝置安裝處的工作電壓 。 （ 2） 熔斷器的額定電流應(yīng)不小于它所裝設(shè)的熔體額定電流 。 （ 3） 熔斷器的類型應(yīng)符合安裝處條件 （ 戶內(nèi)或戶外 ） 及被保護(hù)設(shè)備的技術(shù)要求 。 （ 4） 熔斷器的斷流能力應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn) 。 （ 5） 熔斷器保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的線路相配合 ， 使之不至于發(fā)生因過負(fù)荷和短路引起絕緣導(dǎo)線或電纜過熱起燃而熔斷器不熔斷的事故 。 1． 低壓斷路器的選擇要求 （ 1）低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不小于保護(hù)線路的額定電壓。 （ 2）低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所裝設(shè)的脫扣器額定電流。 （ 3）低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝處條件、保護(hù)性能及操作方式的要求。 （ 4）低壓斷路器的斷流能力應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。 為了滿足前后低壓斷路器的選擇性要求，前一級低壓斷路器的脫扣器動作電流應(yīng)比后一級低壓斷路器的脫扣器動作電流大一級以上；而前一級低壓斷路器宜采用帶短延時的過電流脫扣器，后一級低壓斷路器則采用瞬時過電流脫扣器。 二、 低壓斷路器保護(hù) 2． 低壓斷路器的運(yùn)行維護(hù) （ 1）檢查所帶的正常最大負(fù)荷是否超過斷路器的額定值； （ 2）檢查分、合閘狀態(tài)是否與輔助觸點(diǎn)所串接的指示燈信號相符合； （ 3）監(jiān)聽斷路器在運(yùn)行中有無異常響聲； （ 4）檢查斷路器的保護(hù)脫扣器狀態(tài)，例如整定值指示位置有無變動； （ 5）如較長時間的負(fù)荷變動（增加或減少），則需要相應(yīng)調(diào)節(jié)過電流脫扣器的整定值，必要時應(yīng)更換； （ 6）斷路器發(fā)生短路故障掉閘或遇有噴弧現(xiàn)象時，應(yīng)對斷