【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 250~300cm3 的范圍內(nèi)調(diào)整。 正常情況下，重瓦斯擋板在彈簧的作用下垂直位置，固定在擋板的永久磁鐵遠(yuǎn)離重瓦斯干簧觸點(diǎn)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，油 氣流沖擊擋板的力量大于彈簧的彈力時(shí)，擋板傾斜了一個(gè)角度，使固定在擋板上的永久磁鐵靠近重瓦斯的干簧觸點(diǎn)，干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出跳閘脈沖。重瓦斯動(dòng)作的油流速度可利用流速整定螺桿，在 ~。 值得注意是，變壓器初次投入運(yùn)行時(shí)，或由于換油等工作，油中混入少量的氣體，經(jīng)過一斷時(shí) 間后，這些氣體又從油中分離出來，逐漸集聚在氣體繼電器的上部，迫使開口杯下降，使輕瓦斯動(dòng)作。此時(shí)，可以通過氣體繼電器頂部放氣閥 2 方案論證與設(shè)計(jì) 15 圖 33 瓦斯保護(hù)原理接線圖 將氣體放出。在故障發(fā)生后，為了便于分析故障原因及其性質(zhì)，可以通過放氣閥收集氣體，以便化驗(yàn)分析瓦斯氣體的成分。 瓦斯保護(hù)的原理 及 接線 瓦斯保護(hù)的原理接線如圖 33 所示。氣體繼電器的輕瓦斯觸點(diǎn) KG1 由開口杯控制，構(gòu)成輕瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作后發(fā)出警報(bào)信號(hào)，重瓦斯觸點(diǎn) KG2 由擋板控制，構(gòu)成重瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作或經(jīng)信號(hào)發(fā)生器 KS 啟動(dòng)出口中間繼電器 KCO， KCO的兩端觸點(diǎn)分別使斷路器 1QF、 2QF 跳閘，從而切斷故障電流。 為了防止變壓器內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)因油速不穩(wěn)定，造成重瓦斯觸點(diǎn)時(shí)通時(shí)斷的不可靠動(dòng)作，必須選用帶自保持電流線圈的出口中間繼電器 KCO。在保護(hù)動(dòng)作后，借助于斷路器的輔助觸點(diǎn) 1QF1 和 2QF1 來接觸出口回路的自保持。在變壓器加油或換油后及氣體繼電器試驗(yàn)時(shí)，為了防止重瓦斯誤動(dòng)作，可以利用切片XB，使重瓦斯暫時(shí)改接到信號(hào)位置，只發(fā)信號(hào)。 瓦斯保護(hù)具有靈敏度高，動(dòng)作迅速，接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但由于瓦斯保護(hù)不能單獨(dú)作為變壓器的主保護(hù)，所以通常是將瓦斯保護(hù)與縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 配合作為變壓器的主保護(hù)。 電力變壓器的縱差保護(hù) 原理 變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用來反映變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路保護(hù)故障，是變壓器的主保護(hù)。 2 方案論證與設(shè)計(jì) 16 圖 34 變壓器差動(dòng)保護(hù)單項(xiàng)原理接線圖 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是按比較被保護(hù)的變壓器兩側(cè)電流的大小和相位的原理實(shí)現(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)這種比較，在變壓器兩側(cè)各裝設(shè)一組電流互感 TA TA2，其二次側(cè)按環(huán)流法連接，即若變壓器兩端的電流互感器一次側(cè)的正極性端子均置于靠近母線的一側(cè)，則將它們二次側(cè)的同極性端子相連接，再將差動(dòng)繼電器的線圈按環(huán)流法接入，構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，見圖 23。變壓器的縱差保護(hù)與輸電線的縱聯(lián)差動(dòng)相似，工作原理相同，但由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，為了保證變壓器縱差保護(hù)的正常運(yùn)行，必須選擇好適應(yīng)變壓器兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，保證變壓器在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)兩側(cè)的二次電流不同。其保護(hù)范圍為兩側(cè)電流互感 TA TA2 之間的全部區(qū)域，包括變壓器的高、低壓繞組、套管及引出線等。 從圖 34 可見，正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，流過差動(dòng)繼電器的電流為2212 IIIr ?? ，在理想的情況下，其值等于零。但實(shí)際上由于電流互感器特性、變比等因素， 流過繼電器的電流為不平穩(wěn)電流。變壓器內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為 2212 IIIr ?? ，即為短路點(diǎn)的短路電流。當(dāng)該電流大于 KD 的動(dòng)作電流時(shí)， KD 動(dòng)作。 由于變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流不同，因此，為了保護(hù)其縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，必須適當(dāng)選擇各側(cè)電流互感器的變比，使得正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，2 方案論證與設(shè)計(jì) 17 差動(dòng)回路內(nèi)沒有電流。如圖 34 中，應(yīng)使 22112212 TATA nInIII ??? （ 11） 式中 1TAn —— 高壓側(cè)電流互感器的變比； 2TAn —— 低壓側(cè)電流互感器的變比。 式 （ 11） 說明，要實(shí)現(xiàn)雙繞組變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。因此，在變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)中，要實(shí)現(xiàn)兩側(cè)電流的正確比較，必須先考慮變壓器變比的影響。 實(shí)際上，由于電流互感器的誤差、變壓器的接線方式及勵(lì)磁涌流等因素的影響，即使?jié)M足式 （ 11） 條件，差動(dòng)回路中仍回流過一定的不平衡電流 unbI. , unbI.越大，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流也越大，差動(dòng)保護(hù)靈敏度就越低。因此，要提高變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度，關(guān)鍵問題是減小或消除不平衡電流的影響。 電力變壓器相間短路的后備保護(hù)和過負(fù)荷保 護(hù) 電力變壓器相間短路的后備保護(hù)可根據(jù)變壓器容量的大小和保護(hù)裝置對(duì)靈敏度的要求，采用過電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)等方式。對(duì)于單側(cè)電源的變壓器保護(hù)裝置安裝在變壓器電源側(cè)，即作為變壓器本身故障的后備保護(hù)，又反映變壓器外部短路引起的過電流。 過電流保護(hù) 2 方案論證與設(shè)計(jì) 18 過電流保護(hù)一般用于容量較小的降壓變壓器上，其單相原理接線如圖 所示。保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 IL。 max來整定，即 I op= KreKrel I 式中 Krel— 可靠系數(shù)，一般采用 ~； Kre— 返回系數(shù)，一般采用 ； I — 變壓器的最大負(fù)荷電流。 I 可按下述兩種情況來考慮： (1)對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)變壓器以后所產(chǎn)生的過負(fù)荷。若各變壓器的容量相等時(shí)，可按下式計(jì)算為 I = 1?mm I N。 B 式中 m— 并列運(yùn)行的變壓器的臺(tái)數(shù)； 2 方案論證與設(shè)計(jì) 19 IN。 B— 變壓器的額定電流。 (2) 對(duì)降壓變壓器，應(yīng)考慮負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的最大電流，即 I ＝Ｋ ssI’ L。 max 式中 Kss—— 自起動(dòng)系數(shù)，其值與負(fù)荷性質(zhì)及用戶與電源間的電氣距離有關(guān)，在 110KV降壓變電站，對(duì) 6～ 10KV側(cè)， KSS=～ ； 35KV 側(cè)， KSS=～ 。 IL,max—— 正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流。 保護(hù)裝置的靈敏校驗(yàn) Ksen= opI 式中 —— 最小運(yùn)行方式下，在靈敏度校驗(yàn)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過保護(hù)裝置的最小短路電流。 在被保護(hù)變壓器受電側(cè)母線上短路時(shí)，要求 senK =； 在后備保護(hù)范圍末端短路時(shí)，要求 ?senK 保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與下一級(jí)過電流保護(hù)配合，要比下一級(jí)保護(hù)中最大動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)時(shí)限級(jí)差 Δt 低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)單相原理接線如圖 36 所示。保護(hù)的起動(dòng)元件包括電流繼電 器和低電壓繼電器。 電流繼電器的動(dòng)作電流按躲過變壓器的額定電流整定。即2 方案論證與設(shè)計(jì) 20 I op= KreKrel I N。 B （ 18） 故其動(dòng)作電流比過電流保護(hù)的起動(dòng)電流小，提高了保護(hù)的靈敏性。 低電壓繼電器的動(dòng)作電壓 Uop= 電流元件的靈敏系數(shù)按式 （ 18 ） 校驗(yàn)，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗(yàn)，即 Ksen= opUU 式中 —— 最大運(yùn)行方式下，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大電壓。 對(duì)裝設(shè)在變壓器低壓側(cè)的低電壓繼電器，若在變壓器高壓側(cè)短路，其靈敏系數(shù)不能滿足要求時(shí)，可在變壓器高壓側(cè)再裝一套低電壓繼電器，兩套低電壓繼電器的接點(diǎn)并聯(lián)。 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù) 若低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不滿足要求，可采用復(fù)合 電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。 電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的過電流保護(hù)的原理圖與低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)基本相同，不同的是用一個(gè)低電 壓繼電器和一個(gè)負(fù)序電壓繼電器代替了低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)中的三個(gè)低電壓繼電器，使得保護(hù)的靈敏度提高了很多。負(fù)序電2 方案論證與設(shè)計(jì) 21 壓繼電器由負(fù)序電壓濾過器和一個(gè)低電壓繼電器構(gòu)成。 (1)負(fù)序電壓濾過器 負(fù)序電壓濾過器從三相電壓中取出負(fù)序電壓分量。由電阻、電容構(gòu)成的單相式負(fù)序電壓濾過器應(yīng)用廣泛，其原理接線如圖所示。濾過器的輸入端接 UABY與 UBC。 由于線電壓不包含零序分量，所以，從輸入端即避免了零序分量電壓進(jìn)入濾過器，為了避免正序電壓通過濾過器，兩個(gè)阻抗臂的參數(shù)應(yīng)取為 clXR 31 ? , 22 31 CXR ? ,21 CXR ? 濾過器的輸出電壓為 .. CRmn UUU ?? 當(dāng)輸入正序電壓時(shí)，濾過器的相量圖。因?yàn)?clXR 31 ? ，電流 ABI 超前01.. 30ABU 。因?yàn)?22 31 CXR ? ，電流BCI. 超前 01.. 60BCU 。 滯后 0. 90BCI ， 與ABI. 同相。因 . CR UU ?? ，故 .. ??? CRmn UUU 當(dāng)輸入負(fù)序電壓時(shí)， 2.. ABU 滯后 02.. 120BCU ，由圖可見， . jRC eUU ? ,故 )1( .. jRCRmn eUUUU ???? （ 19） 由于 .. CRAB UUU ?? ，且 . 3 jCR UU ? ，因此，03002..1. 30c os jABR eUU ? ，以此代入（ 19）得 00 306002..2.. )1(30c os jjABmn eeUU ?? 00 .. jAjAB eUeU ?? （ 110） 由式（ 110）可見， 濾過器的 輸出電壓與輸入的負(fù)序電壓成正比，相位超前輸入 A 相負(fù)序電壓 02. 30AU 。 實(shí)際上，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)， 負(fù)序電壓濾過器仍有一個(gè)不平衡電壓 unbU. 輸出。2 方案論證與設(shè)計(jì) 22 產(chǎn)生不平衡電壓的原因主要是各阻抗元件參數(shù)的誤差及輸入電壓中有諧波分量。由于 5 次諧波屬負(fù)序性質(zhì)，它可以通過濾過器。通常在濾過器的輸出端加設(shè) 5次諧波濾過器，消除 5 次諧波的影響。 (2) 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的工作原理 在正常運(yùn)行時(shí)，由于電壓沒有 負(fù)序分量，所以負(fù)序電壓繼電器 KVZ 的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，將 線電壓加入低電壓繼電器 KV的線