【正文】 故障校驗(yàn)； II段按相鄰元件末端故障校驗(yàn)。校驗(yàn)方法與線路零序電流保護(hù)相同。 對(duì)于三繞組變壓器，往往有兩側(cè)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。應(yīng)該在兩側(cè)的中性點(diǎn)上分別裝設(shè)兩段式的零序電流保護(hù)。各側(cè)的零序電流保護(hù)作為本側(cè)相鄰元件保護(hù)的后備和變壓器主保護(hù)的后備。在動(dòng)作電流整定時(shí)要考慮對(duì)側(cè)接地故障的影響，靈敏度不夠時(shí)可考慮裝設(shè)零序電流方向元件。若不是雙母線運(yùn)行，各段也設(shè)兩個(gè)時(shí)限，短時(shí)限動(dòng)作于跳開變壓器的本側(cè)斷路器；長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于跳開變壓器的各側(cè)斷路器。若是雙母線運(yùn)行，也需要按照盡量減少影響范圍的原則，有選擇性的跳開母聯(lián)斷路器、變壓器本側(cè)斷路器和各側(cè)斷路器 第五節(jié) 變壓器的瓦斯保護(hù) 電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì) 。 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障時(shí) ， 在故障電流和故障點(diǎn)電弧的作用下 ， 變壓器油和其它絕緣材料會(huì)因受熱而分解 ， 產(chǎn)生大量氣體 。 氣體排出的多少以及排出速度 ， 與變壓器故障的嚴(yán)重程度有關(guān) 。 利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置 ， 稱為瓦斯保護(hù) 。 瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障 (例如繞組輕微的匝間短路 、鐵芯燒損等 )。 對(duì)于反應(yīng)電氣量的保護(hù) ，這些故障往往靈敏度不夠 。 但像變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外面的故障 ， 瓦斯保護(hù)不能反應(yīng) ， 而這些故障屬于變壓器保護(hù)的范圍內(nèi) 。 所以瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)一起構(gòu)成變壓器的主保護(hù) 。 應(yīng)該說 ，瓦斯保護(hù)的動(dòng)作速度是比較慢的 ， 如何提高縱差動(dòng)保護(hù)在繞組匝間短路時(shí)的靈敏度仍是一個(gè)重要的課題 。 瓦斯繼電器有兩個(gè)輸出接點(diǎn) ， 一個(gè)反應(yīng)變壓器內(nèi)部的不正常情況或輕微故障 ， 稱為 ‘ 輕瓦斯 ’ ；另一個(gè)反應(yīng)變壓器的嚴(yán)重故障 ， 稱為‘ 重瓦斯 ’ 。 輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào) ， 使運(yùn)行人員能夠迅速發(fā)現(xiàn)故障并及時(shí)處理；重瓦斯動(dòng)作于跳開變壓器各側(cè)斷路器 。 瓦斯保護(hù)的主要元件是瓦斯繼電器 (又稱氣體繼電器 )，它安裝在油箱和油枕之間的連接管道上。 瓦斯繼電器安裝圖 1 1瓦斯繼電器； 2 2油枕； 3 3鋼墊塊； 4 4閥門； 5 5導(dǎo)油管 變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，由于油枕處在油箱的上方，氣體沿管道上升到油面并集聚，使瓦斯繼電器周圍的油面下降，當(dāng)下降到動(dòng)作門檻時(shí)，輕瓦斯動(dòng)作，發(fā)出警告信號(hào)。發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，故障點(diǎn)周圍的溫度劇增而迅速產(chǎn)生大量的氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從油箱經(jīng)過管道向油枕方向沖擊，繼電器感受到的油速達(dá)到動(dòng)作門檻時(shí)，重瓦斯動(dòng)作，瞬時(shí)作用于跳閘回路，切除變壓器，以防事故擴(kuò)大 2． 過負(fù)荷保護(hù) 變壓器長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，繞組會(huì)應(yīng)發(fā)熱而受到損傷。我國(guó)繼電保護(hù)規(guī)程規(guī)定，容量為 400kVA及其以上的變壓器，應(yīng)根據(jù)過負(fù)荷的可能性及其大小裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)在檢測(cè)到繞組電流大于動(dòng)作電流后，經(jīng)延時(shí)發(fā)出信號(hào)，運(yùn)行人員據(jù)此通過減少負(fù)荷等措施使變壓器保持正常運(yùn)行狀態(tài)。由于變壓器三相負(fù)荷是基本對(duì)稱的，通常只檢測(cè)一相電流。 過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流和延時(shí)根據(jù)變壓器繞組的過負(fù)荷倍數(shù) (相對(duì)于額定電流的倍數(shù) )和允許運(yùn)行時(shí)間來整定 。 對(duì)于三繞組變壓器 ， 各側(cè)負(fù)荷不同 ， 額定容量也不一定相同 ， 過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)于哪一側(cè)或哪幾側(cè) ， 需以能夠反映變壓器各繞組可能的過負(fù)荷情況確定 。 對(duì)于雙繞組變壓器 ， 兩側(cè)繞組的負(fù)荷是相同的 ， 而繞組的額定容量也相同 ， 所以過負(fù)荷保護(hù)只需安裝在其中的一側(cè) 。 過負(fù)荷倍數(shù)比較大時(shí) ， 允許運(yùn)行時(shí)間較短；反之允許運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng) 。 對(duì)于大型變壓器 ， 可以采用反時(shí)限的過負(fù)荷保護(hù) ， 反時(shí)限特性與變壓器過負(fù)荷曲線相配合 。 對(duì)于一般的變壓器 ， 則用定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù) ， 時(shí)限設(shè)一段或兩段 。 3． 過勵(lì)磁保護(hù) 由于電壓升高或頻率降低 ， 引起變壓器鐵芯飽和 ， 勵(lì)磁電流急劇增加 。 這個(gè)現(xiàn)象稱為變壓器的過勵(lì)磁 。 變壓器過勵(lì)磁后 ， 鐵損增加 ， 使鐵芯的溫度上升；同時(shí)還會(huì)使靠近鐵芯的金屬構(gòu)件產(chǎn)生渦流損耗 ， 使這些部位發(fā)熱 ， 引起高溫 。過勵(lì)磁時(shí)并非每次都造成變壓器的明顯破壞 ， 往往容易被人忽視 ， 但是多次反復(fù)過勵(lì)磁 ， 將因過熱而使絕緣老化 ， 降低變壓器的使用壽命 。 我國(guó)繼電保護(hù)規(guī)程規(guī)定 ， 對(duì)于有可能發(fā)生過勵(lì)磁的500kV變壓器應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù) 。 當(dāng)加在鐵芯繞組上的電壓是正弦波時(shí) ， 鐵芯磁密 B(即磁通與鐵芯截面積之比 )與電壓和頻率之間的關(guān)系為： UBKf?其中 K為常數(shù)。 變壓器正常運(yùn)行時(shí)，頻率和電壓均運(yùn)行在額定值附近，鐵芯不會(huì)飽和。當(dāng)由于電壓升高或頻率降低等原因?qū)е麓琶艹^飽和磁密時(shí)，鐵芯就發(fā)生飽和。例如，超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路由于突然失去負(fù)荷而造成變壓器的過電壓；發(fā)電機(jī)變壓器組在起動(dòng)過程中，在低轉(zhuǎn)速時(shí)由于操作上的失誤將電壓調(diào)整到額定值，從而使比值 上升等，都會(huì)發(fā)生變壓器的過勵(lì)磁。 /Uf//nnUfnUf?設(shè) 式中， 、 為額定電壓和額定頻率； 稱為過勵(lì)磁的倍數(shù)。 nU nfnn越大 ， 對(duì)變壓器的危害越大 ， 變壓器允許運(yùn)行的時(shí)間 t也越小 。 n與 t的關(guān)系曲線稱為變壓器過勵(lì)磁倍數(shù)曲線 。 變壓器過勵(lì)磁保護(hù)通常采用反應(yīng) n大小的反時(shí)限保護(hù) ， 反時(shí)限特性與變壓器過勵(lì)磁倍數(shù)曲線相配合 。 第六章習(xí)題 1． 變壓器可能發(fā)生哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài) ？ 它們與線路相比有何異同 ？ 2． 關(guān)于變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中的不平衡電流 ， 試問： (1) 與差電流在概念上有何區(qū)別與聯(lián)系 ？ (2) 哪些是由測(cè)量誤差引起的 ？ 哪些是由變壓器模型誤差引起的 ？ (3) 哪些屬于穩(wěn)態(tài)不平衡電流 ？ 哪些屬于暫態(tài)不平衡電流 ？ (4)電流互感器引起的暫態(tài)不平衡電流為什么會(huì)偏離時(shí)間軸的一側(cè) ？ (5) 減小不平衡電流的措施有哪幾種 ？ 4． 一臺(tái)雙繞組降壓變壓器的容量為 15MVA， 電壓 比為 35kV, 接線；采用 BCH2型繼電器 。 求差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流 。 已知： 9420A； 35kV側(cè)電流互感器變比為 600/5， 電流互感器變比為 1500/5；可靠系數(shù) Kk取 。 3 5 2 2 . 5 % / 6 . 6k V k V?? / 1 1Y ??哪些？它們利用了哪些特征？各自有何特點(diǎn)？ 填空題 61 變壓器采用 Y， d11接線方式，在正常情況下， _____側(cè)電流超前 _____側(cè)電流 30176。 。 62 在變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算中引入同型系數(shù)是考慮兩側(cè)電流互感器的 _____對(duì)它們 _____的影響。 63 Y， d11接線變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)，其相位補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ?，將變壓器星形?cè)的 TA接成 _____,變壓器三角形側(cè)的 TA接成 _____。 64 變壓器低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的啟動(dòng)元件包括 _____繼電器和 _____繼電器。 65 變壓器瓦斯保護(hù)的作用是反應(yīng)變壓器 _____的各種短路故障及 _____。 66 變壓器的輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于 _____，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于 _____。 67 變壓器過電流保護(hù)的作用是反應(yīng)外部 _____引起的過電流、并作為內(nèi)部的 _____后備保護(hù)。 68 為了反應(yīng)變壓器繞組、引出線及套管的短路故障，應(yīng)裝設(shè) _____保護(hù)或 ______保護(hù)。 69 變壓器勵(lì)磁涌流波形有較大 _____，而變壓器內(nèi)部短路時(shí)短路電流基本上是 _____波形。 610 在變壓器勵(lì)磁涌流中，除有大量的直流分量外，還有大量的 _____分量，其中以 _____為主。 選擇題 611 Y， d11接線變壓器縱差動(dòng)保護(hù)采用電流相位補(bǔ)償接線后，星形側(cè)電流互感器流入差動(dòng)臂的電流是電流互感器二次電流的_____倍。 （ A） 1； （ B） 2； （ C） 。 612 Y， dll接線變壓器縱差動(dòng)保護(hù)采用電流相位補(bǔ)償 ,是為了消除 _____的影響。 （ A）變壓器兩側(cè)電流相位不同產(chǎn)生的不平衡電流； （ B）勵(lì)磁涌流； （ C）外部短路時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流。 3613 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)是變壓器的 _____保護(hù)。 （ A）主； （ B）后備； （ C）輔助。 614 對(duì)于三相變壓器 ,無論在任何瞬間合閘 ,至少有_____相出現(xiàn)程度不等的勵(lì)磁涌流 . （ A）一； （ B）兩； （ C）三。 615 變壓器的勵(lì)磁涌流中 ,含有大量的直流分量及高次諧波分量 ,其中以 _____次諧波所占比例最大。 （ A）二； （ B）三； （ C）四。 616 利用二次諧波分量制動(dòng)原理構(gòu)成的變壓器縱差動(dòng)保護(hù)，可以有效地躲過 _____的影響。 （ A）正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流； （ B）外部短路時(shí)的不平衡電流； （ C）勵(lì)磁涌流。 617 變壓器低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)中的低電壓繼電器，一般接于電壓互感器二次側(cè)的 _____電壓上。 （ A）相； （ B）相間； （ C）零序。 618 變壓器的電流速斷保護(hù)與 _____保護(hù)配合 ,以反應(yīng)變壓器繞組及變壓器電源側(cè)的引出線套管上的各種故障 . （ A）過電流； （ B）過負(fù)荷； （ C）瓦斯。 619 瓦斯保護(hù)是變壓器油箱內(nèi)部故障的 _____保護(hù)。 （ A）主； （ B）后備； （ C）輔助。 判斷題 620 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)是油箱內(nèi)、外部故障的一種有效保護(hù)方式。 （ ） 621 變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí) ,變壓器的瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)都動(dòng)作了 ,說明這兩種保護(hù)的保護(hù)范圍相同。 （ ） 622 對(duì) Y,d11接線變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行相位補(bǔ)償 ,是為了消除由于兩側(cè)電流相位不相同而產(chǎn)生的不平衡電流。 （ ） 623 利用二次諧波制動(dòng)原理構(gòu)成的變壓器縱差動(dòng)保護(hù)，能有效躲過由于外部短路時(shí)不平衡電流的影響。 （ ） 624 影響變壓器縱差動(dòng)保護(hù)不平衡電流的因素很多，但采取相應(yīng)措施后，均能將全部不平衡電流消除。 （ ） 625 變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)。 （ ） 626 為了在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)流入變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的電流為零，因此，該保護(hù)兩側(cè)應(yīng)選用相同變比的電流互感器。 （ ）