【正文】 故障校驗； II段按相鄰元件末端故障校驗。校驗方法與線路零序電流保護相同。 對于三繞組變壓器，往往有兩側(cè)中性點直接接地運行。應該在兩側(cè)的中性點上分別裝設兩段式的零序電流保護。各側(cè)的零序電流保護作為本側(cè)相鄰元件保護的后備和變壓器主保護的后備。在動作電流整定時要考慮對側(cè)接地故障的影響，靈敏度不夠時可考慮裝設零序電流方向元件。若不是雙母線運行，各段也設兩個時限，短時限動作于跳開變壓器的本側(cè)斷路器；長時限動作于跳開變壓器的各側(cè)斷路器。若是雙母線運行，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 電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì) 。 當變壓器油箱內(nèi)故障時 ， 在故障電流和故障點電弧的作用下 ， 變壓器油和其它絕緣材料會因受熱而分解 ， 產(chǎn)生大量氣體 。 氣體排出的多少以及排出速度 ， 與變壓器故障的嚴重程度有關(guān) 。 利用這種氣體來實現(xiàn)保護的裝置 ， 稱為瓦斯保護 。 瓦斯保護能夠保護變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障 (例如繞組輕微的匝間短路 、鐵芯燒損等 )。 對于反應電氣量的保護 ，這些故障往往靈敏度不夠 。 但像變壓器絕緣子閃絡等油箱外面的故障 ， 瓦斯保護不能反應 ， 而這些故障屬于變壓器保護的范圍內(nèi) 。 所以瓦斯保護和縱差動保護一起構(gòu)成變壓器的主保護 。 應該說 ，瓦斯保護的動作速度是比較慢的 ， 如何提高縱差動保護在繞組匝間短路時的靈敏度仍是一個重要的課題 。 瓦斯繼電器有兩個輸出接點 ， 一個反應變壓器內(nèi)部的不正常情況或輕微故障 ， 稱為 ‘ 輕瓦斯 ’ ；另一個反應變壓器的嚴重故障 ， 稱為‘ 重瓦斯 ’ 。 輕瓦斯動作于信號 ， 使運行人員能夠迅速發(fā)現(xiàn)故障并及時處理；重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)斷路器 。 瓦斯保護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導油管 變壓器發(fā)生輕微故障時，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，當下降到動作門檻時，輕瓦斯動作，發(fā)出警告信號。發(fā)生嚴重故障時，故障點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到動作門檻時，重瓦斯動作，瞬時作用于跳閘回路，切除變壓器，以防事故擴大 2． 過負荷保護 變壓器長期過負荷運行時，繞組會應發(fā)熱而受到損傷。我國繼電保護規(guī)程規(guī)定，容量為 400kVA及其以上的變壓器，應根據(jù)過負荷的可能性及其大小裝設過負荷保護。過負荷保護在檢測到繞組電流大于動作電流后，經(jīng)延時發(fā)出信號，運行人員據(jù)此通過減少負荷等措施使變壓器保持正常運行狀態(tài)。由于變壓器三相負荷是基本對稱的，通常只檢測一相電流。 過負荷保護的動作電流和延時根據(jù)變壓器繞組的過負荷倍數(shù) (相對于額定電流的倍數(shù) )和允許運行時間來整定 。 對于三繞組變壓器 ， 各側(cè)負荷不同 ， 額定容量也不一定相同 ， 過負荷保護裝設于哪一側(cè)或哪幾側(cè) ， 需以能夠反映變壓器各繞組可能的過負荷情況確定 。 對于雙繞組變壓器 ， 兩側(cè)繞組的負荷是相同的 ， 而繞組的額定容量也相同 ， 所以過負荷保護只需安裝在其中的一側(cè) 。 過負荷倍數(shù)比較大時 ， 允許運行時間較短；反之允許運行時間較長 。 對于大型變壓器 ， 可以采用反時限的過負荷保護 ， 反時限特性與變壓器過負荷曲線相配合 。 對于一般的變壓器 ， 則用定時限過負荷保護 ， 時限設一段或兩段 。 3． 過勵磁保護 由于電壓升高或頻率降低 ， 引起變壓器鐵芯飽和 ， 勵磁電流急劇增加 。 這個現(xiàn)象稱為變壓器的過勵磁 。 變壓器過勵磁后 ， 鐵損增加 ， 使鐵芯的溫度上升；同時還會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 。過勵磁時并非每次都造成變壓器的明顯破壞 ， 往往容易被人忽視 ， 但是多次反復過勵磁 ， 將因過熱而使絕緣老化 ， 降低變壓器的使用壽命 。 我國繼電保護規(guī)程規(guī)定 ， 對于有可能發(fā)生過勵磁的500kV變壓器應裝設過勵磁保護 。 當加在鐵芯繞組上的電壓是正弦波時 ， 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)。 變壓器正常運行時，頻率和電壓均運行在額定值附近，鐵芯不會飽和。當由于電壓升高或頻率降低等原因?qū)е麓琶艹^飽和磁密時，鐵芯就發(fā)生飽和。例如，超高壓遠距離輸電線路由于突然失去負荷而造成變壓器的過電壓；發(fā)電機變壓器組在起動過程中，在低轉(zhuǎn)速時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，都會發(fā)生變壓器的過勵磁。 /Uf//nnUfnUf?設 式中， 、 為額定電壓和額定頻率； 稱為過勵磁的倍數(shù)。 nU nfnn越大 ， 對變壓器的危害越大 ， 變壓器允許運行的時間 t也越小 。 n與 t的關(guān)系曲線稱為變壓器過勵磁倍數(shù)曲線 。 變壓器過勵磁保護通常采用反應 n大小的反時限保護 ， 反時限特性與變壓器過勵磁倍數(shù)曲線相配合 。 第六章習題 1． 變壓器可能發(fā)生哪些故障和不正常運行狀態(tài) ？ 它們與線路相比有何異同 ？ 2． 關(guān)于變壓器縱差動保護中的不平衡電流 ， 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偏離時間軸的一側(cè) ？ (5) 減小不平衡電流的措施有哪幾種 ？ 4． 一臺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 。 求差動保護的動作電流 。 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？ 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 在變壓器縱差動保護整定計算中引入同型系數(shù)是考慮兩側(cè)電流互感器的 _____對它們 _____的影響。 63 Y， d11接線變壓器的縱差動保護，其相位補償?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 變壓器低電壓起動的過電流保護的啟動元件包括 _____繼電器和 _____繼電器。 65 變壓器瓦斯保護的作用是反應變壓器 _____的各種短路故障及 _____。 66 變壓器的輕瓦斯保護動作于 _____，重瓦斯保護動作于 _____。 67 變壓器過電流保護的作用是反應外部 _____引起的過電流、并作為內(nèi)部的 _____后備保護。 68 為了反應變壓器繞組、引出線及套管的短路故障，應裝設 _____保護或 ______保護。 69 變壓器勵磁涌流波形有較大 _____，而變壓器內(nèi)部短路時短路電流基本上是 _____波形。 610 在變壓器勵磁涌流中，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接線變壓器縱差動保護采用電流相位補償接線后，星形側(cè)電流互感器流入差動臂的電流是電流互感器二次電流的_____倍。 （ A） 1； （ B） 2； （ C） 。 612 Y， dll接線變壓器縱差動保護采用電流相位補償 ,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）勵磁涌流； （ C）外部短路時產(chǎn)生的不平衡電流。 3613 變壓器縱差動保護是變壓器的 _____保護。 （ A）主； （ B）后備； （ C）輔助。 614 對于三相變壓器 ,無論在任何瞬間合閘 ,至少有_____相出現(xiàn)程度不等的勵磁涌流 . （ A）一； （ B）兩； （ C）三。 615 變壓器的勵磁涌流中 ,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原理構(gòu)成的變壓器縱差動保護，可以有效地躲過 _____的影響。 （ A）正常運行時的不平衡電流； （ B）外部短路時的不平衡電流； （ C）勵磁涌流。 617 變壓器低電壓起動的過電流保護中的低電壓繼電器，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與 _____保護配合 ,以反應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）過負荷； （ C）瓦斯。 619 瓦斯保護是變壓器油箱內(nèi)部故障的 _____保護。 （ A）主； （ B）后備； （ C）輔助。 判斷題 620 變壓器縱差動保護是油箱內(nèi)、外部故障的一種有效保護方式。 （ ） 621 變壓器油箱內(nèi)部故障時 ,變壓器的瓦斯保護和縱差動保護都動作了 ,說明這兩種保護的保護范圍相同。 （ ） 622 對 Y,d11接線變壓器的縱差動保護進行相位補償 ,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 利用二次諧波制動原理構(gòu)成的變壓器縱差動保護，能有效躲過由于外部短路時不平衡電流的影響。 （ ） 624 影響變壓器縱差動保護不平衡電流的因素很多，但采取相應措施后，均能將全部不平衡電流消除。 （ ） 625 變壓器的縱差動保護是變壓器的主保護。 （ ） 626 為了在正常運行和外部短路時流入變壓器縱差動保護的電流為零，因此，該保護兩側(cè)應選用相同變比的電流互感器。 （ ）