【正文】 路、繞組與鐵芯或與外殼間短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。所謂瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作，即指因各種原因造成繼電器內(nèi)上開口杯信號(hào)回路接點(diǎn)閉合，光字牌燈亮。 瓦斯繼電器有浮筒式、檔板式、開口杯式等不同型號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，氣體產(chǎn)生速度較緩慢，氣體上升至儲(chǔ)油柜途中首先積存于瓦斯繼電器上部空間，使油面下降，浮筒隨之下降而 26 使水銀接點(diǎn)閉合，接通延時(shí)信號(hào)，這就是所謂 “ 輕瓦斯 ” ；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，則產(chǎn)生強(qiáng)烈瓦斯氣體，油箱內(nèi)壓力 瞬時(shí)突增，產(chǎn)生很大油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧阻力，帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng)，使水銀觸點(diǎn)閉合，接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這就是所謂 “ 重瓦斯 ” 。浮筒和檔板可以圍繞各自軸旋轉(zhuǎn)。瓦斯保護(hù)就是利用反應(yīng)氣體狀態(tài)瓦 斯繼電器（又稱氣體繼電器）來保護(hù)變壓器內(nèi)部故障。 25 第三章 電力變壓器的保護(hù)原理 電力變壓器的保護(hù)原理分析 瓦斯保護(hù) 原理 瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障主要保護(hù)元件，對(duì)變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動(dòng)作。具體情況 如下： 1． 主保護(hù)：瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）、縱差動(dòng)保護(hù)（以防 御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。 電力變壓器的保護(hù)方案確定 變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)和必要的輔助保護(hù) 。過勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)于實(shí)際工作磁密和額定工作磁密之比（稱為過勵(lì)磁倍數(shù)）而動(dòng)作。 過勵(lì)磁保護(hù) 高壓側(cè)電壓為 500kV 及以上的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵(lì)磁電流的升高，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號(hào)。 當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地的變壓器跳開后，中性點(diǎn)不解地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護(hù)裝置，如零序過電壓保護(hù)，中性點(diǎn)裝放電間隙加零序電流保護(hù)等。零 序電流保護(hù)可由兩段組成，每段可各帶兩個(gè)時(shí)限，并均以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，或動(dòng)作于本側(cè)斷路器，以較長的時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。保護(hù)可帶兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限用于縮小故障影響范圍；較長的時(shí)限用于斷開變壓器各側(cè)斷路器。一般用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護(hù)靈敏度不滿足要 求的降壓變壓器上； （ 3） 負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，一般用于容量為 63MVA及以上的升壓變壓器； （ 4） 阻抗保護(hù)，對(duì)于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用第（ 2）、（ 3）的保護(hù)不能滿足靈敏度和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。 （ 4） 對(duì)高壓側(cè)電壓為 330KV 及以上的變壓器，可裝設(shè)雙差動(dòng)保護(hù) 外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù) 對(duì)于外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)。 （ 2）對(duì) 10MVA 以下廠用備 用電壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)間大于 時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，斷開變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 瓦斯保護(hù) 對(duì)變壓器內(nèi)部的各種故障及 油面降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。線路保護(hù)中采用的許多保護(hù)如過電流保護(hù)，縱差保護(hù)等在變壓器的電量保護(hù)中都有應(yīng)用，但在配置上有區(qū)別。因此，變壓器的保護(hù)也就分為電量保護(hù)和非電量保護(hù)兩種。 變壓器處于不正常 運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電器應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度，發(fā)出警告信號(hào)，使工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，以確保變壓器安全。 而油箱內(nèi)發(fā)生相間短路的情況比較少。油箱內(nèi)的故障 主要是指發(fā)生在變壓器 油 箱內(nèi) 包括 高壓側(cè)或低壓側(cè) 繞組的相間短路、匝間短路 、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的單相 接地短路以及鐵心的燒損等，對(duì)變壓器來講，這些故障都是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)橛拖鋬?nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈汽化，從而可能引 起爆炸，因此，這些故障應(yīng)該盡快加以切除。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 =+= I )3( 2?K =* )2(2? ?kdXI =I )3(39。k = S )3(1?k =* )1(??kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A 折算到 35KV側(cè) : Id21max= I 1d / X*)2(??K=(KA) 最小運(yùn)行方式： 短路電流計(jì)算圖 等效 電路 圖 取基準(zhǔn)值： Sd =100MVk = 20 S )3(2?k =* )2(? ?kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A ， U1c =37KV ， U2C = 19 I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =250100 = X*2 =? 10?237100= X*3 = X*4 =Ndk S SU10000 ? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。 A 折算到 35KV側(cè) : Id21max= I 1d / X*)2(??K=(KA) 10KM 250MVk = 18 S )3(2?k =* )2(? ?kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =202100 = X*2 =? 10?237100= X*3 = X*4 =Ndk S SU10000 ? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 // X*4 =+ I )3( 2?K =* )2(2? ?kdXI = I )3(39。k = 16 S )3(1?k =* )1(??kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A 最大運(yùn)行方式： 短路電流計(jì)算圖 15 等效 電路 圖 取基準(zhǔn)值： Sd =100MV A=k = I )3(sh = I )3(39。 A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 =+= I )3( 2?K =* )2(2? ?kdXI =I )3(39。k = S )3(1?k =* )1(??kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = 14 i )3(sh = I )3(39。 A 折算到 35KV側(cè) : Id21max= I 1d / X*)2(??K=(KA) 最小運(yùn)行方式： 13 短路電流計(jì)算圖 等效 電路 圖 取基準(zhǔn)值： Sd =100MVk = S )3(2?k =* )2(? ?kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =250100 = X*2 =? 15?237100= 12 X*3 = X*4 =Ndk S SU10000 ? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。 A 折算到 35KV側(cè) : Id21max= I 1d / X*)2(??K=(KA) 15KM 250MVk = S )3(2?k =* )2(? ?kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =202100 = X*2 =? 15?237100= 10 X*3 = X*4 =Ndk S SU10000 ? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。 A=k = I )3(sh = I )3(39。 A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 // X*4 =+ I )3( 2?K =* )2(2? ?kdXI =I )3(39。k = S )3(1?k =* )1(??kdXS = MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。 A 最大運(yùn)行方式： 短路電流計(jì)算圖 8 等效 電路 圖 取基準(zhǔn)值： Sd =100MV以下是本設(shè)計(jì)的短路電流計(jì)算。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。 （ 6）不對(duì)稱短路會(huì)對(duì)附近的通訊系統(tǒng)產(chǎn)生影響。 7 （ 3）故障點(diǎn)往往有電弧產(chǎn)生，可能燒壞故障元件，也可能殃及周圍設(shè)備 . （ 4）電壓大幅下降，對(duì)用戶影響很大 . （ 5）如果短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而又持續(xù)時(shí)間較長，則可能使并列運(yùn)行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，造成大片停電。 （ 1）電動(dòng)力效應(yīng) 短路點(diǎn)附近支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，在導(dǎo)體間產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，可 能使導(dǎo)體和它們的支架遭到破壞。 短路的原因： ⑴ 元件損壞 如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良等所造成的設(shè)備缺陷發(fā)展成短 路 . ⑵ 氣象條件惡化 如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作；大風(fēng)造成架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等 . ⑶ 違規(guī)操作 如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘；線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加電壓 . ⑷ 其他原因 如挖溝損傷電纜 ,鳥獸跨接在裸露的載流部分等 短路的危害后果 ： 隨著短路類型、發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同，短路的后果可能只破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 此外，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)信息共享的優(yōu)越性，微機(jī)保護(hù)可以占有全系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息，應(yīng)用自適應(yīng)原理和人工智能方法使保護(hù)原理、性能和可靠性得到進(jìn)一步的發(fā)展和提高