【正文】 口回路的自保持。氣體繼電器的輕瓦斯觸點KG1由開口杯控制，構成輕瓦斯保護，其動作后發(fā)出警報信號，重瓦斯觸點KG2由擋板控制，構成重瓦斯保護，其動作或經信號發(fā)生器KS啟動出口中間繼電器KCO，KCO的兩端觸點分別使斷路器1QF、2QF跳閘，從而切斷故障電流。在故障發(fā)生后，為了便于分析故障原因及其性質，可以通過放氣閥收集氣體，以便化驗分析瓦斯氣體的成分。值得注意是，變壓器初次投入運行時，由于換油等工作，油中混入少量的氣體，經過一斷時間后，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，使輕瓦斯動作。當變壓器油箱內發(fā)生嚴重事故時，油氣流沖擊擋板的力量大于彈簧的彈力時，擋板傾斜了一個角度，使固定在擋板上的永久磁鐵靠近重瓦斯的干簧觸點，干簧觸點接通，發(fā)出跳閘脈沖。可通過改變輕瓦斯觸點動作的氣體容積在250~300cm3的范圍內調整。當變壓器內部發(fā)生輕微故障時，產生不少氣體，逐漸集聚在氣體繼電器的上部，使繼電器內的油面緩慢下降，當油面降到低于開口杯時，開口杯在空氣中重力加上杯內油的重力所產生的力矩，大于平衡重錘所產生的力矩，于是開口杯落下來，使固定在開口杯上的永磁鐵接近干簧觸點。當變壓器正常工作時，氣體繼電器內充滿了油，開口杯內也充滿了油，由于開口杯在游內重力所產生的力矩比平衡重錘產生的力矩小，因此開口杯處于向上翹起狀態(tài)。輕瓦斯部分主要是由開口杯、固定在開口杯上的永磁鐵、干簧觸點構成的。所謂瓦斯保護信號動作，即指因各種原因造成繼電器內上開口杯的信號回路接點閉合，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。當變壓器內部發(fā)生輕微故障時，氣體產生的速度較緩慢，氣體上升至儲油柜途中首先積存于瓦斯繼電器的上部空間，使油面下降，浮筒隨之下降而使水銀接點閉合，接通延時信號，這就是所謂的“輕瓦斯”；當變壓器內部發(fā)生嚴重故障時，則產生強烈的瓦斯氣體，油箱內壓力瞬時突增，產生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊檔板，檔板克服彈簧的阻力，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動，使水銀觸點閉合，接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這就是所謂的“重瓦斯”。浮筒和檔板可以圍繞各自的軸旋轉。這樣，當變壓器發(fā)生內部故障時，可使氣流容易進入油枕，并能防止氣泡積聚在變壓器的頂蓋內。利用油箱內部的故障時的這一特點，可以構成反映氣體變化的保護裝置，稱之為瓦斯保護. 氣體繼電器的構成和動作原理 瓦斯保護是利用安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中的氣體繼電器構成的，如圖11所示。 電力變壓器的瓦斯保護在變壓器油箱內常見的故障有繞組匝間或層間絕緣破壞造成的短路，或高壓繞組對地絕緣破壞引起的單相接地。高壓側電壓為500KV及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流升高，應裝設變壓器過勵磁保護。延時動作于發(fā)出信號。對于400KVA以上的變壓器，當數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應裝高過負荷保護。3．相間短路的后備保護的形式較多，過電流保護和低電壓起動的過電流保護，宜用于中、小容量的降壓變壓器；復合電壓起動的過電流保護，宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，以及過電流保護靈敏度不能滿足要求的降壓變壓器；6300KVA及以上的升壓變壓器，應采用負序電流保護及單相式低電壓起動的過電流保護；對大容量升壓變壓器或系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，為了滿足靈敏度要求，還可以采用阻抗保護。縱差保護或電流速斷保護用于反映電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的故障，其保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器相間短路的后備保護。10000KVA及以下的電力變壓器，應裝設電流速斷保護。2．縱差保護或電流速斷保護。800KVA及以上的油浸式變壓器的400KVA以上的車間內油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。電力變壓器不正常和運行狀態(tài)主要有外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負荷超過其額定容量引起的過負荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過礪磁等。變壓器油箱內的故障十分危險，由于變壓器內充滿了變壓器油，故障時的短路電流使變壓器油急劇的分解氣化，可能產生大量的可燃性氣體（瓦斯），很容易引起油箱爆炸。因此本節(jié)針對電力變壓器可能發(fā)生的故障和不正常的運行狀態(tài)進行分析，然后重點研究應裝設的繼電保護裝置，以及保護裝置的整定計算。這樣就可能保證電力系統(tǒng)的正常運行。熟練的掌握這些繼電保護裝置及保護裝置的整定計算是十分重要的。電力變壓器相間短路的后備保護可根據變壓器容量的大小和保護裝置對靈敏度的要求，采用過電流保護、低電壓起動的過電流保護、復合電壓起動的過電流保護等方式。當油溫達115～150℃時劣化更明顯，以致不能使用。當變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或發(fā)生外部短路和過負荷時，變壓器的油溫將生高。 縱差保護或電流速斷保護用于反映電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的故障，其保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器相間短路的后備保護。變壓器油箱內發(fā)生的任何一個故障時，由于短路電流和短路點電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因受熱而分解產生氣體，因氣體比較輕，它們就要從油箱里流向油枕的上部，當故障嚴重時，油會迅速膨脹并有大量的氣體產生，此時，回游強烈的油流和氣體沖向油枕的上部。電力變壓器的保護裝置大約有瓦斯保護、縱差保護、電力變壓器的溫度保護、相間短路的后備保護等等。 范文范例參考緒 論電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電力設備之一，它的安全運行對于保證電力系統(tǒng)的正常運行和對供電的可靠性，以及電能質量起著決定性的作用，同時大容量電力變壓器的造價也十分昂貴。由于絕緣的老化或風雪雷電，以及設備的缺陷、設計安裝和運行維護不當?shù)仍颍虼藢﹄娏ψ儔浩骺赡馨l(fā)生的各種故障和不正常的運行狀態(tài)進行分析是十分重要的。在變壓器油箱內常見的故障有繞組匝間或層間絕緣破壞造成的短路，或高壓繞組對地絕緣破壞引起的單相接地。利用油箱內部的故障時的這一特點，可以構成反映氣體變化的保護裝置，其中重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器輕瓦斯動作于發(fā)出信號。相間短路的后備保護用于反映外部相間短路引起的變壓器過電流，同時作為瓦斯保護和縱差保護（或電流速斷保護）的后備保護，其動作時限按電流保護的階梯形原則來整定，延時動作于跳開變壓器各電源側斷路器。變壓器的油溫越高，油的劣化速度越快，使用年限少。油溫越高將促使變壓器繞組絕緣加速老化影香其壽命。對于單側電源的變壓器保護裝置安裝在變壓器電源側，即作為變壓器本身故障的后備保護，又反映變壓器外部短路引起的過電流。因此，需要有專門的技術為電力系統(tǒng)建立一個安全保障體系，其中最重要的專門技術就是繼電保護技術。第1章 電力變壓器的繼電保護 電力變壓器的故障類型及保護措施 電力變壓器故障及不正常運行狀態(tài) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電力設備之一，它的安全運行對于保證電力系統(tǒng)的正常運行和對供電的可靠性，以及電能質量起著決定性的作用，同時大容量電力變壓器的造價也是十分昂貴。變壓器的內部故障可分為油箱內故障和油箱外故障兩類，油箱內故障主要包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路及經鐵芯燒毀等。油箱外故障主要是套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。 電力變壓器繼電保護的配置為了保證電力變壓器的安全運行，根據《繼電保護與安全自動裝置的運行條例》，針對變壓器的上述故障和不正常運行狀態(tài)，電力變壓器應裝設以下保護：1．瓦斯保護。瓦斯保護用來反映變壓器油箱內部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側斷路器輕瓦斯動作于發(fā)出信號。6300KVA及以上并列運行的變壓器，10000KVA及以上單獨運行的變壓器，發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中6300KVA及以上重要的變壓器，應裝設縱差保護。對于2000KVA以上的變壓器,當電流速斷保護靈敏度不能滿足要求時,也應裝設縱差保護。相間短路的后備保護用于反映外部相間短路引起的變壓器過電流，同時作為瓦斯保護和縱差保護（或電流速斷保護）的后備保護，其動作時限按電流保護的階梯形原則來整定，延時動作于跳開變壓器各電源側斷路器。4．過負荷保護。過負荷保護通常只裝設在一相其動作進限較長。5．其他保護。對變壓器溫度和油箱內壓力升高，以及冷卻系統(tǒng)故障，按變壓器現(xiàn)行標準要求，應裝設相應的保護裝置。變壓器油箱內發(fā)生的任何一個故障時，由于短路電流和短路點電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因受熱而分解產生氣體，因氣體比較輕，它們就要從油箱里流向油枕的上部，當故障嚴重時，油會迅速膨脹并有大量的氣體產生，此時，回游強烈的油流和氣體沖向油枕的上部。為了不妨礙氣體的流動，在安裝具有氣體繼電器的變壓器時，變壓器頂蓋與水平面應具有1%~%的坡度，通往氣體繼電器的連接管具有2%~4%的坡度，安裝油枕一側方向向上傾斜。 在瓦斯保護繼電器內，上部是一個密封的浮筒，下部是一塊金屬檔板,兩者都裝有密封的水銀接點。在正常運行時，繼電器內充滿油，浮筒浸在油內，處于上浮位置，水銀接點斷開；檔板則由于本身重量而下垂，其水銀接點也是斷開的。重瓦斯動作，立即切斷與變壓器連接的所有電源，從而避免事故擴大，起到保護變壓器的作用。目前大多采用QJ80型繼電器，其信號回路接上開口杯，跳閘回路接下檔板。QJ1—80型氣體繼電器分輕瓦斯和重瓦斯兩部分。重瓦斯部分主要有擋板、固定在擋板的磁鐵、重瓦斯干簧觸點及流速整定螺桿構成。與開口杯固定在一起的永磁鐵處于遠離輕瓦斯干簧位置，所以該干簧觸點處于斷開狀態(tài)。當氣體積聚到一定容積時，干簧觸點接通，發(fā)出輕瓦斯信號。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離重瓦斯干簧觸點。重瓦斯動作的油流速度可利用流速整定螺桿，~。此時，可以通過氣體繼電器頂部放氣閥將氣體放出。 瓦斯保護的原理接線瓦斯保護的原理接線如圖1—2所示。為了防止變壓器內嚴重故障時因油速不穩(wěn)定，造成重瓦斯觸點時通時斷的不可靠動作，必須選用帶自保持電流線圈的出口中間繼電器KCO。在變壓器加油或換油后及氣體繼電器試驗時，為了防止重瓦斯誤動作，可以利用切片XB，使重瓦斯暫時改接到信號位置，只發(fā)信號。但由于瓦斯保護不能單獨作為變壓器的主保護，所以通常是將瓦斯保護與縱聯(lián)差動保護配合作為變壓器的主保護?？v聯(lián)差動保護是按比較被保護的變壓器兩側電流的大小和相位的原理實現(xiàn)的。變壓器的縱差保護與輸電線的縱聯(lián)差動相似，工作原理相同，但由于變壓器高壓側和低壓側的額定電流不同，為了保證變壓器縱差保護的正常運行，必須選擇好適應變壓器兩側電流互感器的變比和接線方式，保證變壓器在正常運行和外部短路時兩側的二次電流等。從圖13可見，正常運行和外部短路時，流過差動繼電器的電流為，在理想的情況下，其值等于零。變壓器內部故障時，流入差動繼電器的電流為，即為短路點的短路電流。由于變壓器各側額定電壓和額定電流不同，因此，為了保護其縱聯(lián)差動保護正確動作，必須適當選擇各側電流互感器的變比，使得正常運行和外部短路時，差動回路內沒有電流。 式（11）說明，要實現(xiàn)雙繞組變壓器的縱聯(lián)差動保護，必須適當選擇兩側電流互感器的變比。實際上，由于電流互感器的誤差、變壓器的接線方式及勵磁涌流等因素的影響，即使?jié)M足式（11）條件，差動回路中仍回流過一定的不平衡電流 , 越大，差動繼電器的動作電流也越大，差動保護靈敏度就越低。 變壓器縱聯(lián)差動保護的特點變壓器縱聯(lián)差動保護最明顯的特點是不平衡電流的因素很多。它們的飽和特性和勵磁電流（歸算到同一側）都是不相同的。在外部短路時，這種不平衡電流可能會很大。另外一方面，在確定差動保護的動作電流時，引入一個同型系數(shù)Kst來消除互感器不同的影響。這樣，當兩側電流互感器的型號不同時，實際上是采用較大的值來提高縱聯(lián)差動保護的動作電流，以躲開不平衡電流的影響。為了減少不平衡電流對縱差動保護的影響，一般采用自耦變流器或利用差動繼電器的平衡線圈予以補償，自耦變流器通常是接在二次電流較小的一側，如圖14（a）所示，改變自耦變流器TBL的變比，使得在正常運行狀態(tài)下接入差動回路的二次電流相等，從而補償了不平衡電流。 滿足式（12），則差動繼電器鐵芯的磁化力為零，從而補償了不平衡電流。3 變壓器帶負荷調整分接頭而產生的不平衡電流電力系統(tǒng)中常用帶負荷調整變壓器分接頭的方法來調整系統(tǒng)電壓。由于變壓器分接頭的調整是根據系統(tǒng)運行的要求隨時都可能進行的，所以在縱聯(lián)差動保護中不可能采用改變平衡繞組匝數(shù)的方法