緒 論
電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電力設(shè)備之一,它的安全運(yùn)行對(duì)于保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和對(duì)供電的可靠性,以及電能質(zhì)量起著決定性的作用,同時(shí)大容量電力變壓器的造價(jià)也十分昂貴。由于絕緣的老化或風(fēng)雪雷電,以及設(shè)備的缺陷、設(shè)計(jì)安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)?shù)仍,因此?duì)電力變壓器可能發(fā)生的各種故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析是十分重要的。
電力變壓器的保護(hù)裝置大約有瓦斯保護(hù)、縱差保護(hù)、電力變壓器的溫度保護(hù)、相間短路的后備保護(hù)等等。
在變壓器油箱內(nèi)常見(jiàn)的故障有繞組匝間或?qū)娱g絕緣破壞造成的短路,或高壓繞組對(duì)地絕緣破壞引起的單相接地。變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的任何一個(gè)故障時(shí),由于短路電流和短路點(diǎn)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(chǎn)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(dāng)故障嚴(yán)重時(shí),油會(huì)迅速膨脹并有大量的氣體產(chǎn)生,此時(shí),回游強(qiáng)烈的油流和氣體沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部的故障時(shí)的這一特點(diǎn),可以構(gòu)成反映氣體變化的保護(hù)裝置,稱(chēng)之為瓦斯保護(hù).瓦斯保護(hù)用來(lái)反映變壓器油箱內(nèi)部的短路故障以及油面降低,其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器輕瓦斯動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)。
縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)用于反映電力變壓器繞組、套管及引出線(xiàn)發(fā)生的故障,其保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器相間短路的后備保護(hù)。相間短路的后備保護(hù)用于反映外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流,同時(shí)作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)(或電流速斷保護(hù))的后備保護(hù),其動(dòng)作時(shí)限按電流保護(hù)的階梯形原則來(lái)整定,延時(shí)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。
當(dāng)變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或發(fā)生外部短路和過(guò)負(fù)荷時(shí),變壓器的油溫將生高。變壓器的油溫越高,油的劣化速度越快,使用年限少。當(dāng)油溫達(dá)115~150℃時(shí)劣化更明顯,以致不能使用。油溫越高將促使變壓器繞組絕緣加速老化影香其壽命。
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(guò)電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)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(guò)電流。
熟練的掌握這些繼電保護(hù)裝置及保護(hù)裝置的整定計(jì)算是十分重要的。因此,需要有專(zhuān)門(mén)的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個(gè)安全保障體系,其中最重要的專(zhuān)門(mén)技術(shù)就是繼電保護(hù)技術(shù)。這樣就可能保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。