變壓器保護介紹

變壓器保護介紹

一、氣體保護

為防止變壓器內部單相繞組的匝間短路,通常在容量大於800KVA的變壓器上裝設有氣體保護。

輕瓦斯保護:當變壓器內發生輕微故障時,產生的氣體較少且速度緩慢,氣體上升後逐漸積聚在繼電器的上部,使氣體繼電器內的油麵下降,使得其中一個觸點閉合而作用於信號。

輕瓦斯保護動作值採用氣體容積大小表示:250-300cm3

重瓦斯保護:當變壓器內發生嚴重故障時,強烈的電弧將產生大量的氣體,油箱壓力迅速升高,迫使變壓器油沿著油箱衝向油枕,在油流的激烈衝擊下,使另一觸點接閉而動作於跳閘。

重瓦斯保護動作值採用油流速度大小表示:0.6-1.5m/s

二、 變壓器縱差保護

變壓器的縱差保護是反應相間短路、高壓側單相接地短路以及匝間短路的主保護,其保護範圍包括變壓器套管及引出線。

變壓器在空載合閘時的過勵磁電流,其值可為In的數倍到10倍以上,這樣大的勵磁電流通常稱為勵磁湧流。

三、 變壓器的相間短路後備保護

主要有過電流保護和低阻抗保護。

四、 變壓器的過負荷保護

變壓器的過負荷大多數情況下都是三相對稱的,因此,過負荷保護只要接入一相,用一個電流繼電器即可實現。過負荷保護通常延時動作於信號。

對於雙繞組升壓變壓器,裝於發電機電壓一側;對於三繞組升壓變壓器,當一側無電源時,裝在發電機電壓側和無電源一側,當三側都有電源時,裝在所有三側。

五、 變壓器的單相接地保護

1. 中性點直接接地的普通變壓器接地後備保護

2. 中性點可能接地或不接地運行的變壓器接地後備保護

1) 中性點全絕緣變壓器

2) 分級絕緣且中性點裝放電間隙的變壓器

3. 自耦變壓器的接地後備保護

1) 高、中壓側的方向零序電流保護整定計算

2) 自耦變壓器中性點零序過電流保護整定

六、變壓器溫度保護

一般設為75℃

電力變壓器保護作用

電力變壓器保護作用有哪些?其有差動保護、瓦斯保護、後備保護、電流保護。下面對於電辦變壓器四種保護作用進行詳細介紹。

瓦斯保護的作用

變壓器中的主要保護措施是瓦斯保護,變壓器油麵降低以及變壓器油箱內的故障都由瓦斯予以反映。當變壓器出現輕微故障時,就會出現油麵下降的現象,輕瓦斯會有信號發出,而當瓦斯有嚴重故障發生時,會有大量的氣體產生,重瓦斯也會有跳閘的現象。

變壓器內部發生故障時,故障局部會有發熱的情況產生,這樣一來,在附近的變壓器就會發生油膨脹的現象,空氣被放出,形成氣泡逐漸上升,而其他材料和油會在放電等作用下產生瓦斯,從而讓油麵下降。

故障很嚴重時,產生瓦斯氣體之後,增大了變壓器內部的壓力,從而讓油流向油枕方向,擋板會在油流衝擊時對彈簧的阻力進行克服,從而讓磁鐵朝幹簧移動,接通幹簧的觸點,這樣一來,就會發生跳閘的現象。

差動保護的作用

差動保護是對變壓器的主保護,主要是對變壓器的引出線以及繞組的故障進行反映,變壓器的各側斷路器它都可以跳開。根據裝置不同,差動保護可以分為以下幾種:橫聯差動保護常常用於並聯電容器以及短路保護中,當設備採用雙母線以及雙繞組時,就會採用橫聯差動保護;縱聯差動保護主要是對短路以及匝間短路等進行反映,保護範圍主要包括引出線和套管。

後備保護作用

主變壓器在運行時有阻抗較大的特點,因此,主變壓器在低壓側時有故障出現,對高壓側的運行不會產生影響。高壓側的穩定性對電壓閉鎖的保護功能可以有效地實現。但是在主變故障在運行時發生異常的情況下並不能及時的做出反應。因此,主變壓器在運行時,要做好後備保護措施,可以採用高壓側和低壓側並聯開放的方式,讓閉鎖迴路的開放具有靈活性。

變壓器的電壓以及電流保護的作用

當變壓器的外部有故障發生時,就會產生過電流;在變壓器的內部有故障時,就會產生差動保護以及瓦斯保護的後備,在變壓器中,應該安裝電流保護裝置。根據變壓器容量以及系統短路電流的不同,對不同的保護方法進行選擇。

繼電保護用的電流互感器要求為:絕緣可靠;足夠大的準確限值係數;足夠的熱穩定性和動穩定性。保護用互感器在額定負荷下能夠滿足準確級的要求最大一次電流叫額定準確限值一次電流。準確限值係數就是額定準確限值一次電流與額定一次電流比。當一次電流足夠大時鐵芯就會飽和起不到反映一次電流的作用,準確限值係數就是表示這種特性。保護用互感器準確等級5P、10P,表示在額定準確限值一次電流時的允許誤差5%、10%。

變壓器電動力計算概述

變壓器繞組載流以後,在它們所在的空間及其所包絡的空間的μ0介質中將建立起漏磁場(軸向的和輻向的);處於這個磁場中的繞組本身又要受到力的作用,這個力稱為“洛侖茲力”或者稱為電動力。電動力在變壓器繞組材料中產生機械應力,並部分地傳到變壓器其他元件上。在額定電流作用下,電動力並不大;但短路時,電動力將劇增,可以使變壓器發生故障甚至損壞。

變壓器繞組是以繞組墊塊隔開的銅線段所構成的。這種系統的動特性在短路過程中是變化的,因為絕緣墊塊的彈性與其壓緊程度有關,即與作用力有關。電動力本身也不是恆定不變的,而是按照複雜規律變化的。繞組具有幾個固有振盪頻率,如果電動力的一個頻率與固有振盪頻率相重合,便產生共振,使壓強增高,超過靜壓強。繞組中的不穩定過程是電磁的和機械的兩個過程的疊加。

由長期實踐經驗和短路強度試驗情況可知,變壓器在突然短路中,其繞組損壞的主要原因是短路時的輻向力和軸向力作用的結果。在雙繞組變壓器中,沿繞組的軸向力使繞組承受壓力或拉力作用。拉力方向是向著鐵軛,它由繞組端部,通過鐵軛絕緣傳至鐵心夾緊裝置。

當拉力大於結構件的機械強度時,可使繞組、壓板及夾件等零部件產生變形,嚴重時可將上鐵軛頂起,破壞整個鐵心結構,使整個繞組拉壞。沿繞組徑向的輻向力,使內繞組受壓力,外繞組受拉力作用。當拉力大於導線抗張應力時,則繞組變形,匝絕緣斷裂,整個主、縱絕緣結構遭到破壞,嚴重時甚至導線被拉斷。

此外,由於短路時繞組中流過的電流比額定電流大幾十倍,因此負載損耗將比額定運行時大幾百倍,並使繞組溫度迅速上升,因此若不能在最短時間內排除故障,則變壓器就有被燒壞的可能。

雖然對短路時作用在變壓器繞組上的電動力的研究已有相當長的時間,但全過程是很複雜的;到目前為止,在計算變壓器機械強度時,通常把繞組當做是固定不動的,而把作用在繞組上的電動力看做是一個與流過繞組中最大電流相對應的常數。換言之,動態問題代之以靜態問題。

變壓器繼電保護原理及原則

變壓器繼電保護主要靠繼電保護裝置來完成。其基本原理為,繼電保護裝置能夠對受保護區域內的故障做出適當的反應,提示維修人員設備存在安全隱患。繼電保護裝置要能夠正確地判斷故障,不能誤動或拒動。出現故障的變壓器和未出現故障的變壓器的電氣量發生巨大變化,其中電流和電壓是主要表現。發生故障後,繼電保護裝置顯示,變壓器系統的電流瞬間增大,變壓器正常運行狀態下,電流為額定電流。而故障發生後,很可能造成系統的短路,電流值迅速上升並且遠遠超過額定電流值,容易造成系統內部零件燒燬。與此同時,電壓會降低,並且越接近短路點,電壓值下降越多。與正常運行相比,故障下的變壓器系統電流與電壓之間的相位角增大。最後,故障狀態下的系統會出現阻抗上的變化,也就是電壓與電流的比值減少,無法維持設備的正常運行,從而造成電力系統停止工作。

變壓器繼電保護的原則 繼電保護裝置發揮保護功能要具有可靠性、選擇性、靈敏性和速動性四個特點。可靠性是繼電保護的最基本要求,要求在執行繼電保護的過程中,正確判斷和發現故障,並且要發出正確的預警信號。繼電保護裝置要滿足設備運行的基本性能,不能誤動或者拒動。當變壓器出現短路後,還要求繼電保護裝置具有選擇性,是指在發生故障後只對保護區範圍內出口動作,幫助維修人員判斷故障位置,減少資源浪費,不影響系統的整體工作性能。由於故障多在瞬間出現,因此判斷故障也要具有靈敏性和快速性,從性能上繼電保護裝置應具有高度的靈敏性,一旦設備存在故障隱患,就將提供預警報告,並將故障可能範圍降到最低,使工廠可以實現預防先於維修,提高設備的運行效率。繼電保護裝置整體規程與靈敏度的計算方式不同,前者是在最大運行方式下進行計算的,而後者是在最小運行方式下進行計算的。靈敏度高的繼電保護裝置要能夠對短路點進行正確判斷。也就是說,無論是在最大運行模式,還是在最小運行模式下,繼電保護系統都要保持可靠的運作性能。要求繼電保護裝置可以識別變壓器內部輕微匝間故障,確保保護範圍。同時,繼電保護裝置的動作要快,要在第一時間做出判斷,以便於維修人員能夠及時發現變壓器故障,減少運行損失。繼電保護裝置的故障判定範圍包括電廠設備的母線電壓小於有效值、大型發電機或者大容量發電機內部故障、對人體安全造成影響的干擾信號,若單指變壓器的話,還包括電壓器內部的線路短路、匝間短路和接地短路現象。另外,針對故障的電流不平衡和差動電流現象,均應做出準確的判斷,從而確保變壓器的運行穩定,促進電廠的正常運行。

電力變壓器繼電保護方案設計

針對當下電力企業的發展,變壓器繼電保護方案主要從以下方面入手,分別為瓦斯保護、差動保護和過電流保護。企業應從變壓器的原理,運行中所需的技術支持入手,以保持變壓器正常的工作狀態為前提,進行設計、維持和繼電保護處理。繼電保護裝置的主要任務就是對障礙部位進行預警和切除,信號的傳達要準確,根據我國對變壓器運行的相關規定,其具體的保護方案設計如下:

1.瓦斯保護。該保護在變壓器運行中較為常見,是一種電力變壓器內部的裝置,以氣體變壓器為主。瓦斯保護的目的是保證電力變壓器油箱內部的氣體可以及時排出,防止油箱溫度突然上升,並且確保了絕緣油的基本性能,防止出現漏電和短路等安全隱患。針對不同的變壓器故障,瓦斯保護的原理不同。在正常運行狀態下,變壓器信號由油箱的上觸點連通中間變壓器發出,當系統存在故障時,則警報信號由油箱的下觸點連通信號迴路發出,並輔以跳閘應急處理,此時可以確保故障的正確預警,並且降低了故障的可能範圍,提高了故障排除和維修的效率。

2.變壓器的差動保護。差動保護實際上是利用了變壓器高壓端和低壓端電流和相位的不同,根據變壓器的運行原理,將兩側的不同電流互感器進行連接,形成環流。通過判斷電流變化來判斷是否存在故障,此方法也被稱為相位補償,分別將變壓器星形側和三角形側的電流互感器連接成三角形和星型。正常狀態下,星型互感器和三角形、星形之間的電流差值為零或者接近於零,此時差動保護無動作,而在出現故障時,繼電器的兩側電流差值會增大,並且是快速增大,此時的電流值為繼電保護裝置的兩側互感電流所形成的二次電流之和,遠大於故障點的短路電路,從而造成系統短路,安裝繼電保護裝置的主要目的就是在系統某處出現故障時做出相應的動作,縮小短路帶來的影響。由繼電保護裝置發出相應的差動信號,預示存在故障,並協助解決故障。差動保護原理清晰,能夠保持靈敏度高、選擇性好、實現簡單等特點,在發電機、電動機以及母線等設備上均能得到廣泛應用,作為電器主設備的主保護,優勢比較明顯。

3.電力變壓器的過電流保護和負荷保護。電力變壓器過電流保護常用於上述所述兩種方案的備用保護方案。過電流保護分為幾種,主要是按照不同的短路電流來劃分。其中過電流保護主要用於降壓變壓器。複合電壓啟動的過電流保護則應用於升壓變壓器,對其靈敏度不足具有彌補作用。負序電流和單相式低電壓啟動的過電流保護,則多應用於系統聯絡變壓器和63MV-A及以上大容量升壓變壓器。與之相對應的變壓器負荷保護主要應用於故障預防,變壓器長期處於大負荷狀態下,會導致其電流增大,負荷保護就是通過降低負荷來控制過電流。該裝置通常指採用一隻電流繼電器與某個單相線路相連的一對一的接線方式,一般在經過一定延時後動作於信號,或延時跳閘。

電力系統繼電保護裝置變壓器保護分類以及概述

電力系統繼電保護裝置變壓器保護分類有哪些?

(一)主保護

1.縱差動保護

2.橫差動保護

3.100%的定子接地保護

4.負序過電流保護

5.失磁保護

(二)後備保護

1.過電流保護

2.複合電壓起動的過電流保護

3.過負荷保護

4.過電壓保護

5.轉子一點接地保護

6.逆功率保護

7.失步保護

8.低頻保護等。

另外還有些非電氣量保護,比如輕、重瓦斯保護,壓力釋放保護,冷卻器全停保護,油溫高保護,繞組溫度高保護等。

針對其中一部分做了簡單的概述!

1、縱差保護:包括縱差、高阻抗縱差、零序縱差、發電機變壓器組縱差、引線差動保護。

變壓器的差動保護、電流速斷保護:

保護變壓器繞組或引出線各相的相間短路、大接地電流系統的接地短路以及繞組匝間短路。

6300kVA及以上並列運行的變壓器,10000kVA及以上單獨運行的變壓器,發電廠廠用或工業企業中自用6300kVA及以上重要的變壓器,應裝設縱差保護。其他電力變壓器,應裝設電流速斷保護,其過電流保護的動作時限應大於0.5S。

對於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。

縱差保護用於反應電力變壓器繞組、套管及引出線發生的短路故障,其保護動作於跳開變壓器各電源側斷路器併發相應信號

2、瓦斯保護。

它主要保護變壓器內部短路和油麵降低的故障。當油箱內故障產生輕微瓦斯或油麵下降時,應瞬時動作於信號;當產生大量瓦斯時,

應動作於斷開變壓器各側斷路器。帶負荷調壓的油浸式變壓器的調壓裝置,亦應裝設瓦斯保護。

變壓器一般採用的保護方式二:縱聯差動保護或電流速斷保護反應變壓器引出線、套管及內部短路故障的縱聯差動保護或電流速斷保護。保護瞬時動作於斷開變壓器的各側斷路器。

輕瓦斯保護反應於氣體容積,動作於信號。

重瓦斯保護反應於油流流速,動作於跳閘。

瓦斯保護可作為變壓器內部故障的一種主保護,但不能作為防禦各種故障的唯一保護。

3、變壓器的過電流保護:

保護外部相間短路,並作為瓦斯保護和差動保護(或電流速斷保護)的後備保護。

包括負序過流、低壓過流、複合電壓過流、方向過流保護,如發電機變壓器組共用,裝設在發電機側的低壓過流保護按發電機保護統計。

4、接地保護:包括間隙接地保護、零序電流電壓、零序電流保護。

零序電流保護:

保護大接地電流系統的外部單相接地短路。 利用接地時產生的零序電流使保護動作的裝置,叫零序電流保護。在電纜線路上都採用專門的零序電流互感器來實現接地保護。將零序電流互感器套地三芯電纜上,電流繼電器接在互感器的二次線圈上,在正常運行或無接地故障時,由於電纜三相電流的向量之和等於零,零序互感器二次線圈的電流也為零(只有很小的不平衡電流),故電流繼電器不動作。當發生接地故障時,零序互感器二次線圈將出現較大的電流,使電流繼電器動作,以便發出信號或切除故障。

主變零序保護適用於110kV及以上電壓等級的變壓器。由主變零序電流、零序電壓、間隙零序電流元件構成,根據不同的主變接地方式分別設置如下三種保護形式:中性點直接接地保護方式、中性點不直接接地保護方式、中性點經間隙接地的保護方式。

防禦大接地電流系統中變壓器外部接地短路。

5、過勵磁保護

過勵磁保護:

保護變壓器的過勵磁不超過允許的限度。

超高壓大型變壓器需要裝設過勵磁保護,由於變壓器鐵心中的磁通密度B與電壓和頻率的比值U/f成正比,因此當電壓升高和頻率降低時會引起變壓器過勵磁,使得勵磁電流增大,造成鐵損增加,鐵心溫度和繞組溫度升高,嚴重時要造成局部變形和損傷周圍的絕緣介質。過勵磁保護反映於實際工作磁密和額定工作磁密之比(過勵磁倍數)而動作。在變壓器允許的過勵磁範圍內,過勵磁保護作用於信號,當過勵磁超過允許值時可動作於跳閘。

6、過負荷保護:

保護對稱過負荷,僅作用於信號。

過負荷保護一般取三相電流,該保護在變壓器保護中有三個作用:

(1)用於發變壓器過負荷告警信號;

(2)用於啟動變壓器風扇冷卻設備;

(3)對於有載調壓變壓器則還要作用於閉鎖有載調壓 。

防禦變壓器對稱過負荷。

過負荷保護反應變壓器對稱過負荷的過負荷保護。

對於400kVA及以上的三相變壓器當臺數並列運行或單獨運行並作為其他負荷的備用電源時,應根據可能過負荷的情況裝設過負荷保護。對自耦變壓器和多繞組變壓器,保護裝置應能反應公共繞組及各側過負荷的情況。變壓器的過負荷電流,在大多數情況下,都是三相對稱的,故過負荷保護只要接入一相電流,電流繼電器來實現,並進過一定的延時作用於信號。選擇保護安裝在哪一側時,要考慮它能夠反映變壓器所有各側線圈過負荷情況。在無經常值班人員的變電所,必要時過負荷保護可動作於跳閘或斷開部分負荷。

6、單相接地保護。

對低壓側為中性點直接接地系統(三相四線制),當高壓側的保護靈敏度不滿足要求時裝設專門的零序電流保護。

7、其他非電量保護

變壓器通常還裝設反應油箱內油、氣、溫度等特徵的非電量保護,主要包括變壓器本體和有載調壓部分的溫度保護、變壓器的壓力釋放保護、變壓器帶負荷後啟動風冷的保護、過載閉鎖帶負荷調壓的保護等。

電力變壓器一般裝設哪些保護?

答:a.防禦變壓器油箱內部各種短路故障和油麵降低的氣體保護;

b.防禦變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間的(縱聯)差動保護或電流速斷保護;

c.防禦變壓器外部相間短路並作為氣體保護和差動保護(或電流速斷保護)後備的過電流保護(或複合電壓啟動的過電流保護、負序過電流保護);

d.防禦大接地電流系統中變壓器外部接地短路的零序電流保護;

e.防禦變壓器對稱過負荷的過負荷保護;

f.防禦變壓器過勵磁的過勵磁保護;

g.防止變壓器過熱的溫度及冷卻器全停保護。

變壓器瓦斯保護原理

瓦斯保護是變壓器的主要保護,能有效地反應變壓器內部故障。輕瓦斯繼電器由開口杯、幹簧觸點等組成,作用於信號。重瓦斯繼電器由擋板、彈簧、幹簧觸點等組成,作用於跳閘。正常運行時,瓦斯繼電器充滿油,開口杯浸在油內,處於上浮位置,幹簧觸點斷開。

當變壓器內部故障時,故障點局部發生過熱,引起附近的變壓器油膨脹,油內溶解的空氣被逐出,形成氣泡上升,同時油和其它材料在電弧和放電等的作用下電離而產生瓦斯。當故障輕微時,排出的瓦斯氣體緩慢地上升而進入瓦斯繼電器,使油麵下降,開口杯產生的支點為軸逆時針方向的轉動,使幹簧觸點接通,發出信號。

當變壓器內部故障嚴重時,產生強烈的瓦斯氣體,使變壓器內部壓力突增,產生很大的油流向油枕方向衝擊,因油流衝擊檔板,檔板克服彈簧的阻力,帶動磁鐵向幹簧觸點方向移勸,使幹簧觸點接通,作用於跳閘。

瓦斯保護能反應變壓器油箱內的內部故障,包括鐵芯過熱燒傷、油麵降低等,但差動保護對此無反應。又如變壓器繞組產生少數線匝的匝間短路,雖然短路匝內短路電流很大會造成局部繞組嚴重過熱產生強烈的油流向油枕方向衝擊,但表現在相電流上卻並不大,因此差動保護沒有反應,但瓦斯保護對此卻能靈敏地加以反應,這就是差動保護不能代替瓦斯保護的原因。

變壓器的過電壓保護

變壓器是電網變換電壓和傳送電能的電氣設備,是電網向用戶供電的載體,變壓器的安全可靠運行情繫萬家燈火。然而在電網運行中由於諸多原因會產生過電壓,而變壓器的絕緣水平相對比較薄弱,在變壓器損壞的原因中,過電壓造成損壞的概率最大。

電網過電壓產生的機理:電力系統的過電壓一般可分為暫時過電壓(工頻過電壓、諧振過電壓、弧光接地過電壓)、操作過電壓、雷電過電壓等。暫時過電壓主要由單相接地故障、諧振等引起的。諧振過電壓是電網中電氣設備發生故障,或頻繁操作設備引起電網中電感和電容匹配而構成諧振迴路,在一定條件激發下產生電能、磁能轉換而引起的過電壓。操作過電壓系因電網狀態的突變而引起電磁場能量的急劇變化,或投切大容量設備,或是對設備的操作失誤等而引起能量快速釋放時產生的過電壓。雷電過電壓是大氣中帶有大量正電荷雷雲與帶負電荷雷雲相遇時,發生雷雲放電而引起的過電壓。雷電過電壓可分為直擊雷過電壓和感應過電壓。直接雷過電壓是雷雲直接對設備、構件等導體的放電產生的,而感應過電壓則是電磁場的急劇變化而產生的。

電網過電壓的保護措施:1、裝設避雷針保護;2、架設避雷線進行保護;3、裝設避雷器進行保護;4、變壓器中性點過電壓的保護;5、三繞組變壓器的保護;6、變壓器低壓系統的保護。

變壓器瓦斯保護運行規定

1、瓦斯保護是變壓器內部故障的主保護,在正常運行或備用時,重瓦斯保護應投跳閘,輕瓦斯投信號,重瓦斯保護與差動保護不得同時退出運行。有載分接開關的瓦斯保護也動作於變壓器各側跳閘。

2、重瓦斯和差動保護的停用,需嚴格履行審批手續。

3、運行中的變壓器進行下列工作時,重瓦斯保護按要求投“信號”或“跳閘”位置。在重瓦斯保護退出運行期間,嚴禁退出變壓器的其它主保護。

1) 新投入和檢修後投運的變壓器在充電時,應將重瓦斯保護投入跳閘。充電正常後改為信號,再經48小時運行放氣後投入跳閘。

2) 變壓器運行中進行濾油、加油、更換硅膠及處理呼吸器時,應將重瓦斯改投信號,此時變壓器的其它保護仍應投跳閘位置。工作完畢,變壓器經放氣後(運行48小時經放氣後再投入跳閘),即可將重瓦斯保護重新投跳閘。

3) 當變壓器油位異常升高或油路系統有異常現象時,為查明其原因,需要打開各放氣或放油塞子、閥門、檢查吸溼器或進行其它工作時,必須先將重瓦斯保護改投信號,然後才能開始工作。工作結束後,即可將重瓦斯保護重新投跳閘。

4、變壓器大量漏油致使油位迅速下降,禁止將重瓦斯保護改投信號。

5、輕瓦斯動作發信號後,必須打開瓦斯繼電器放氣時,嚴禁將重瓦斯保護退出跳閘位置。

6、變壓器的壓力釋放閥接點宜作用於跳閘。

電力變壓器非電量保護

為保護變壓器的安全運行,其冷卻介質及繞組的溫度要控制在規定的範圍內,這就需要溫度控制器來提供溫度的測量、冷卻控制等功能。當溫度超過允許範圍時,提供報警或跳閘信號,確保設備的壽命。溫度控制器包括油麵溫度控制器和繞組溫度控制器。

(1)油麵溫控器的測溫原理:

溫控器主要由彈性元件、毛細管和溫包組成,在這三個部分組成的密閉系統內充滿了感溫液體,當被測溫度變化時,由於液體的“熱脹冷縮”效應,溫包內的感溫液體的體積也隨之線性變化,這一體積變化量通過毛細管遠傳至表內的彈性元件,使之發生相應位移,該位移經齒輪機構放大後便可指示該被測溫度,同時觸發微動開關,輸出電信號驅動冷卻系統,達到控制變壓器溫升的目的。

(2)測量值的遠程顯示原理

為了將測量值傳送到控制室作遠程指示,溫度控制器將銅或鉑電阻傳感器阻值的變化或溫度變化產生的機械位移變為滑線變阻的阻值變化,模擬輸出為4~20mA電信號,在遠方轉化為數字或模擬顯示。使用滑線變阻的形式,其優點是接線比較簡單,對於較長的傳輸途徑不需要補償線路,電流信號對雜散磁場和溫度干擾不敏感。

(3)設置原則

大型電力變壓器應配備油麵溫度控制器及繞組溫度控制器,並有溫度遠傳的功能,為能全面反映變壓器的溫度變化情況,一般還將油麵溫度控制器配置雙重化,即在主變的兩側均設置油麵溫度控制器。

為防止非電量保護誤動作引起跳閘事故,許多單位規定溫度控制器的接點不接入跳閘:但實際上是否接入跳閘應考慮變壓器的結構形式及變電站的值班方式,如由於殼式變壓器結構的特殊性,當變電站為無人值班時,其油麵溫度控制器的跳閘接點應嚴格按廠家的規定接入跳閘。而對於冷卻方式為強迫油循環風冷的變壓器一般應接入跳閘,對於冷卻方式為自然油浸風冷的變壓器則可僅發信號。變壓器溫度高跳閘信號必須採用溫度控制器的硬接點,不能使用遠傳到控制室的溫度來啟動跳閘:在某220kV變電站中, 由於採用遠傳的溫度來啟動跳閘,在電阻溫度計迴路斷線或接觸電阻增大時,反映到控制室的溫度急劇升高,超過150% 則引起誤動跳閘。


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