非電量保護(hù) ,顧名思義就是指由非電氣量 反映的故障動(dòng)作或發(fā)信的保護(hù),一般是指保護(hù)的判據(jù)不是電量(電流、電壓、頻率、阻抗等),而是非電量,如瓦斯保護(hù)(通過(guò)油速整定)、溫度保護(hù)(通過(guò)溫度高低)、防暴保護(hù)(壓力)、防火保護(hù)(通過(guò)火災(zāi)探頭等)、超速保護(hù)(速度整定)等。
非電量保護(hù)可對(duì)輸入的非電量接點(diǎn)進(jìn)行SOE記錄和保護(hù)報(bào)文記錄并上傳,主要包括本體重瓦斯、調(diào)變重瓦斯、壓力釋放、冷控失電、本體輕瓦斯、調(diào)變輕瓦斯、油溫過(guò)高等,經(jīng)壓板直接出口跳閘或發(fā)信報(bào)警。對(duì)于冷控失電,可選擇是否經(jīng)本裝置延時(shí)出口跳閘,最長(zhǎng)延時(shí)可達(dá)300分鐘。還可選擇是否經(jīng)油溫過(guò)高非電量閉鎖,投入時(shí)只有在外部非電量油溫過(guò)高輸入接點(diǎn)閉合時(shí)才開(kāi)放冷控失電跳閘功能。
瓦斯保護(hù)是變壓器油箱內(nèi)繞組短路故障及異常的主要保護(hù)。其作用原理是:變壓器內(nèi)部故障時(shí),在故障點(diǎn)產(chǎn)生往往伴隨有電弧的短路電流,造成油箱內(nèi)局部過(guò)熱并使變壓器油分解、產(chǎn)生氣體(瓦斯),進(jìn)而造成噴油、沖動(dòng)斯繼電器,瓦斯保護(hù)動(dòng)作。
瓦斯保護(hù)分為輕瓦斯保護(hù)及重瓦斯保護(hù)兩種。輕瓦斯保護(hù)作用于信號(hào),重瓦斯保護(hù)作用于動(dòng)作跳閘,重瓦斯保護(hù)作用于切除變壓器。
輕瓦斯保護(hù)
輕瓦斯保護(hù)繼電器由開(kāi)口杯、干簧觸點(diǎn)等組成。運(yùn)行時(shí),繼電器內(nèi)充滿變壓器油,開(kāi)口杯浸在油內(nèi),處于上浮位置,干簧接點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障或異常時(shí),故障點(diǎn)局部過(guò)熱,引起部分油膨脹,油內(nèi)的氣體被逐出,形成汽泡,進(jìn)入氣體繼電器內(nèi),使油面下降,開(kāi)口杯轉(zhuǎn)動(dòng),使干簧接點(diǎn)閉合,發(fā)出信號(hào)。
重瓦斯保護(hù)
重瓦斯保護(hù)繼電器由檔板、彈簧及干簧接點(diǎn)等構(gòu)成。
當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),很大的故障電流及電弧使變壓器油大量分解,產(chǎn)生大量汽體,使變壓器噴油,油流沖擊檔板,帶動(dòng)磁鐵并使干簧觸點(diǎn)閉合,作用于切除變壓器。
應(yīng)當(dāng)指出:重瓦斯保護(hù)是油箱內(nèi)部故障的主保護(hù),它能反映變壓器內(nèi)部的各種故障。當(dāng)變壓器少數(shù)繞組發(fā)生匝間短路時(shí),雖然故障點(diǎn)的故障電流很大,但在差動(dòng)保護(hù)中產(chǎn)生的差流可能不大,差動(dòng)保護(hù)可能拒動(dòng)。此時(shí),靠重瓦斯保護(hù)切除故障。
壓力保護(hù)也是變壓器油箱內(nèi)部故障的主保護(hù)。其作用原理與重瓦斯保護(hù)基本相同,但它是反應(yīng)變壓器油的壓力的。
壓力繼電器又稱壓力開(kāi)關(guān),由彈簧和觸點(diǎn)構(gòu)成。置于變壓器本體油箱上部。
當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí),溫度升高,油膨脹壓力增高,彈簧動(dòng)作帶動(dòng)繼電器動(dòng)接點(diǎn),使接點(diǎn)閉合,切除變壓器。
當(dāng)變壓器溫度升高時(shí),溫度保護(hù)動(dòng)作發(fā)出告警信號(hào)。
油位是反映油箱內(nèi)油位異常的保護(hù)。運(yùn)行時(shí),因變壓器漏油或其他原因使油位降低時(shí)動(dòng)作,發(fā)出告警信號(hào)。
為提高傳輸能力,對(duì)于大型變壓器均配置有各種的冷卻系統(tǒng)。在運(yùn)行中,若冷卻系統(tǒng)全停,變壓器的溫度將升高。若不即時(shí)處理,可能導(dǎo)致變壓器繞組絕緣損壞。
冷卻器全停保護(hù),是在變壓器運(yùn)行中冷卻器全停時(shí)動(dòng)作。其動(dòng)作后應(yīng)立即發(fā)出告警信號(hào),并經(jīng)長(zhǎng)延時(shí)切除變壓器。
瓦斯繼電器裝在變壓器本體上,為露天放置,受外界環(huán)境條件影響大。運(yùn)行實(shí)踐表明,由于下雨及漏水造成瓦斯保護(hù)誤動(dòng)次數(shù)很多。
為提高瓦斯保護(hù)的正確動(dòng)作率,瓦斯保護(hù)繼電器應(yīng)密封性能好,做到防止露水露氣。另外,還應(yīng)加裝防雨蓋。2100433B
電量保護(hù)主要是差動(dòng)\過(guò)負(fù)荷等與電壓電流相關(guān)的保護(hù)非電量保護(hù)就是除此之外的保護(hù),通常包括瓦斯,溫度,壓力等
1。溫度保護(hù)。溫度保護(hù)又分為油溫度保護(hù)和繞組溫度保護(hù),用信號(hào)溫度計(jì)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)油溫或繞組溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí),溫度計(jì)接通觸點(diǎn),即報(bào)警或跳閘。2。壓力保護(hù)。用壓力釋放閥或壓力繼電器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)油箱內(nèi)的壓力超過(guò)限值,...
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介紹了常見(jiàn)的三種配變非電量保護(hù):溫度保護(hù)(油面溫控、繞組溫控、電子溫控),壓力保護(hù)(壓力釋放閥),瓦斯保護(hù)(氣體繼電器)等,給出了其相應(yīng)的施工細(xì)節(jié)。最后提出了配變非電量保護(hù)與微機(jī)保護(hù)裝置的配合應(yīng)注意的問(wèn)題。
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壓力保護(hù)是油浸電力變壓器非電量保護(hù)的一個(gè)重要組成部分,該文通過(guò)分析壓力保護(hù)涉及到的防爆管、壓力釋放閥、壓力突變繼電器的工作原理,結(jié)合油浸電力變壓器工作和故障特性,闡明了不同壓力保護(hù)之間的關(guān)系,論述了壓力保護(hù)在非電量保護(hù)中的作用和整定原則。
非電量保護(hù),顧名思義就是指由非電氣量反映的故障動(dòng)作或發(fā)信的保護(hù),一般是指保護(hù)的判據(jù)不是電量(電流、電壓、頻率、阻抗等),而是非電量,如瓦斯保護(hù)(通過(guò)油速整定)、溫度保護(hù)(通過(guò)溫度高低)、防暴保護(hù)(壓力)、防火保護(hù)(通過(guò)火災(zāi)探頭等)、超速保護(hù)(速度整定)等。
非電量保護(hù)可對(duì)輸入的非電量接點(diǎn)進(jìn)行SOE記錄和保護(hù)報(bào)文記錄并上傳,主要包括本體重瓦斯、調(diào)變重瓦斯、壓力釋放、冷控失電、本體輕瓦斯、調(diào)變輕瓦斯、油溫過(guò)高等,經(jīng)壓板直接出口跳閘或發(fā)信報(bào)警。對(duì)于冷控失電,可選擇是否經(jīng)本裝置延時(shí)出口跳閘,最長(zhǎng)延時(shí)可達(dá)300分鐘。還可選擇是否經(jīng)油溫過(guò)高非電量閉鎖,投入時(shí)只有在外部非電量油溫過(guò)高輸入接點(diǎn)閉合時(shí)才開(kāi)放冷控失電跳閘功能。
瓦斯保護(hù)是變壓器油箱內(nèi)繞組短路故障及異常的主要保護(hù)。其作用原理是:變壓器內(nèi)部故障時(shí),在故障點(diǎn)產(chǎn)生往往伴隨有電弧的短路電流,造成油箱內(nèi)局部過(guò)熱并使變壓器油分解、產(chǎn)生氣體(瓦斯),進(jìn)而造成噴油、沖動(dòng)斯繼電器,瓦斯保護(hù)動(dòng)作。
瓦斯保護(hù)分為輕瓦斯保護(hù)及重瓦斯保護(hù)兩種。輕瓦斯保護(hù)作用于信號(hào),重瓦斯保護(hù)作用于動(dòng)作跳閘,重瓦斯保護(hù)作用于切除變壓器。
輕瓦斯保護(hù)
輕瓦斯保護(hù)繼電器由開(kāi)口杯、干簧觸點(diǎn)等組成。運(yùn)行時(shí),繼電器內(nèi)充滿變壓器油,開(kāi)口杯浸在油內(nèi),處于上浮位置,干簧接點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障或異常時(shí),故障點(diǎn)局部過(guò)熱,引起部分油膨脹,油內(nèi)的氣體被逐出,形成汽泡,進(jìn)入氣體繼電器內(nèi),使油面下降,開(kāi)口杯轉(zhuǎn)動(dòng),使干簧接點(diǎn)閉合,發(fā)出信號(hào)。
重瓦斯保護(hù)
重瓦斯保護(hù)繼電器由檔板、彈簧及干簧接點(diǎn)等構(gòu)成。
當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),很大的故障電流及電弧使變壓器油大量分解,產(chǎn)生大量汽體,使變壓器噴油,油流沖擊檔板,帶動(dòng)磁鐵并使干簧觸點(diǎn)閉合,作用于切除變壓器。
應(yīng)當(dāng)指出:重瓦斯保護(hù)是油箱內(nèi)部故障的主保護(hù),它能反映變壓器內(nèi)部的各種故障。當(dāng)變壓器少數(shù)繞組發(fā)生匝間短路時(shí),雖然故障點(diǎn)的故障電流很大,但在差動(dòng)保護(hù)中產(chǎn)生的差流可能不大,差動(dòng)保護(hù)可能拒動(dòng)。此時(shí),靠重瓦斯保護(hù)切除故障。
壓力保護(hù)也是變壓器油箱內(nèi)部故障的主保護(hù)。其作用原理與重瓦斯保護(hù)基本相同,但它是反應(yīng)變壓器油的壓力的。
壓力繼電器又稱壓力開(kāi)關(guān),由彈簧和觸點(diǎn)構(gòu)成。置于變壓器本體油箱上部。
當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí),溫度升高,油膨脹壓力增高,彈簧動(dòng)作帶動(dòng)繼電器動(dòng)接點(diǎn),使接點(diǎn)閉合,切除變壓器。
當(dāng)變壓器溫度升高時(shí),溫度保護(hù)動(dòng)作發(fā)出告警信號(hào)。
油位是反映油箱內(nèi)油位異常的保護(hù)。運(yùn)行時(shí),因變壓器漏油或其他原因使油位降低時(shí)動(dòng)作,發(fā)出告警信號(hào)。
為提高傳輸能力,對(duì)于大型變壓器均配置有各種的冷卻系統(tǒng)。在運(yùn)行中,若冷卻系統(tǒng)全停,變壓器的溫度將升高。若不即時(shí)處理,可能導(dǎo)致變壓器繞組絕緣損壞。
冷卻器全停保護(hù),是在變壓器運(yùn)行中冷卻器全停時(shí)動(dòng)作。其動(dòng)作后應(yīng)立即發(fā)出告警信號(hào),并經(jīng)長(zhǎng)延時(shí)切除變壓器。
為了提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性,保證設(shè)備的安全,大型電力變壓器均設(shè)置了電量和非電量保護(hù)。變壓器內(nèi)部故障時(shí)如果這些保護(hù)能正確運(yùn)作,及時(shí)切斷電源,便限制了電能轉(zhuǎn)化為熱能和化學(xué)能,也限制了油體積的劇烈膨脹及絕緣紙和絕緣油分解成氣體。這樣就可以將故障控制在允許的范圍內(nèi),有效保護(hù)主變,避免故障擴(kuò)大,減少損失。由于電量保護(hù)本身固有的特點(diǎn),當(dāng)故障在電量保護(hù)的靈敏度或故障種類之外時(shí),就必須依靠非電量保護(hù)來(lái)保證主變的安全。
一、瓦斯保護(hù)原理及設(shè)置原則 。
電力變壓器的電量型繼電保護(hù),如差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù)、零序電流保護(hù)等對(duì)變壓器內(nèi)部故障是不靈敏的,這主要是內(nèi)部故障從匝間短路開(kāi)始的,短路匝內(nèi)部的故障電流雖然很大,但反映到線電流卻不大,只有故障發(fā)展到多匝短路或?qū)Φ囟搪窌r(shí)才能切斷電源。
變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)是瓦斯保護(hù),它能瞬間切除故障設(shè)備,但氣體繼電器的靈敏度卻取決于整定值(流速)。
1、輕瓦斯保護(hù) 。
(1)保護(hù)原理
內(nèi)部故障比較輕微或在故障的初期,油箱內(nèi)的油被分解、汽化,產(chǎn)生少量氣體積聚在瓦斯繼電器的頂部,當(dāng)氣體量超過(guò)整定值時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),提示維護(hù)人員進(jìn)行檢查,防止故障的發(fā)展。
(2)設(shè)置原則
氣體容積動(dòng)作整定值一般為250~300mL,其動(dòng)作接點(diǎn)應(yīng)接入報(bào)警信號(hào)。
2、重瓦斯保護(hù)
(1)保護(hù)原理
變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時(shí),油箱內(nèi)的油被分解、汽化,產(chǎn)生大量氣體,油箱內(nèi)壓力急劇升高,氣體及油流迅速向油枕流動(dòng),流速超過(guò)重瓦斯的整定值時(shí),瞬間動(dòng)作切除主變。
(2)設(shè)置原則
由于變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生電弧時(shí),故障點(diǎn)附近的油將被高溫分解,由液態(tài)的高分子電離分解為氣態(tài)的氫氣及烴類氣體。少量氣體首先溶于變壓器油中,當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí),就在故障區(qū)域產(chǎn)生氣泡。分解的氣體占了變壓器油的空間,必定有同體積的變壓器油被擠向儲(chǔ)油柜。油流和氣體是同時(shí)發(fā)生的,一定的產(chǎn)氣速率必定有一定的油流速通過(guò)瓦斯繼電器,而產(chǎn)氣的速率則取決于燃弧功率:因此為把故障范圍限制在盡可能小的區(qū)域內(nèi),通過(guò)變壓器瓦斯繼電器油的流速整定值就應(yīng)該小于最小故障功率的產(chǎn)氣速率。所以,瓦斯繼電器流速的整定應(yīng)考慮最小的故障功率以及地震和強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器油泵同時(shí)全部啟動(dòng)的影響,并考慮壓力釋放閥保護(hù)與重瓦斯保護(hù)的配合。
二、壓力釋放閥的保護(hù)原理及設(shè)置原則
1、保護(hù)原理:
壓力釋放閥是用來(lái)保護(hù)油浸電氣設(shè)備的裝置,即在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時(shí),油箱內(nèi)的油被分解、氣化,產(chǎn)生大量氣體,油箱內(nèi)壓力急劇升高,此壓力如不及時(shí)釋放,將造成變壓器油箱變形、甚至爆裂。
安裝壓力釋放閥可使變壓器在油箱內(nèi)部發(fā)生故障、壓力升高至壓力釋放閥的開(kāi)啟壓力時(shí),壓力釋放閥在2ms內(nèi)迅速開(kāi)啟,使變壓器油箱內(nèi)的壓力很快降低。當(dāng)壓力降到關(guān)閉壓力值時(shí),壓力釋放閥便可靠關(guān)閉,使變壓器油箱內(nèi)永遠(yuǎn)保持正壓,有效地防止外部空氣、水分及其他雜質(zhì)進(jìn)入油箱,且具有動(dòng)作后無(wú)元件損壞,無(wú)需更換等優(yōu)點(diǎn),目前已被廣泛應(yīng)用。
2、設(shè)置原則及運(yùn)行要求:
由于大多數(shù)變壓器廠家規(guī)定壓力釋放閥接點(diǎn)作用于跳閘,曾發(fā)生過(guò)多次因壓力釋放閥的二次回路絕緣降低引起跳閘停電事故。為此,變壓器運(yùn)行規(guī)程(DL/T 572—95)規(guī)定“壓力釋放閥接點(diǎn)宜作用于信號(hào)” 。但當(dāng)壓力釋放閥動(dòng)作而變壓器不跳閘時(shí),可能會(huì)引發(fā)變壓器的缺油運(yùn)行而導(dǎo)致故障擴(kuò)大。為此,可采用瓦斯繼電器與之相配合來(lái)保護(hù)變壓器:當(dāng)壓力釋放閥動(dòng)作導(dǎo)致油位過(guò)低時(shí), 瓦斯繼電器的下部浮子下沉導(dǎo)通,發(fā)出跳閘信號(hào)。
三、壓力突變保護(hù)原理及設(shè)置原則
1、保護(hù)原理
感應(yīng)特定故障下油箱內(nèi)部壓力的瞬時(shí)升高,根據(jù)油箱內(nèi)由于事故造成的動(dòng)態(tài)壓力增長(zhǎng)來(lái)動(dòng)作的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障,油室內(nèi)壓力突然上升,當(dāng)上升速度超過(guò)一定數(shù)值,壓力達(dá)到動(dòng)作值時(shí),壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作,發(fā)出信號(hào)報(bào)警或切斷電源使變壓器退出運(yùn)行。該保護(hù)比壓力釋放閥動(dòng)作速度更快,但不釋放內(nèi)部壓力。
2、設(shè)置原則
其動(dòng)作接點(diǎn)應(yīng)接入主變的報(bào)警或跳閘信號(hào),動(dòng)作值應(yīng)根據(jù)變壓器廠家提供的值進(jìn)行整定和校驗(yàn)。
四、溫控器保護(hù)原理及設(shè)置原則
為保護(hù)變壓器的安全運(yùn)行,其冷卻介質(zhì)及繞組的溫度要控制在規(guī)定的范圍內(nèi),這就需要溫度控制器來(lái)提供溫度的測(cè)量、冷卻控制等功能。當(dāng)溫度超過(guò)允許范圍時(shí),提供報(bào)警或跳閘信號(hào),確保設(shè)備的壽命。
溫度控制器包括油面溫度控制器和繞組溫度控制器。
1、測(cè)溫原理
(1)油面溫控器的測(cè)溫原理:
溫控器主要由彈性元件、毛細(xì)管和溫包組成,在這三個(gè)部分組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿了感溫液體,當(dāng)被測(cè)溫度變化時(shí),由于液體的“熱脹冷縮”效應(yīng),溫包內(nèi)的感溫液體的體積也隨之線性變化,這一體積變化量通過(guò)毛細(xì)管遠(yuǎn)傳至表內(nèi)的彈性元件,使之發(fā)生相應(yīng)位移,該位移經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)放大后便可指示該被測(cè)溫度,同時(shí)觸發(fā)微動(dòng)開(kāi)關(guān),輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng),達(dá)到控制變壓器溫升的目的。
(2)繞組溫度控制器的測(cè)溫原理。
變壓器油面溫度是可以直接測(cè)量出來(lái)的,但繞組由于處于高壓下而無(wú)法直接測(cè)量其溫度,其溫度的測(cè)量是通過(guò)間接測(cè)量和模擬而成的。繞組和冷卻介質(zhì)之間的溫差是繞組實(shí)際電流的函數(shù),電流互感器的二次電流(一般用套管的電流互感器)和變壓器繞組電流成正比。電流互感器二次電流供給溫度計(jì)的加熱電阻,產(chǎn)生一個(gè)顯示變壓器負(fù)載的讀數(shù),它相當(dāng)于實(shí)測(cè)的銅一油溫差(溫度增量)。這種間接測(cè)量方法提供一個(gè)平均或最大繞組溫度的顯示即所謂的熱像。
(3)測(cè)量值的遠(yuǎn)程顯示原理
為了將測(cè)量值傳送到控制室作遠(yuǎn)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(chǎn)生的機(jī)械位移變?yōu)榛€變阻的阻值變化,模擬輸出為4~20mA電信號(hào),在遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬顯示。使用滑線變阻的形式,其優(yōu)點(diǎn)是接線比較簡(jiǎn)單,對(duì)于較長(zhǎng)的傳輸途徑不需要補(bǔ)償線路,電流信號(hào)對(duì)雜散磁場(chǎng)和溫度干擾不敏感。
2、設(shè)置原則
大型電力變壓器應(yīng)配備油面溫度控制器及繞組溫度控制器,并有溫度遠(yuǎn)傳的功能,為能全面反映變壓器的溫度變化情況,一般還將油面溫度控制器配置雙重化,即在主變的兩側(cè)均設(shè)置油面溫度控制器。
要發(fā)揮溫度控制器對(duì)變壓器的保護(hù)作用,關(guān)鍵在于保證控制器的準(zhǔn)確性。某220kV變電站因?qū)⒂蜏貑?dòng)冷卻器接點(diǎn)與跳閘接點(diǎn)的回路對(duì)調(diào),導(dǎo)致變壓器運(yùn)行中油溫升高,達(dá)到啟動(dòng)冷卻器的溫度值時(shí)引起變壓器誤跳閘。所以溫度控制器必須按規(guī)程進(jìn)行定期校驗(yàn),并保證接點(diǎn)回路接線的正確,防止因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致變壓器的誤跳閘。
五、油位計(jì)的保護(hù)原理及設(shè)置原則
1、油位計(jì)原理:
指針式油位表通過(guò)連桿將油面的上下線位移變成角位移信號(hào)使指針轉(zhuǎn)動(dòng),間接顯示油位。
2、設(shè)置原則
油位是反映油箱內(nèi)油位異常的保護(hù)。運(yùn)行時(shí),因變壓器漏油或其他原因使油位降低時(shí)動(dòng)作,發(fā)出告警信號(hào)。
只有充分了解了電力變壓器的非電量保護(hù),才能有效的配合變壓器的電量保護(hù)(前面文章發(fā)過(guò))共同保護(hù)變壓器的安全穩(wěn)健的運(yùn)行。