变压器保护培训研讨.ppt

 变 压 器 保 护 变压器保护概述 现代化工业企业广泛采用电力作为能源，而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。在传输的功率恒定时，传输电压越高，则所需的电流越小。线损正比于电流的平方，用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗。制造输出电压很高的发电机在技术上很困难，而用专门的电力设备将发电机端的电压升高以后再输送出去可以取得同样的效果，这种专门的设备就是变压器。同样，在受电端又必须用降压变压器将高压降低到配电系统的电压，故要经过一系列配电变压器将高压降低到合适的值以供使用。在发电厂或变电站，通过变压器将两个不同电压等级的系统联起来，该变压器称作联络变压器。 由以上可知，变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。变压器除了应用在电力系统中，还应用在需要特种电源的工矿企业中。例如：冶炼用的电炉变压器、电解或化工用的整流变压器、焊接用的电焊变压器、试验用的试验变压器、交通用的牵引变压器以及补偿用的电抗器、保护用的消弧线圈、测量用的互感器等等。 500KV单相和三相共体变压器的参数 500 kV大型变压器按铁心和绕组结构形式可分为单相和三相共体2种形式。以日本东芝公司750 MVA、500/220/35 kV自耦有载调压强油风冷变压器为例，2种形式变压器的外形、质量比较如表1所示。　　目前90%以上的500KV变压器为单相分立式 变压器的基本结构 通常的电力变压器大部分为油浸式。铁芯和绕组都浸放在盛满变压器油的油箱之中，各绕组的端点通过绝缘套管而引至油箱的外面，以便与外线路连接。电力变压器主要由五个部分组成： 铁芯 变压器的铁芯是变压器的磁路。由于变压器铁芯中的磁通为一交变磁通，为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用电工钢片叠成，钢片的厚度为0.35mm，在相邻两钢片之间涂有一层绝缘漆。 绕组 由于变压器高低压侧的电压之比即为两侧绕组的匝数比，所以通过改变高低压绕组的匝数比就可以制造出不同电压等级和变比的变压器。 油箱 电力变压器的油箱一般都做成椭圆形。在油箱顶盖上有一排气管（亦称安全气道），它是作为保护变压器油箱用的，它是一个长钢管，上端部装有一定厚度的玻璃板。当变压器内部发生严重事故而有大量气体形成时，油管内的压力增加，油流和气体将冲破玻璃板向外喷出，以免油箱受到强烈的压力而爆裂。 变压器油 除了极少数例外，装配好了的电力变压器的铁芯和绕组都需浸在变压器油中。变压器油的作用是双重的：一方面，由于变压器油有较大的介质常数，它可以增强绝缘；另一方面，铁芯和绕组中由于损耗而发出热量，通过油在受热后的对流作用把热量传送到铁箱表面，再由铁箱表面散发到四周。 绝缘套管 绝缘套管由中心导电铜杆与瓷套等组成。通过绝缘套管将变压器各绕组的两端引到变压器壳体之外。 变压器的基本原理 变压器的分类 1）按用途分类： 有电力变压器、特种变压器（如：电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、冲击变压器、电抗器、互感器等）。 2）按结构型式分类： 有单相变压器、三相变压器、多相变压器。 3）按冷却介质分类： 有干式变压器、液（油）浸变压器、充气变压器等。 4）按冷却方式分类： 有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风（水）冷方式、水内冷式等。 变压器的接线组别 接线组别反应了变压器各侧绕组的接线方式和电压相位关系，如Y/d11、Y/Y12、Y/Y12/Y12、 Y/d11/d11等。Y表示星形接线，d表示三角形接线，数字表示高压侧线电压超前于低压侧线电压的角度除以30。例如： Y/Y12/Y12：表示高、中、低三侧都是星形接线，高压侧线电压超前于中压侧和低压侧线电压360o。 Y/d11/d11：表示高压侧绕组星形接线，中压侧和低压侧三角形接线，高压侧线电压超前于中压侧和低压侧线电压330o。 变压器的故障及不正常运行方式 变压器的故障 若根据故障点的位置对故障进行分类，则变压器的故障可分为油箱内的故障和油箱外的故障两种。 油箱内部的故障：主要有各侧的相间短路、大电流系统侧的单相接地短路及同相部分绕组之间的匝间短路。 油箱外的故障：指变压器绕组引出端绝缘套管及引出短线上的故障，主要有相间短路（两相短路及三相短路）故障、大电流侧的接地故障、低压侧的接地故障。 变压器的异常运行方式 大型超高压变压器的不正常运行方式主要有： 系统故障或其他原因引起的过负荷； 系统电压的升高或频率的降低引起的过激磁； 不接地运行变压器中性点电位升高； 变压器油箱油位异常； 变压器温度过高及冷却器全停。 变压器保护配置 短路故障的主保护 变压器短路故障的主保护主要有：纵差保护、重瓦斯保护、压力释放保护。另外，根据变压器的容量、电压等级及结构特点，可配置零差保护及分侧差动