变流器主回路及其保护电路.doc

变流器主回路及其保护电路 （一）高压开关柜 高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置。在发电厂和变配电所中用于控制和保护发电机、变压器和高压线路，也可用于起动和保护大型高压交流电动机。柜中安装有高压开关电器（断路器、隔离开关、接地闸刀）、保护电器、监测仪表、支持绝缘子和母线等。其中高压断路器为主体，所用的断路器有少油断路器、真空断路器和SF6断路器等。 目前国内应用的高压开关柜大量的为10kV电压级，35kV者较少，63kV的小车柜刚起步。 高压开关柜有固定式和手车式两大类型。由于固定式高压开关柜较为经济，所以应用比较广泛，其型号为GG-1A型。这种开关柜现在大多数都规定装设了防止电气误操作的闭锁装置，即“五防”：防止误跳、误合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电挂接地线；防止带接地线合隔离开关；防止人员误入带电间隔。手车式高压开关柜的特点是，高压断路器等主要电力设备是装在可以拉出和推入开关柜的手车上，这些设备需要检修时，可随时拉出，再推入同类备用手车，即可恢复供电。因此采用手车式开关柜，较之采用固定式开关柜，具有检修安全，并可大大缩短停电时间等显著优点。所以从发展来看，手车式高压开关柜的应用将日益广泛；但目前由于其价格昂贵，还不能替代固定式高压开关柜。 高压开关柜由柜体和断路器两大部分组成，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。柜体由壳体、电器元件（包括绝缘件）、各种机构、二次端子及连线等组成（开关柜应满足GB/T 3906《3-35kV交流金属封闭开关设备》标准有关要求）。 高压开关柜组成： 柜体材料 冷扎钢板或角钢（用于焊接柜）。 敷铝锌钢板或睹锌钢板（用于组装柜）。 不锈钢板（不导磁性）。 铝板（不导磁性）。 柜体功能单元 主母线室（一般主母线布置按“品”字形或“1”字形两种结构）。 断路器室。 电缆室。 继电室和仪表室。 柜顶小母线室。 二次端子室。 柜内电器元件 柜内常用一次电气元件（主回路设备），如下所示： 电流互感器简称TA（如LZZBJ9-10）。 电压互感器简称TV（如JDZJ-10）。 接地开关（如JN15-12）。 避雷器（也称阻容吸收器，如HY5WS单相型，TBP、JBP组合型）。 隔离开关（如GN19-12、GN30-12、GN25-12）。 高压断路器（如真空型（Z））。 高压接触器（如JCZ3-10D/400A型）。 高压熔断器（如RN2-12、XRNP-12、RN1-12）。 变压器（如SC（L）系列干式变压器、S系列油浸式变压器）。 高压带电显示器（如GSN-10Q）。 绝缘件（如穿墙套管、触头器、绝缘子、绝缘热缩（冷缩）护套）。 主母线和分支母线。 高压电抗器（如串联型（CKSC）和起动电机型（QKSG））。 负荷开关（如FN26-12（L）、FN16-12（Z））。 高压单相并联电容器（如BFF12-30-1）。 柜内常用的主要二次元件（又称二次设备或辅助设备）是指对一次设备进行监测、控制、测量、调整和保护的低压设备。常见的有继电器、电能表、电流表、电压表、功率表、功率因数表、频率表、熔断器、低压断路器、转换开关、信号灯、电阻、按钮、微机综合保护装置等。 为保证高压开关柜能够安全运行，当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响，即为继电保护。继电保护有以下几种： （1）过电流保护： 1、速断电流保护：用于保护本开关以后的母排、电缆的短路故障。 2、定时限电流保护：用于下一电压级别的短路保护。 3、反时限电流保护：作用与定时限电流保护相同，但灵敏度比定时限电流保护高。4、电压闭锁过电流保护：防止越级跳闸和误跳闸，提高供电可靠性。 5、纵联差动电流保护：专用于变压器内部故障保护。 6、长延时过负荷保护：用于保护专用设备或者电网的过负荷运行，首选发信，其次跳闸。 （2）零序电流保护： 1、零序电流速断保护：保护线路和线路后侧设备对地短路、严重漏电故障。 2、定时限零序电流保护：保护线路和线路后侧设备的轻微对地短路和小电流漏电，监测绝缘状况。可以选择作用于跳闸或发信。 （3）过电压保护： 1、雷电过电压保护。 2、操作过电压保护。 两种过电压通常都是用避雷器来保护，可防止线路或设备绝缘击穿。 3、设备异常过电压保护：通过电压继电器和综保定值整定来实现跳闸或发信，用于保护设备在异常过压下运行造成的发热损坏。 （4）低电压保护：瞬时低电压保护只发信不跳闸，用于避免瞬间短路或大负荷启动造成的正常设备误跳闸。俗称躲晃电。 （5）非电量保护： 1、重瓦斯保护：用于变压器内部强短路或拉弧放电的严重故障保护。选择跳闸。 2、轻瓦斯