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充氣式試驗變壓器故障和保護

點擊次數(shù):1331 更新時間:2017-03-22
   充氣式試驗變壓器故障和保護
  充氣式試驗變壓器在電力系統(tǒng)中廣泛地用來升高或降低電壓,是電力系統(tǒng)*的重要電氣設(shè)備?,F(xiàn)代生產(chǎn)的充氣式試驗變壓器,雖然在設(shè)計和材料方面有所改進,結(jié)構(gòu)上比較可靠,相當于輸電線路和發(fā)電機來說,充氣式試驗變壓器故障機會也比較少。但在實際運行中,仍有可能發(fā)生各種類型的故障和異常運行情況。為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地供電,并將故障和異常運行情況對電力系統(tǒng)的影響限制到zui小范圍,應根據(jù)充氣式試驗變壓器的容量等級和重要程度的不同,裝設(shè)必要的、性能良好及動作可靠的繼電保護裝置。
  充氣式試驗變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障是指充氣式試驗變壓器油箱里面發(fā)生的故障,大致可分為兩類:
  1、電氣故障
  電氣故障將對充氣式試驗變壓器立即產(chǎn)生嚴重的損傷作用。在這種情況下,可通過檢測其不平衡的電流和電壓進行分析。通常故障的原因有以下幾種:
 ?、?高壓或低壓繞組相間短路;
 ?、?中性點直接接地側(cè)的單相接地短路;
 ?、?高壓或低壓繞組匝間短路;
 ?、?第三繞組上的接地故障或匝間短路。
  內(nèi)部短路故障產(chǎn)生的電弧,不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯,而且由于絕緣材料和充氣式試驗變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體,有可能引起充氣式試驗變壓器油箱爆炸。同時,短路故障還將引起系統(tǒng)電壓降低,如延長低電壓的時間,能造成旋轉(zhuǎn)電機之間失去同步,失步電機引起的過渡電流將造成其他繼電器動作而誤跳閘。因此,在充氣式試驗變壓器內(nèi)部發(fā)生電氣故障時,應迅速將充氣式試驗變壓器切除。
  2、“初始”故障
  “初始”故障即初始局部的故障。它將對充氣式試驗變壓器產(chǎn)生緩慢發(fā)展的損害作用,但一般不能檢測其不平衡的電量。故障原因有以下幾種:
  ① 導體之間電氣連接接觸不良或鐵芯故障,在充氣式試驗變壓器油中可能產(chǎn)生間歇性電弧;
 ?、?冷卻媒介不足將使充氣式試驗變壓器油溫升高,如油位過低或油路阻塞,容易在繞組上產(chǎn)生局部熱點;
 ?、?分接開關(guān)故障,并聯(lián)運行充氣式試驗變壓器之間產(chǎn)生環(huán)流和負荷分配不合理,造成充氣式試驗變壓器繞組過熱。
  這種故障在初始階段是不嚴重的,不會對充氣式試驗變壓器立即產(chǎn)生損傷,但在發(fā)展過程中可能產(chǎn)生各種故障,擴大事故的范圍,因此,應盡可能快地消除。
  充氣式試驗變壓器zui常見的外部故障,是油箱外部絕緣套管及引出線上的故障,可能導致引出線的相間短路或單相接地短路。
  實踐證明,充氣式試驗變壓器引出線上的相間短路,單相接地短路和繞組的匝間短路是比較常見的故障形式。三臺單相充氣式試驗變壓器組成的充氣式試驗變壓器組,發(fā)生內(nèi)部相間短路是不可能的,在三相充氣式試驗變壓器中發(fā)生內(nèi)部相間短路的可能性也小。充氣式試驗變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是:由于外部短路和過負荷引起的過電流;中性點直接接地電力網(wǎng)中,外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓;冷卻系統(tǒng)故障;充氣式試驗變壓器的溫度升高等。
  充氣式試驗變壓器保護可以分為短路保護和異常運行保護兩類。短路保護用以反應被保護范圍內(nèi)發(fā)生的各種類型的短路故障,作用于斷路器跳閘。為了防止保護裝置或斷路器拒動,又有主保護和后備保護之分。異常運行保護用以反應各種可能給機組造成危害的異常工況,此保護作用于發(fā)信號。這類保護一般只裝設(shè)一套繼電器,不設(shè)后備保護。
  充氣式試驗變壓器保護裝置裝設(shè)的原則
  大型充氣式試驗變壓器的造價昂貴,一旦發(fā)生故障遭到損壞,其檢修難度大、時間長,要造成很大的經(jīng)濟損失。特別是在單臺容量占系統(tǒng)容量比例很大的情況下,發(fā)生故障后突然切除充氣式試驗變壓器,將給電力系統(tǒng)造成很大的擾動。因此,在考慮大型充氣式試驗變壓器繼電保護的總體配置時,除了保證其安全運行外,還應zui大限度地縮小故障影響范圍,特別要防止保護裝置誤動作或拒動作。這樣,不僅要求有性能良好的保護繼電器,還要求在繼電保護的總體配置上盡量做到完善、合理。
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