繼電保護防止因短路故障或不正常運行狀態(tài)造成電氣設(shè)備或供配電系統(tǒng)的損壞,提高供電可靠性,因此,電保護是變電所二次回路的重要組成部分,也是供電設(shè)計的主要內(nèi)容.

一、電力變壓器的常見故障和保護配置

1、常見故障

常見故障分短路故障和不正常運行狀態(tài).

(1)變壓器的短路故障

按發(fā)生在變壓器油箱的內(nèi)外,分內(nèi)部故障和外部故障.內(nèi)部故障有匝間短路、相間短路和單相碰殼故障.外部故障有套管及其引出線的相間短路、單相接地故障.

(2)變壓器的不正常運行狀態(tài)有過負(fù)荷、油面降低和變壓器溫度升高等.

2、保護配置

(1)裝設(shè)過電流保護和電流速斷保護裝置用于保護相間短路;

(2)800kVA以上油浸式變壓器和400kVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護裝置用于保護變壓器的內(nèi)部故障和油面降低;

(3)單臺運行的變壓器容量在10000kVA及以上和并列運行的變壓器每臺容量在6300kVA及以上或電流速斷保護的靈敏度不滿足要求時應(yīng)裝設(shè)差動保護裝置用于保護內(nèi)部故障和引出線相間短路;

(4)裝設(shè)過負(fù)荷保護和溫度保護裝置分別用于保護變壓器的過負(fù)荷和溫度升高.

二、變壓器二次側(cè)短路流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流和電流保護的接線方式

變壓器電流保護的基本原理與電力線路保護類似,但由于變壓器的接線組別和保護的接線方式,變壓器二次側(cè)短路時流經(jīng)一次側(cè)的穿越電流分布不同,將影響變壓器保護的靈敏度.

1、Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)單相短路時一次側(cè)的穿越電流

Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器,二次側(cè)發(fā)生單相短路時,一次側(cè)穿越短路電流分布不對稱.

2、變壓器電流保護的接線方式

(1)兩相兩繼電器式接線(適用于相間短路保護)

對Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器,二次側(cè)發(fā)生單相短路時,流經(jīng)保護裝置穿越電流僅為二次側(cè)的三分之一(設(shè)變壓器變比為1),保護靈敏度只有相間保護的三分之一.

對Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)ab兩相短路,流經(jīng)保護裝置的穿越電流僅為二次側(cè)的,保護靈敏度也將降低.

(2)兩相一繼電器式接線(保護靈敏度隨短路種類而異)

但Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生單相短路和yd11聯(lián)結(jié)的變壓器二次側(cè)發(fā)生兩相短路,保護裝置不動作,因此,該連線方式不能用于Yyno聯(lián)結(jié)的變壓器的電流保護.

三、變壓器的電流保護

(1)接線和工作原理

和線路過電流保護的接線、工作原理*相同.

(2)變壓器過電流保護整定

和線路過電流保護的整定類似.

a.繼電器的動作電流整定

式中,I1N為變壓器一次側(cè)額定電流;可靠系數(shù)Kre1、接線系數(shù)Kw、返回系數(shù)Kre同線路過電流保護;Ki為電流互感器的變比.

b.動作時限

變壓器過電流保護動作時限應(yīng)比二次側(cè)出線過電流保護的大動作時限大一個Δt.對車間變電所的變壓器過電流保護動作時限,一般取0.5~0.7s.

c.靈敏度校驗

式中,I(2)'K.min為變壓器二次側(cè)在系統(tǒng)小運行方式下發(fā)生兩相短路時一次側(cè)的穿越電流.