变压器非电量保护

变压器非电量保护课程要点提纲要点一何为非电量保护？要点二变压器非电量保护的类型有哪些？要点三非电量保护的测量、启动、元件及动作原理？重点讲述瓦斯保护及动作原理温度保护及动作原理冷却器全停保护回路定义：指由非电气量反映故障动作或发信的保护。电气量保护判据电流阻抗变压器非电量保护油速压力温度火灾信号电压频率冷却器故障瓦斯气体量非电气量保护判据非电量保护示意图变压器内部故障温度过高冷却器故障全停轻瓦斯动作（信号）重瓦斯动作（跳闸）突发压力继电器动作（信号）释压阀动作（信号）启动辅助冷却器油温高（报警）油温高（跳闸）轻微故障严重故障1min报警（信号）运行20min60min后（跳闸）类型和启动、测量元件瓦斯继电器压力释放阀/防爆膜冷却器全停跳闸回路1、温度继电器2、温度闭锁回路速动油压继电器瓦斯保护温度保护防爆保护冷却器全停保护油压超速保护瓦斯保护本体瓦斯调压瓦斯本体重瓦斯本体轻瓦斯有载调压重瓦斯有载调压轻瓦斯变压器瓦斯保护瓦斯保护是变压器的主要保护，可以反映油箱内的一切故障。瓦斯保护的分类：动作迅速、灵敏可靠、结构简单特点瓦斯继电器外形图2.1.1瓦斯继电器的构成及动作原理保护原理利用反应气体和油流速度状态的原理来实现保护变压器内部故障。轻瓦斯积聚气体数量250mL—350mL发信号重瓦斯油流冲向油枕的速度1.0—1.2m/s跳闸有载调压瓦斯只是保护的对象和安装位置不同，原理与本体瓦斯一致。浮子（开口杯）接线柱阻尼弹簧挡板磁铁干簧接点轻瓦斯定值一般为：250mL—350mL（积聚气体数量），若轻瓦斯不满足要求，可以调节开口杯背后的重锤改变开口杯的平衡来满足需求。重瓦斯定值一般为：1.0—1.2m/s（油速整定），若重瓦斯不满足要求，可以通过调节指针弹簧改变档板的强度来满足需求。瓦斯保护的定值整定瓦斯继电器的运行与维护为防止继电器的受潮误动，瓦斯继电器应加装防雨罩；巡视检查时，应重点检查瓦斯继电器防雨罩安装是否牢固；瓦斯集气盒内应充满油，无气体；变压器温度保护主要功能：1、根据变压器温度的变化控制变压器冷却器工作状态；2、当变压器温度较高时，发出报警信号或跳闸；温度计主要结构：温包、PT100电阻、毛细管、波纹管、表头、压力式继电器主要测量和启动元件：变压器温度继电器（油温表）绕组温度计的结构及测温原理问题1：上层油温计与绕组温度计有何异同呢？热模拟：用一个流经电热元件的加热电流Ih所产生的附加温升Ih2R（R为电热元件电阻值），即Ih2R=△Two，当附加温升Ih2R在数值上完全等同铜油温差△Two时，就可以间接获得变压器绕组温度Tw=To+△TwoCT额定电流Ict的大小与变压器铭牌额定负荷电流、电流互感器变比有关；而加热电流Ih是对Ict进行调整后并根据变压器铜油温差人为给出的一个工作电流。强调：Ict≠Ih绕组温度计的结构及测温原理问题2：为什么监控后台显示的温度与本体温度计上显示的温度有差异呢？温度值动作情况上层油温85℃“油温高”报警信号上层油温80℃“油温高”报警信号返回绕组温度105℃“绕组温度高”报警信号绕组温度100℃“绕组温度高”报警信号返回上层油温95℃跳闸/信号绕组温度115℃跳闸/信号油面温度65℃“风扇启动”信号，启动辅助冷却器油面温度55℃“风扇启动”信号返回，辅助冷却器停运绕组温度80℃“风扇启动”信号强油循环变压器的温度保护定值温度Ⅱ段经Ⅰ段闭锁回路（跳闸经信号闭锁）变压器冷却器全停跳闸回路KMS1、KMS2交流接触器；QF1、QF2、QF3主变高中压侧断路器常闭接点；KT11时间整定20~30minKT12时间整定60minKT13时间整定1min;变压器油压超速保护保护测量和启动元件：突发压力继电器（速动油压继电器）动作原理：利用油箱内由于事故造成的动态压力增速（油压变化量）来动作的。油压增长速度越快，动作越迅速；由于油压波在变压器油中的传播速度极快，所以速动油压继电器反应灵敏，动作精确，迅速发出信号并切断电源。如果在变压器上安装速动油压继电器，一旦内部发生恶性短路故障，可防止油箱爆炸。变压器正常运行时，因速动油压继电器安装位置低于变压器油面线，继电器油室与变压器油箱连通，正常情况下速动油压继电器不动作。当变压器内部发生故障，油室内压力突然上升，当上升速度超过一定数值，压力达到动作值时，压力开关动作，发出信号并切断电源使变压器退出运行。在继电器内部装有平衡器。通过平衡器的作用，当变压器内部压力由于非故障原因缓慢增长，但低于一定数值时，压力开关不会动作。1、速动油压继电器通过一个50mm蝶阀安装在变压器油箱侧壁上与储油柜中油面的距离为1～3米，如图所示：小型变压器安装到油箱中部即可。2、当变压器装有循环油泵时，继电器不应装在靠近出油管的区域，以免在启动和停止油泵时，继电器出现误动作。3、速动油压继电器必须垂直安装，放气塞在上端。4、速动油压继电器被正确安装后，将放气塞打开，直到少量油流出，然后将放气塞拧紧；5、速动油压继电器安装完毕后，接通信号线路，并将与之相联的蝶阀打开，即可送电运行。突发压力继电器的安装突发压力继电器结构示意图突发压力继电器结构示意图变压器正常运行时：因速动油压继电器安装位置低于变压器油面线，继电器油室与变压器油箱连通，油室内隔离波纹管受到较小的静油压，气室I内的弹簧对这静油压进行补偿达到平衡，速动油压继电器不动作。变压器内部发生故障：油室内压力突然上升，压力达到动作值时，隔离波纹管受压变形，气室I内的压力升高，操作波纹管位移，微动开关动作，发出信号并切断电源使变压器退出运行。变压器防爆保护保护测量和启动元件：变压器压力释放阀动作原理：压力释放阀可使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释放阀的开启压力时，压力释放阀在2ms内迅速开启，使变压器油箱内的压力很快降低。当压力降到关闭压力值时，压力释放阀便可靠关闭，使变压器油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水份及其他杂项进入油箱。压力释放阀的特性(1)快速开启性能。(2)自动复位功能。(3)自动发信功能。压力释放阀的释压能力压力释放阀是机械式的泄压装置。为适应变压器全密封运行的特殊性，释放口径只能达到130mm，此口径的压力释压阀设计泄压能力只能保护变压器内故障压力速率低于15kPa／ms时的故障产生的压力，故障压力速率超过此限值易造成变压器油箱损坏。非电量保护示意图变压器内部故障温度过高冷却器故障全停轻瓦斯动作（信号）重瓦斯动作（跳闸）突发压力继电器动作（信号）释压阀动作（信号）启动辅助冷却器油温高（报警）油温高（跳闸）轻微故障严重故障1min报警（信号）运行20min60min后（跳闸）