变压器异常及事故处理

变压器异常及事故处理浙江嘉兴电力局熊飞嘉兴--南湖红船1921年7月23日，中国共产党第一次全国代表大会在上海法租界望志路106号（今兴业路76号）秘密召开。会议进行至中途，遭法租界巡捕的袭扰而被迫停会。根据上海代表李达的夫人王会悟的建议，“一大”会议转移到嘉兴南湖的一条游船上继续举行，会议首先审议并通过了中国共产党第一个纲领和中国共产党第一个决议中国共党第一个决议。嘉兴概况地理位置位于长三角杭嘉湖平湖中心，与上海、杭州、苏州、湖州等地距离均不过百公里。城市概况全市地域面积3915平方公里，设五县(市)二区，全市户籍人口约380万人。嘉兴概况-嘉兴发电厂•一期2台国产引进型300MW机组分别于1995年7月和12月建成投产；•二期4台600MW机组，2005年10月全部建成投产；•三期2台100万kW机组,分别于2011年5月、9月投产发电嘉兴概况-秦山核电厂•一期1台30万千瓦机组：1985年动工,1991年12月并网发电，总投资12亿。•二期二台65万千瓦机组：分别于2002年2月与2004年3月并网，总投资148亿。•三期二台70万机组：分别于2002年11月与2003年7月并网，•一期扩建2台100万正在建设中，计划2013年10月与2014年12月投产，总投资260亿。嘉兴概况-名人•王国维(1877-1927),国学大师。•丰子恺（1898－1975），现代著名画家。•金庸（1924年2月6日—），新派武侠小说最杰出的代表。•茅盾(1896-1981)作家,政治活动家。•徐志摩（1897-1931）现代诗人、散文家。•沈钧儒(1875—1963)现代著名书法家、诗人。•朱生豪(1912—1944)莎士比亚戏剧翻译家、诗人。嘉兴概况交通建设：浙北交通要道，多条高速、高铁均从嘉兴境内穿越，跨海大桥，嘉兴正成为长三角一小时都市圈的交通枢纽，联络核心。嘉兴电力局：成立于1962年，是浙江省电力公司所辖的大一型供电企业，至2012年9月底，拥有110千伏及以上变电所142座、变电容量2760万千伏安、线路4105千米。嘉兴概况个人工作经历1975.08－1983.01嘉兴电力局220kV南湖变1983.02－1984.03嘉兴电力局修试工区1984.04－今嘉兴电力局电力调控中心电力变压器是电力系统中的重要电气设备。大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。变压器故障视频事故处理的相关知识变压器故障种类及保护配置变压器异常及事故处理一、事故处理的一般原则：电力系统发生事故时,各单位的运行人员在上级值班调员的指挥下处理事故,并做到如下几点:1、迅速限制事故发展,消除事故的根源，解除对人身和设备安全的威胁。2、用一切可能的方法保持正常设备的运行和对重要用户及厂用电的正常供电。3、电网解列后要尽快恢复并列运行。4、尽快恢复对已停电的地区或用户供电。5、调整并恢复正常电网运行方式。事故处理相关知识二、事故发生后，事故发生单位汇报内容：事故发生单位应立即准确地向上级值班调度员报告，汇报如下内容：1、事故发生的时间和现象；2、断路器的变位情况；3、继电保护和自动装置动作情况；4、频率、电压、潮流的变化、设备状况及天气情况；5、人身及设备损坏情况。汇报应简明，可以先汇报概况，待详细检查后再作具体汇报，必要时还应向上级调度机构传送录波图及现场照片等资料。事故处理相关知识三、可不待调令，变电人员可自行处理：为了防止事故扩大，厂站值班员可不待调度指令自行进行以下紧急操作，但事后应立即汇报调度：1、对人身和设备安全有威胁的设备停电；2、将故障停运已损坏的设备隔离；3、当厂（站）用电部分或全部停电时，恢复其电源；4、现场规程规定的可以不待调令自行操作处理情况；事故处理相关知识变压器故障种类及保护配置•1、常见故障类型•2、不正常工作状态•3、变压器的保护配置变压器的常见故障类型•油箱内部故障•油箱外部故障•辅助设备故障a、变压器绕组相间短路；b、变压器绕组匝间短路；c、变压器绕组接地短路；d、铁芯故障。（1）油箱内部故障变压器在运行中一经发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。短路产生电弧烧坏：•线圈的绝缘；•变压器的铁芯；•甚至引起绝缘材料、冷却油强烈汽化，导致油箱爆炸，变压器着火。内部故障的危害变压器内部故障变压器内部故障变压器内部故障a、绝缘套管的相间短路与接地短路；套管故障常见的是炸毁、闪络和漏油。b、引出线上发生的相间短路和接地短路。（2）油箱外部故障•变压器承受短路电流冲击，时间过长将引起油温升高，内压加大，造成喷油着火，或者机械损坏。外部故障的危害•变压器受短路冲击时，如果短路电流小，继电保护正确动作，绕组变形将是轻微的；•如果短路电流大，继电保护延时动作甚至拒动，变形将会很严重，甚至造成绕组损坏。外部故障危害变压器外部故障500kV变压器故障着火•主要指冷却系统故障。a、冷却器组故障b、冷却器全停故障（3）辅助设备故障变压器故障种类及保护配置•1、常见故障类型•2、不正常工作状态•3、变压器的保护配置变压器的不正常工作状态（1）由于外部短路或过负荷引起的过电流；（2）油箱漏油造成的油面降低；（3）变压器中性点电压升高；（4）由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁；对于不正常工作状态，变压器保护也必须能够反应。发告警信号，或延时跳闸。变压器故障类型及保护配置•1、常见故障类型•2、不正常工作状态•3、变压器的保护配置电力变压器是电力系统中的重要电气设备，是变电站中的核心设备。因此应根据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。在超高压网络中，由于大型变压器价格昂贵以及它在系统中的重要作用，其保护应按双重化配置，以确保变压器安全可靠地供电。对变压器保护的基本要求（1）在变压器发生故障时能将其与所有电源断开。（2）在母线或其他与变压器相连的元件发生故障而故障元件本身断路器未能断开的情况下，能使变压器与故障部分分开。（3）当变压器过负荷、油面降低、油温过高时，能发出报警信号。变压器保护配置•防止油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护。•防止变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的（纵联）差动保护或电流速断保护。•防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）后备的过流保护（或复合电压启动的过电流保护或负序过流保护）。•防止大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。•防止变压器对称过负荷的过负荷保护。•防止变压器过励磁的过励磁保护。•其它非电气量保护（油箱内温度、压力升高、冷却系统故障）变压器的主保护主保护：是指为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性的切除被保护设备和线路故障的保护。如差动保护、瓦斯保护、电流速断保护等。变压器后备保护后备保护：是指主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。如零序电压、零序电流、复合电压闭锁电流保护等。后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种。1）远后备保护：当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护；2）近后备保护：则用双重化配置方式加强元件本身的保护，使之在区内故障时，减少保护拒绝动作的可能。同时装设开关失灵保护，以便当开关拒绝跳闸时起动它来切开同一变电所母线的高压开关，或遥切对侧开关。变压器异常运行保护异常运行保护：是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。变压器的异常运行保护主要有轻瓦斯保护、过励磁保护、变压器中性点间隙保护、温度、油位保护及冷却器全停保护等。瓦斯保护分为轻瓦斯（信号）和重瓦斯（跳闸）适用范围：800kVA及以上的电力变压器；带负荷调压的油浸式变压器的调压装置。针对：油箱内的各种故障及油面降低。整定：重瓦斯流速一般整定为0.6—1m/s，强迫油循环的变压器整定为1.1—1.4m/s，轻瓦斯的动作容积整定范围为200—300毫升范围内。优点：油箱内部所有故障，灵敏性高。缺点：不能反应油箱外部的故障。本体瓦斯保护有载瓦斯保护瓦斯保护纵差保护针对：绕组、套管及引出线上的相间短路，在一定程度上反应绕组内部匝间短路及中性点接地侧的接地短路。保护范围：变压器各侧差动CT之间。特点：瞬时动作切除故障适用范围：对容量较大的变压器，如并列运行的6300kVA及以上、单独运行的10000kVA及以上的变压器，要设置差动保护装置。电流速断保护针对：绕组、套管及引出线上的相间短路，在一定程度上反应绕组内部匝间短路及中性点接地侧的接地短路。保护范围：电流速断保护装设在变压器的电源侧，由瞬动的电流继电器构成。特点：瞬时动作切除故障适用范围：对于2000—10000kVA及以下较小容量的变压器，如灵敏系数满足要求时，采用电流速断保护。瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，如铁芯过热烧伤、油面降低，但差动保护对此无反应。另外，在变压器绕组发生少数匝间短路时，虽然短路匝内短路电流很大，会造成局部绕组严重过热，产生强烈的油流，但表现在相电流上却不是很大，差动保护没有反应，而瓦斯保护对此能灵敏的反应。因此差动保护不能代替瓦斯保护。差动保护可以代替瓦斯保护吗？后备保护的作用：防止外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备，以及在可能条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器后备保护变压器后备保护主要包括相间短路后备保护、接地短路后备保护、阻抗保护。相间短路的后备保护相间后备保护用以防止变压器差动保护范围外相间短路引起变压器绕组的过电流，并作为变压器本身差动保护、瓦斯保护的后备和相邻元件保护的后备。当变压器所连接母线未装设专用母线保护时也作为母线的保护。相间后备保护可选用过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等1.过电流保护动作电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流整定：max.LarrelopInKKI需要分别考虑躲过并列运行的变压器切除一台时产生的过负荷电流，躲过电动机负荷的自起动电流等，动作时限和灵敏度需要与相邻元件的过电流保护相配合。2.复合电压启动的过电流保护动作电流按按躲过变压器额定电流整定：NarrelopInKKI复合电压指负序电压和低电压。负序过电压继电器作为不对称故障的电压保护，而低电压继电器作为三相短路的电压保护。负序电压过电压继电器的动作电压按躲过正常运行时出现的最大不平衡电压整定：TvNopnUU)12.0~06.0(2.3.负序过电流保护负序电流保护灵敏度较高，但整定计算相对复杂，由于负序电流不反应三相对称短路，所以必须加装一套低电压启动的过电流保护来反应三相对称短路。对110kV及以上中性点直接接地电网中的变压器，对外部接地短路引起的过电流，应装设零序保护，作为变压器主保护的后备和相邻元件接地故障的后备。接地短路的后备保护变压器中性点是否接地运行与变压器中性点的绝缘水平有关。220KV及以上大型变压器，高压绕组一般采用分级绝缘，中性点绝缘有两种：500KV变压器中性点绝缘水平38KV，必须直接接地运行；220KV变压器中性点绝缘水平110KV，可以直接接地也可以在系统中不失去接地点情况下不接地运行。变压器中性点不同的运行方式，接地保护的配置也不尽相同。变压器零序保护的方式与变压器中性点运行方式有关。1.中性点直接接地变压器的零序电流保护由两段式零序过电流保护构成，通常以较短时限动作于缩小故障范围，以较长时限动作于断开变压器各侧断路器。2.中性点可能接地或不接地变压器的零序电流、电压保护对于有多台变压器并列运行的情况，通常只有部分变压器中性点接地运行，而另一部分变压器中性点不接地。当相邻母线或线路发生接地故障，故障元件保护拒动时，则中性点接地变压器的零序电流保护动作，将中性点接地变压器切除，此时中性点不接地变压器可能产生过电压。1）全绝缘变压器全绝缘变压器绕组各处的绝缘水平相同，在系统发生接地故障时，允许后断开中性点不接地运行的全绝缘变压器。零序电流保护作为变压器中性点接地运行时的接地保护，零序电压保护作为变压器中性点不接地运行时的接地保护。动作电压躲过