充氣式試驗變壓器故障和保護
點擊次數(shù)：1198 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。現(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(dāng)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(yīng)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(yán)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;
③ 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(yīng)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：
?、?導(dǎo)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(fù)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(yán)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(yīng)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(dǎo)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(fù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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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