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山东信平变压器:变压器三个保护案例分析

2018-06-04 10:54:24 德州信平电子有限公司 阅读

变压器保护方式

1、瓦斯保护:保护变压器内部短路和油面降低的故障。

2、差动保护、电流速断保护:保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。

3、过电流保护:保护外部相间短路,并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。

4、零序电流保护:保护大接地电流系统的外部单相接地短路。

5、过负荷保护:保护对称过负荷,仅作用于信号。

6、过励磁保护:保护变压器的过励磁不超过允许的限度。

变压器的保护配置要求

1)对于220kV及以上电压等级、不同接线方式的变压器,应配置双套主保护、双套后备保护、非电量保护,并保证两套主保护完全独立,即交流电压电流回路、直流电源回路、出口跳闸回路完全独立。

2)800kVA以上变压器配瓦斯保护。6.3MVA以上变压器配差动保护。

2.主保护配置

1)差动保护:包括差动速断保护、稳态比率差动保护、工频变化量比率差动保护。躲过励磁涌流一般采用二次谐波制动和波形畸变原理。主要反应绕组、套管及引出线上的相间短路,及中性点直接接地侧的接地短路。并在一定程度上反应绕组内部匝间短路。

2)瓦斯保护:有轻瓦斯、重瓦斯之分。其中轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸。主要反应油箱内各种故障及油面降低。

3.后备保护配置

1)反应相间短路的后备保护:用作变压器外部相间短路和变压器内部绕组、引出线相间的后备保护。一般采用复合电压闭锁的过流(方向)保护。当灵敏度不满足要求时,可采用阻抗保护。

2)反应接地短路的后备保护:

变压器中性点直接接地时,装设零序电流(方向)保护作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧变压器绕组、引出线接地短路的后备保护。变压器中性点不接地时,可用零序过电压保护、中性点间隙零序电流保护作为变压器接地短路的后备保护。

3)过负荷保护:延时动作于信号。

4)过励磁保护:500kV及以上的变压器,反应频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的增大,保护可动作于信号或跳闸。

5)其它非电量保护(油温过高、压力释放动作、冷却系统故障):保护可动作于信号或跳闸。

变压器三个保护案例分析

一、主变压器空投时差动保护误动分析

1、事故经过

某变电站220kV变压器为180MVA自耦变压器,配置了双重化主变微机保护(其中一套主保护为二次谐波制动原理的比率差动保护,另-套为波形对称制动原理的比率差动保护)。

当该主变检修结束复役合闸送电时,两套差动保护同时出口跳闸。

C相涌流的二次谐波计算值小于整定值(15%) ,谐波制动比率差动动作; C相波形对称性好,波形对称原理比率差动也动作。

2、事故原因分析

信平电子变压器

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3、二次谐波制动方式

》分相制动逻辑(- -取一- )

当判断出某相涌流时闭锁该相差动,普遍采用。

缺点:有时某相励磁涌流大但是谐波含量低,保护将误动。

》交叉制动逻辑(三取一)

任项检测出涌流则闭锁三相差动。

缺点:谐波含量小的相真正有故障的时候不能正确动作。

4、 防范措施

》变压器空投时,短时投入交叉闭锁

如整定该时间为40- 80ms。

》变压器空投时,采取修改定值的临时措施

提高差动启动值,降低谐波闭锁值

》探寻新的谐波制动原理

Y-o或A-Y会时二次谐波失真或减小,容易误动。

样本电流i。+xio方法,可提高单相制动的可靠性。

二、区外故障变压器差动速断保护误动分析

1、事故经过

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在某变电站一条110kV线路近端发生A相接地故障(故障点离变电站约1km) ,线路保护I段距离元件动作跳开断路器,约1s后重合于故障线路,后加速跳开断路器。在合于故障线路的过程中,变压器差动速断动作。

2、电流波形分析

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3、解决方法

重新审定中压侧CT的选型和变比,并使其满足CT10%要求

差动速断定值可适当抬高

对差动保护,电流互感器可选用抗饱和能力强的电流互感器(如TPY级)

三、主变压器中性点间隙保护误动分析

1、事故经过

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2、故障录波图动作时序分析

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3、保护动作分析

220kV线路B相切除后,线路非全相运行,间隙电流变小。由于110kV侧存在电源,在220kV双端非全相动作时流过2号主变220kV侧中性点间隙电流仍有105~130A ,达到动作电流值( 100A )。由于间隙动作的时间0.5s小于重合闸时间0.8s , 2号主变在线路重合成功前三相跳闸。

4、整改措施

放电间隙电流时空气电离后离子电流,返回系数低,在非全相运行中可能不返回。因此,间隙零序保护动作时间应与相邻线路重合闸时间配置,动作时间比重合闸延时增加一个时间级差( 0.3 -0.5s )即可。

5、间隙保护出口方式讨论

》方式一:间隙零序过压和间隙零序过流合用延时元件

该方法若按躲过线路重合闸时间整定 ,间隙过压时动作时间偏长,对保护变压器中性点绝缘不利。

》方式二:间隙零序过压和间隙零序过流延时元件分开

该方式下间隙过压仍整定为0.5s ,间隙过流可按躲过线路重合闸时间整定,如整定为1.2s。间隙过流动作时,表明间隙已击穿,绝缘可受到保护,动作时间的延长不会对变压器造成不利影响。

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