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充气式试验变压器故障和保护
点击次数:455 发布时间:2017-03-22
   充气式试验变压器故障和保护
  充气式试验变压器在电力系统中广泛地用来升高或降低电压,是电力系统不可缺少的重要电气设备。现代生产的充气式试验变压器,虽然在设计和材料方面有所改进,结构上比较可靠,相当于输电线路和发电机来说,充气式试验变压器故障机会也比较少。但在实际运行中,仍有可能发生各种类型的故障和异常运行情况。为了保证电力系统安全连续地供电,并将故障和异常运行情况对电力系统的影响限制到zui小范围,应根据充气式试验变压器的容量等级和重要程度的不同,装设必要的、性能良好及动作可靠的继电保护装置。
  充气式试验变压器的故障可分为内部故障和外部故障。内部故障是指充气式试验变压器油箱里面发生的故障,大致可分为两类:
  1、电气故障
  电气故障将对充气式试验变压器立即产生严重的损伤作用。在这种情况下,可通过检测其不平衡的电流和电压进行分析。通常故障的原因有以下几种:
  ① 高压或低压绕组相间短路;
  ② 中性点直接接地侧的单相接地短路;
  ③ 高压或低压绕组匝间短路;
  ④ 第三绕组上的接地故障或匝间短路。
  内部短路故障产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和充气式试验变压器油因受热分解而产生大量的气体,有可能引起充气式试验变压器油箱爆炸。同时,短路故障还将引起系统电压降低,如延长低电压的时间,能造成旋转电机之间失去同步,失步电机引起的过渡电流将造成其他继电器动作而误跳闸。因此,在充气式试验变压器内部发生电气故障时,应迅速将充气式试验变压器切除。
  2、“初始”故障
  “初始”故障即初始局部的故障。它将对充气式试验变压器产生缓慢发展的损害作用,但一般不能检测其不平衡的电量。故障原因有以下几种:
  ① 导体之间电气连接接触不良或铁芯故障,在充气式试验变压器油中可能产生间歇性电弧;
  ② 冷却媒介不足将使充气式试验变压器油温升高,如油位过低或油路阻塞,容易在绕组上产生局部热点;
  ③ 分接开关故障,并联运行充气式试验变压器之间产生环流和负荷分配不合理,造成充气式试验变压器绕组过热。
  这种故障在初始阶段是不严重的,不会对充气式试验变压器立即产生损伤,但在发展过程中可能产生各种故障,扩大事故的范围,因此,应尽可能快地消除。
  充气式试验变压器zui常见的外部故障,是油箱外部绝缘套管及引出线上的故障,可能导致引出线的相间短路或单相接地短路。
  实践证明,充气式试验变压器引出线上的相间短路,单相接地短路和绕组的匝间短路是比较常见的故障形式。三台单相充气式试验变压器组成的充气式试验变压器组,发生内部相间短路是不可能的,在三相充气式试验变压器中发生内部相间短路的可能性也小。充气式试验变压器的不正常工作状态主要是:由于外部短路和过负荷引起的过电流;中性点直接接地电力网中,外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;冷却系统故障;充气式试验变压器的温度升高等。
  充气式试验变压器保护可以分为短路保护和异常运行保护两类。短路保护用以反应被保护范围内发生的各种类型的短路故障,作用于断路器跳闸。为了防止保护装置或断路器拒动,又有主保护和后备保护之分。异常运行保护用以反应各种可能给机组造成危害的异常工况,此保护作用于发信号。这类保护一般只装设一套专用继电器,不设后备保护。
  充气式试验变压器保护装置装设的原则
  大型充气式试验变压器的造价昂贵,一旦发生故障遭到损坏,其检修难度大、时间长,要造成很大的经济损失。特别是在单台容量占系统容量比例很大的情况下,发生故障后突然切除充气式试验变压器,将给电力系统造成很大的扰动。因此,在考虑大型充气式试验变压器继电保护的总体配置时,除了保证其安全运行外,还应zui大限度地缩小故障影响范围,特别要防止保护装置误动作或拒动作。这样,不仅要求有性能良好的保护继电器,还要求在继电保护的总体配置上尽量做到完善、合理。
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