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高频变压器保护模式介绍

作者:admin 发布日期:2021-07-26

  高频变压器一般采用保护方式。高频变压器的异常工作状态主要包括过载、外部短路引起的过流、外部接地短路引起的中性点过电压、油箱泄漏引起的油位降低或冷却系统故障引起的温升等。此外,由于其额定工作磁通密度较高,工作磁通密度与电压频率比成正比,在过电压或低频运行时,可能引起高频变压器的过励磁故障。针对上述情况,大高频变压器一般采用以下保护方式:

  一、气体保护:保护高频变压器内部短路和油位降低。

  二、差动保护和电流速断保护:保护高频变压器绕组或出线的相间短路、大接地电流系统的接地短路和绕组匝间短路。

  三、过流保护:保护外部相间短路,作为气体保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。

  四、零序电流保护:保护大接地电流系统的外部单相接地短路。

  五、过载保护:对称过载保护只作用于信号。

  六、过励磁保护:保护高频变压器过励磁不超过允许ji限。

  高频变压器气体保护反应高频变压器油箱内部各种故障和油位降低。车间0.8MVA及以上油浸高频变压器和0.4MVA及以上油浸高频变压器应安装气体保护。当燃油箱中的故障引起轻微的气体或油位下降时,它应立即作用于信号;当产生大量气体时,应采取措施断开高频变压器侧的断路器。带负荷压力调节的油浸式高频变压器压力调节装置也应安装气体保护。

高频变压器保护模式介绍

  高频变压器一般采用的保护方式2:纵差保护或电流速断保护

  纵向差动保护或电流速断保护用于高频变压器出线、套管和内部短路故障。保护的瞬时动作是断开高频变压器各侧的断路器。

  1.后备保护时间大于0.5s时,6.3MVA以下辅助高频变压器和高频变压器并列运行,10MVA以下辅助高频变压器和高频变压器单独运行,应安装电流速断保护。

  2.6.3MVA及以上为高频变压器,并联运行为高频变压器,10MVA及以上为备用运行为高频变压器,独立运行为高频变压器,2MVA及以上为电流速断保护灵敏度不符合要求的高频变压器。

  3.如果高压侧电压为330千伏及以上高频变压器,可安装双纵差保护。

  4.对于发电机高频变压器组,当发电机和高频变压器之间有断路器时,发电机配有单独的纵向差动保护。当发电机与高频变压器之间没有断路器时,100MVA及以下的发电机与变压器组共用纵差保护;100兆瓦以上的发电机。除发电机高频变压器共用纵差保护外,发电机还应单独安装纵差保护。对于200~300MVA的发电机高频变压器组,可在高频变压器上增加单独的纵差保护,即采用双快保护。

  反应高频变压器外部相间短路和后备过流保护用于气体保护和纵差保护(或电流速断保护),过流保护用于低压启动,过流保护用于复合电压启动,负序电流保护和阻抗保护。保护动作后,应采取限时动作跳闸。

  1.应使用过流保护来降低高频变压器。

  2.对于过流保护不满足灵敏度要求的升压高频变压器、系统触点高频变压器和降压高频变压器应采用复合电压启动过流保护。

  3.负序电流和单相低压启动过流保护可用于63MVA及以上升压高频变压器。

  4.当上述2和3的保护不能满足灵敏度和选择性要求时,可以采用阻抗保护。

  高频变压器公共保护模式4:零序电流保护

  大接地电流系统高频变压器外部接地短路的零序电流保护。在110千伏及以上大接地电流系统中,如果高频变压器中性点可能接地,则应安装零序电流保护,用于两侧或三侧电源升压高频变压器或降压高频变压器,作为高频变压器主保护的后备保护和相邻元件的后备保护。

什么是零序电流保护

  什么是零序电流保护

  利用接地时产生的零序电流进行保护动作的装置称为零序电流保护。电缆线路采用专用零序电流互感器,实现接地保护。零序电流互感器套在三芯电缆上,电流继电器接在互感器二次线圈上。正常运行或无接地故障时,电缆三相电流矢量之和等于零,零序变压器二次线圈电流也为零(只有很小的不平衡电流),所以电流继电器不动作。当接地故障发生时,零序变压器的次级线圈会出现大电流,使电流继电器动作,从而发出信号或排除故障。

  高频变压器公共保护模式5:过载保护

  响应高频变压器对称过载的过载保护。

  对于400千伏安及以上的高频变压器型,当机组并联或独立运行,并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能的过载情况安装过载保护。对于自耦高频变压器和多绕组高频变压器,保护装置应能反映普通绕组和各侧的过载。高频变压器过载电流,大多数情况下是三相对称的,所以过载保护是通过连接单相电流和电流继电器,并以一定的延时作用于信号来实现的。选择安装保护的哪一侧时,应考虑它能反映各侧高频变压器线圈过载。在没有固定值班人员的变电站中,必要时可以操作过载保护来跳闸或断开部分负载。

  高频变压器保护模式6:过励磁保护

  过励磁保护响应高频变压器过励磁。

  在目前大规模的高频变压器设计中,为了节省材料、降低成本、减轻运输重量,铁芯的额定工作磁通密度设计得较高,约为1.7~1.8T,接近饱和磁通密度(1.9~2T),因此在过电压的情况下容易产生过励磁。此外,由于磁化曲线相对“硬”,在过励磁期间,励磁阻抗降低,励磁电流迅速增加。当工作磁密达到正常磁密的1.3~1.4倍时,励磁电流可达到额定电流水平。其次,由于励磁电流是非正弦的,含有许多高次谐波成分,铁芯和其他金属部件的涡流损耗与频率的平方成正比,会造成铁芯、金属部件和绝缘材料严重过热。如果过励磁倍数高,持续时间太长,可能会损坏高频变压器。因此,500千伏高压侧高频变压器应安装过励磁保护。

  安装高频变压器过励磁保护的目的是检测高频变压器过励磁,及时发出信号或跳闸,使高频变压器过励磁不超过允许ji限,防止高频变压器过励磁损坏。

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