A電網(wǎng)主變壓器保護(hù)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u7578A電網(wǎng)主變壓器保護(hù)計(jì)算案例 1280191.1變壓器的故障、異常運(yùn)行方式和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)裝置 149391.2主變壓器短路計(jì)算 236581.3變壓器的瓦斯保護(hù) 445231.4變壓器的差動(dòng)保護(hù) 51.1變壓器的故障、異常運(yùn)行方式和應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)裝置變壓器是電力系統(tǒng)中重要設(shè)備，數(shù)量很多，由于它是靜止設(shè)備，結(jié)構(gòu)上較可靠，故障機(jī)會(huì)比較少。但在實(shí)際運(yùn)行中仍有可能發(fā)生故障，它的故障將給系統(tǒng)的正常供電和安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響。為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，必須根據(jù)變壓器的容量及重要性裝設(shè)性能良好的、動(dòng)作可靠的保護(hù)裝置。變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和外部故障：（1）油箱內(nèi)部故障主要有：相相間短路、單相匝間短路、單相接地短路等。短路故障電流會(huì)產(chǎn)生電弧，燒壞線圈，甚至引起絕緣材料和變壓器油的強(qiáng)烈氣體泄漏，導(dǎo)致油箱爆炸等嚴(yán)重后果。（2）油箱外部的故障：主要是絕緣套管和引出線上的相見短路、單相接地短路等。變壓器異常運(yùn)行方式主要有：（1）由于外部短路引起的過電流。（2）由于電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)過并聯(lián)運(yùn)行的變壓器被斷開以后，處于高峰負(fù)荷等原因引起的過負(fù)荷。（3）油箱內(nèi)部的油面降低。根據(jù)變壓器的故障種類及異常運(yùn)行方式應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)裝置：（1）防御變壓器油箱內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。（2）防御外部相間短路并作瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)后備的過電流保護(hù)。（3）防御大接地電流電網(wǎng)中外部接地短路的零序電流保護(hù)。（4）防御對(duì)稱過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)[7]。1.2主變壓器短路計(jì)算確定基準(zhǔn)值：=100發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)幺值：變壓器的電抗標(biāo)幺值：圖4-1K1點(diǎn)簡(jiǎn)化后的等值電路圖當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)，即主變壓器的低壓側(cè)：短路電流：三相短路容量：短路沖擊電流：圖4-2K2點(diǎn)簡(jiǎn)化后的等值電路圖點(diǎn)短路電流計(jì)算，即主變壓器高壓側(cè)短路時(shí)，短路電流：三相短路容量：沖擊電流：1.3變壓器的瓦斯保護(hù)在變壓器油箱內(nèi)常有的故障有繞組匝間或?qū)娱g絕緣破壞造成的短路，或高壓繞組對(duì)地絕緣破壞引起的單相接地。對(duì)上述故障，若短路匝數(shù)很少或經(jīng)電弧電阻短路時(shí)，反應(yīng)到變壓器縱差保護(hù)或接地保護(hù)裝置中的電流很少，可能不會(huì)使保護(hù)動(dòng)作。但當(dāng)變壓器油箱發(fā)生任何故障時(shí)，由于短路電流和短路點(diǎn)電弧的作用，變壓器等絕緣材料會(huì)因發(fā)熱而分解產(chǎn)生氣體。因?yàn)闅怏w比較輕，它們會(huì)從油箱流到油枕的上部。當(dāng)斷層嚴(yán)重時(shí)，油將迅速膨脹，并由大量氣體產(chǎn)生。此時(shí)，會(huì)有強(qiáng)大的油流和空氣流到枕頭的上部。利用油箱內(nèi)部故障時(shí)的這一特點(diǎn)，可以構(gòu)成反應(yīng)氣體變化來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)裝置，稱之為瓦斯保護(hù)[8]。圖4-3瓦斯保護(hù)原理圖及展開圖瓦斯保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)作迅速、靈敏度高、接線和安裝簡(jiǎn)單、能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種類型的故障。特別是當(dāng)線圈匝間短路匝數(shù)很小時(shí)，故障電路電流很大，可能導(dǎo)致嚴(yán)重過熱，但外部電源響應(yīng)電流變化很小。此時(shí)，高靈敏度的差動(dòng)保護(hù)可能不起作用。因此，瓦斯保護(hù)對(duì)排除這些故障具有重要意義。此外改進(jìn)后的瓦斯繼電器運(yùn)行性能比較穩(wěn)定，可能性也比較高，所以瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)之一。瓦斯保護(hù)的缺點(diǎn)是：它不能反映變壓器箱外套管與斷路器連接線的故障，不能作為變壓器故障的唯一保護(hù)。此外，保護(hù)裝置在運(yùn)行中的正確動(dòng)作率仍然不令人滿意。1.4變壓器的差動(dòng)保護(hù)變壓器縱差保護(hù)主要用來防御變壓器的內(nèi)部、套管及引出線上的各種短路故障。它的基本工作原理與輸電線路和發(fā)電機(jī)的縱差保護(hù)是一樣的。保護(hù)的原理接線圖如圖所示。變壓器兩側(cè)裝設(shè)有電流互感器1LH和2LH，按循環(huán)電流法接線。變壓器高壓側(cè)為室外多路DW型斷路器時(shí)，縱差保護(hù)電流互感器應(yīng)選用母線側(cè)1dl套管式電流互感器。具有1d