【变压器保护原理】 变压器是电力系统中的核心设备,其安全运行至关重要。为了确保变压器的稳定运行,必须配置一套完善的保护系统。这套系统包括了主保护、后备保护以及非电量保护。 1. **主保护**:主保护主要是针对变压器内部故障进行的保护措施,其中最常见的是**差动保护**。差动保护利用安装在变压器两侧的电流互感器(CT)检测进、出电流的差值。在正常运行和外部故障时,差动电流接近于零,但在变压器内部发生故障时,由于电流的不平衡,差动电流显著增大,触发保护装置动作。然而,由于变压器结构和运行特性的复杂性,如不同电压等级、励磁涌流等问题,设计和实现可靠的差动保护是一项技术挑战。 2. **后备保护**:当主保护失效或不能及时动作时,后备保护起作用。变压器的后备保护分为相间短路后备保护和接地短路后备保护,包括过流保护、复压(方向)过流保护、负序过流保护、阻抗保护、零序(方向)过流保护、零序过压保护、失灵保护和非全相保护等。这些保护措施共同构成了一个多层次的防护网,确保在各种故障情况下都能迅速隔离故障点。 3. **非电量保护**:非电量保护主要关注变压器的物理状态,例如**瓦斯保护**(轻瓦斯和重瓦斯)、**压力释放**、**油位异常**、**油温高**等。瓦斯保护尤其关键,因为它是检测变压器油箱内部故障的直接指标,轻瓦斯通常只发出警告,而重瓦斯会导致跳闸。其他非电量保护则根据实际情况选择跳闸或发出警告,例如冷却器全停保护。 【差动保护的原理】 差动保护的原理基于电流的平衡原理,通过比较两侧CT二次侧电流的差异。正常情况下,流入和流出的电流相等,差动电流小到可以忽略。而在内部故障时,流入的电流大于流出的电流,差动电流增大,达到设定值后启动保护。为了提高保护的可靠性和灵敏度,采用了比率制动特性,即差动电流定值随制动电流增大而按比例提升,以区分内部故障和外部故障造成的不平衡电流。 变压器保护是一个综合性的系统,涉及到电流比较、故障判断和多层保护配合,确保在各种故障条件下变压器的安全。理解并掌握这些原理对于电力系统的维护和故障排查至关重要。
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