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大型電力變壓器繞組變形的防止對策

  
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  1)以變壓器中壓側的三相電流繼電器的常開接點,與中壓側斷路器的跳閘位置接點串聯后跳變壓器的其他側斷路器。當母線差動保護動作,變壓器中壓側總斷路器跳開后,若變壓器供給的故障電流仍存在,則跳變壓器各側的斷路器。
  
  2)以變應器中壓側斷路器的跳閘位置接點、中壓側斷路器的母線側刀閘或進線側刀閘的合閘位置接點和中區側母線差動保護動作的接點串聯后跳變壓器的其他側斷路器。但要保證故障切除后,母線差動繼電器先返回,而斷路器的跳閘位置接點后接通。否則將可能在母線差動保護動作時,主變壓器電源斷路器均會誤跳。
  
  3)以變壓器中壓側的三相電流繼電器的常開接點啟動時間繼電器,經0.1S延時(保證母線元件已切除的時間),再與中壓側母線差動保護動作的接點串聯后跳變壓器的其他側斷路器。此方案尚可兼作中壓側斷路器的失靈保護。這些方案可以消除電流互感器與斷路器之間的死區。但是,斷路器輔助接點的維護是繼電保護送行的薄弱環節,另加電流繼電器作閉鎖條件將增加保護回路的復雜性。若再考慮以旁路母線開關代替主變壓器中壓側斯路器的運行方式,回路將更為復雜。給常年運行維護帶來很麻煩的不利因素,降低了動作的可靠性。
  
  (3)中壓側母線差動保護動作直接切除變壓器的電源斷路器。這個方法是當中壓母線故障時,直接切斷變壓器各側的斷路器,犧牲35kV側的負荷,消除了中壓側電流互感器與斷路器之間的死區,簡化了保護接線。根據負荷情況,一般的220kV降低變電所主要是向中壓供負荷,而向就近的35kV變電所供的負荷一般是可以暫時停止的,待到中壓側進線閘刀拉開切除故障后可恢復供電。這種方法符合110~220kV電網繼電保護與自動裝置運行試行條例(裝置與整定部分)第14條的規定。
  
  (4)在110kV母線差動保護中增設一個很小的時限跳主變壓器電源側斷路器。例如采用0.3s(使用高精度時間繼電器的級差)或者0.1s(可保證0.2s切除)。當零秒段動作切除連接母線元件后故障仍未消除(母線差動保護未返回),以0.3s(或者0.1S)切除變壓器電源側斷路器。發生在電流互感器與斷路器之間的故障可以以0.3s(或者0.1s)切除,而不需要由時限較長的后備保護切除,減小了變壓器出口故障對變壓器的沖擊危害,而且也保證了母線其他區域故障時不切除主變壓器的電源側斷路器,保證了一定的選擇性。
  
  綜上所述,當35kV側無重要負荷或變壓器為雙繞組變壓器時,宜采用方法3;當35kV側負荷不作犧牲,要求母線差動保護有選擇性時,采用方法4為好。
  
  對于變壓器的過流保護(后備保護),應該縮短動作時間,在滿足與下一級保護配合的選擇性條件下,越短越好,最長也不應該大于2s,以減小過電流對變壓器的沖擊。
  
  鑒于目前運行變壓器抗外部短路強度較差的情況,對于系統短路跳閘后的自動重合或強行投運,應看到其不利的因素,否則有時會加劇變壓器的損壞程度,甚至失去重新修復的可能。有些運行部門根據短路故障是否能瞬時自動消除的概率,對近區架空線(如2km以內)或電纜線路取消使用自動重合閘,或適當延長合閘間隔時間以減少因重合閘不成而帶來的危害,并且盡量對短路跳閘的變壓器進行試驗檢查。
  
  5.加強繞組變形監測并及時檢修
  
  目前提出并開展的繞組變形測試技術,對變壓器受到短路沖擊后能否繼續運行提供了重要的判斷手段。例如,華北某電廠的一臺SFPSB1--150000/220型電力變壓器,中壓側曾遭受嚴重短路,繞組變形試驗檢出中壓繞組本生了變形。吊罩檢查發現,中壓Am、Cm年相靠高壓壓板上升25~30mm,Bm相有輕微上升,隨后,在現場對該變壓器進行了整修,及時防止了可能發生的突發性損壞事故。
  
  再如,湖南省某電廠的一臺SSPS一60000/110型電力變壓器。低壓側遭受嚴重短路,繞組變形試驗結果表明,該變壓器未發生明顯繞組變形。及時投入運行,不僅節省了大量的人力、物力和財力,還大大縮短了檢修周期。

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