繼電保護(hù)原理簡單介紹(3)

1.9 小電流接地選線

    中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，正常運(yùn)行時(shí)，忽略電源和線路上的壓降，電網(wǎng)各相對地電容可認(rèn)為相同，則三個(gè)電容構(gòu)成一對稱負(fù)荷。正常情況下電源中性點(diǎn)對地電壓為0，三相對地電壓之和與三相電容電流之和均為0，此時(shí)電網(wǎng)中沒有零序電壓和零序電流。當(dāng)發(fā)生單相接地之后，接地相對地電容被短接，電網(wǎng)出現(xiàn)如下特點(diǎn)：

    1)接地相電位變?yōu)?，此時(shí)大地的電位不再和電網(wǎng)中性點(diǎn)等電位，而非接地相電壓將升高√3，系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)零序電壓U0，其大小等于故障前電網(wǎng)的相電壓。

    2)非故障線路的零序電流為線路本身對地電容電流，方向從母線流向線路，超前零序電壓90°。

    3)故障線路的零序電流為所有非故障線路零序電流之和，其方向從線路流向母線，滯后零序電壓90°。

    由于小接地系統(tǒng)單相接地時(shí)故障電流非常小，電源的三相電源保持平衡，規(guī)程允許帶故障運(yùn)行2～3個(gè)小時(shí)。為了防止故障擴(kuò)大，必須盡快找到故障線路，并排除故障。通過以上故障線路和非故障線路零序電流與零序電壓之間的相位關(guān)系，就可以確定接地線路。

    需要注意的是，以上分析是在金屬性接地的基礎(chǔ)上，但實(shí)際發(fā)生接地時(shí)情況差異很大，可能帶有很大的過渡阻抗接地，導(dǎo)致零序電流和零序電源之間的相位畸變，選線的準(zhǔn)確性下降，這是實(shí)際運(yùn)行中不可避免的。

2、變壓器保護(hù)

2.1 瓦斯保護(hù)

    油浸式變壓器是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，故障點(diǎn)局部產(chǎn)生高溫，使油溫升高體積膨脹，甚至沸騰，油內(nèi)溶解的空氣就會(huì)排出，變成氣泡上升。故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，使絕緣物和變壓器油分解而產(chǎn)生大量的氣體。氣體排出的多少，與變壓器故障的嚴(yán)重程度和性質(zhì)有關(guān)。利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置，稱為瓦斯保護(hù)。

    反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障的各種保護(hù)裝置，除瓦斯保護(hù)外，由于受靈敏度的限制，都不能完全反應(yīng)變壓器內(nèi)部所有形式的故障，特別是匝間短路、嚴(yán)重漏油等故障。如繞組的匝間短路，將在短路的線匝內(nèi)流著超過額定數(shù)值的電流，但在變壓器外電路中的電流值還不足以使變壓器的過流保護(hù)或差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，在這種情況下，瓦斯保護(hù)卻能動(dòng)作。這樣一來，當(dāng)變壓器內(nèi)部有不正常的情況或輕微故障時(shí)，運(yùn)行人員能迅速發(fā)現(xiàn)并處理，可避免變壓器遭受嚴(yán)重的損壞。因此，瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障最有效的一種保護(hù)。

    當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重漏油時(shí)，變壓器油面降低，瓦斯繼電器內(nèi)的油面跟著下降。瓦斯繼電器的輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。

    變壓器內(nèi)部故障時(shí)，產(chǎn)生氣體的強(qiáng)烈程度取決于故障的嚴(yán)重程度。發(fā)生輕微故障時(shí)，產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，氣體上升到油面后，聚集在瓦斯繼電器的頂部，占去了充油的空間，一部分被擠入油枕。由于氣體的壓力使油面下降，當(dāng)油面下降到預(yù)定高度時(shí)，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出告警信號(hào)。

    當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，故障點(diǎn)周圍的溫度劇增，變壓器油和絕緣材料分解并產(chǎn)生大量瓦斯氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從油箱向油枕方向沖擊。到一定程度時(shí)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)作用于跳閘回路，切斷變壓器電源，以防止事故發(fā)展。

2.2 比率差動(dòng)保護(hù)

    按照反應(yīng)電流和電壓量構(gòu)成的保護(hù)裝置，測量元件限于裝設(shè)在被保護(hù)元件的一側(cè)，無法區(qū)分被保護(hù)范圍末端和相鄰線路始端的故障。為了保證動(dòng)作的選擇性，在整定動(dòng)作參數(shù)時(shí)必須與相鄰元件的保護(hù)相配合，一般采用縮短保護(hù)區(qū)(提高靈敏度)或延長動(dòng)作時(shí)限(降低速動(dòng)性)的方法來獲得選擇性。但從保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和減輕故障變壓器的損失及避免擴(kuò)大事故的要求來看，希望能快速切除被保護(hù)范圍內(nèi)任意點(diǎn)發(fā)生的故障。如果保護(hù)裝置的測量元件能夠同時(shí)反應(yīng)被保護(hù)設(shè)備兩端的電量時(shí)，就能夠正確判斷內(nèi)部和外部發(fā)生的故障。被保護(hù)元件發(fā)生內(nèi)部故障和外部故障時(shí)，其各側(cè)功率方向或電流相位是有差別的，因而根據(jù)比較被保護(hù)元件各端電流大小和相位差別的辦法而構(gòu)成的終聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，獲得了廣泛非運(yùn)用。

發(fā)布時(shí)間:2012-2-29 訪問次數(shù):3524