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电力系统中,接地故障常常是故障的主要形式。因此,大电流接地系统中的变压器,一般要求在变压器装设接地(零序)保护,作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。变压器接地保护是由装在变压器中性点与接地点之间的电流互感器、放电间隙、变压器综合保护装置组成。
变压器中性点隔离开关在合位,即变压器中性点接地运行。此时应投入零序过电流保护;变压器中性点隔离开关在分位,即变压器中性点不接地运行,此时应投入零序过电压保护和间隙放电零序过电流保护。
实际运行表明,该保护在各级电网中经受住了考验,未发生误动、拒动。同时在现代电网设计中基本采用这一保护方式。
总结变压器实际运行的经验,笔者认为无论是全级绝缘变压器还是分级绝缘变压器,全部采用这种接线方式是没有必要的,尤其是在装设放电间隙电流保护时,是多余的,使保护复杂化而不利于设备运行,应采用图2接线。简化后的接线并没有降低保护的功能,只取消了变压器的中性点放电间隙及零序电流互感器,投入零序过电流保护和零序过电压保护。
变压器过负荷能力
变压器正常运行时,日负荷曲线的负荷率大多小于1。根据等值老化原则,只要使变压器在过负荷期间多损耗的寿命和在欠负荷期间少损耗的寿命能相互补偿,则仍可获得规定的使用年限。变压器的正常过负荷能力就是以不牺牲正常寿命为原则而制定的。即在整个时间间隔内,只要做到变压器绝缘老化率小于或等于1即可,且满足以下条件:
(1)过负荷期间,绕组最热点的温度不得超过140℃,上层油温不得超过95℃;
(2)变压器的 过负荷不得超过额定负荷的50%
变压器允许温度和温升
变压器的允许温度取决于绝缘材料。油浸式变压器采用纸和油绝缘。
变压器绕组在温度 点为98℃时,可使用年限为20-30年。实际运行时,绕组温度 点温度一般都小于98℃,变压器的使用寿命均可超过30年。
变压器运行时,重点监视绕组温度和顶层油温。
变压器超温保护配置,超过低温定值时发报警信号,当温度超过高温定值时跳闸。
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