变压器差动保护.ppt

2电力变压器保护 变压器保护 主要内容 2 1变压器的故障类型和不正常工作状态2 2变压器的纵差动保护2 3变压器相间短路的后备保护2 4变压器接地短路的后备保护 变压器保护 2 1变压器的故障类型和不正常工作状态 2 1 1变压器故障和不正常运行状态 1 油箱内部故障 1 各相绕组之间的相间短路 2 单相绕组部分线匝之间的匝间短路 3 单相绕组和铁心间绝缘损坏引起的接地短路 2 油箱外部故障 1 引出线的相间短路 2 绝缘套管闪烁或破坏 引出线通过外壳发生的单相接地短路 1 变压器故障 1 外部相间短路引起的过电流 2 外部接地短路引起的过电压 3 负荷超过额定容量引起的过负荷 4 漏油等原因引起的油面降低 5 过励磁 2 1 1变压器故障和不正常运行状态 2 变压器异常运行状态 1 瓦斯保护 反应变压器油箱内各种短路故障和油面降低 2 纵差动保护或电流速断保护 反应变压器绕组 套管及引出线上的故障 2 1 2变压器应装设的保护 3 相间短路的后备保护 1 过电流保护 2 低电压起动的过电流保护 3 复合电压起动的过电流保护 4 负序电流及单相式低电压起动的过电流保护 5 阻抗保护 2 1 2变压器应装设的保护 4 接地短路的后备保护 1 零序电流保护及方向零序电流保护 2 零序电压保护 3 间隙电流保护 5 过负荷保护6 过励磁保护7 变压器的其他非电量保护 1 油温高保护 2 冷却器故障保护 3 压力释放保护等 变压器保护 2 2变压器的纵差动保护 2 2变压器的纵差动保护 2 2 1变压器纵差动保护的基本原理2 2 2变压器差动保护的不平衡电流2 2 3变压器励磁涌流及其鉴别方法2 2 4微机型比率制动特性的变压器差动保护2 2 5变压器分侧差动保护2 2 6变压器零序电流差动保护 2 2 1变压器纵差动保护的基本原理 正常运行或外部故障时 应使 TA变比选取原则 判据 内部故障时 2 2 1变压器纵差动保护的基本原理 2 2 2变压器差动保护的不平衡电流 一 稳态运行条件下的不平衡电流 正常运行或故障后已达稳态 差动电流中只有工频分量 忽略变压器的励磁电流 2 5 1 三相电力变压器保护的接线 1 Y Y 12接线双绕组三相变压器 正常运行或外部故障时 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 由于存在相位差 无论如何选择TA变比 差电流不可能为零 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 解决办法 选择两侧同相位的电流量构成差动回路 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 负序分量 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 零序分量 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 负序分量 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 零序分量 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 零序分量 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 常规变压器保护接线方式 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 常规变压器保护接线方式 侧电流互感器计算变比取为 侧电流互感器计算变比取为 2 Y 11接线两绕组三相变压器 1 三相电力变压器保护的接线 微机变压器保护接线方式 常规变压器保护接线方式复杂 TA极性容易接错 星形侧TA断线判断困难 微机变压器保护中各侧均采用星形接线方式 由内部计算完成相位的转换 3 三绕组变压器差动保护接线 常规保护中 Y侧电流互感器接成 型 而 侧电流互感器接成Y型 1 三相电力变压器保护的接线 3 三绕组变压器差动保护接线 常规保护中 Y侧电流互感器接成 型 而 侧电流互感器接成Y型 1 三相电力变压器保护的接线 变压器正常运行和外部故障时满足 3 三绕组变压器差动保护接线 对照上面二式 可得电流互感器选择原则 1 三相电力变压器保护的接线 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 难以完全满足造成 对于Y d 11变压器 TA的一次额定电流为 10 12 5 12 15 20 25 30 40 50 60 75的十进位倍数 保护用TA一次额定电流为150 5000A 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 例 某Y d 11变压器容量为31 5MVA 变比为115 10 5 选择电流互感器的变比 并计算额定运行条件下的不平衡电流 158A 1730A Y 1730 5 346 300 5 60 2000 5 400 1730 400 4 32 Iunb 4 55 4 32 0 23 A 1 采用自耦变流器进行补偿 改变自耦变流器的变比 使 从而流入继电器的电流近似为零 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 装设于小电流一侧 2 采用中间变流器平衡线圈进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 TS 中间变流器Wb 平衡线圈Wd 差动线圈 流入继电器的电流满足磁势平衡条件 平衡线圈加在二次电流较小的一侧 H侧 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 按照构成差动电流会有不平衡电流 引入平衡系数 保证正常运行或外部故障时 差电流为零 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 按照构成差动电流会有不平衡电流 引入平衡系数 此时不平衡电流与电流互感器变比选取无关 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 Iunb 4 55 0 9485 4 32 0 004 A 两绕组变压器举例 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 三绕组变压器举例 容量S 31 5MVA 变比110kV 38 5kV 11kV 接线方式Y Y 12 11 计算变压器各侧额定电流 110kV侧 35kV侧 10kV侧 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 容量S 31 5MVA 变比110kV 38 5kV 11kV 接线方式Y Y 12 11 选择TA变比 110kV侧 200 535kV侧 500 510kV侧 2000 5 三绕组变压器举例 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 容量S 31 5MVA 变比110kV 38 5kV 11kV 接线方式Y Y 12 11 平衡系数 三绕组变压器举例 3 微机保护中采用平衡系数进行补偿 2 TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流 减小不平衡电流的措施 假设在正常运行时该变压器满载运行 中压侧的容量为20MVA 低压侧的容量为11 5MVA 则有高压侧电流为165 3A 中压侧电流为300A 低压侧电流为603 6A 在微机保护中整定时不再考虑该因素产生的不平衡电流 可以认为 三绕组变压器举例 3 变压器有载调压产生的不平衡电流 调压的范围 假定Y d 11变压器的电流互感器计算变比和实际变比一致 4 由电流互感器传变误差产生的不平衡电流 由于电流互感器励磁电流的存在 电流互感器存在传变误差 电流互感器的二次电流为 变压器差动回路中流过的电流为 实际上两侧TA特性不完全相同 则不平衡电流不为零 4 由电流互感器传变误差产生的不平衡电流 考虑两侧误差方向相同 最严重情况为一侧无误差 一侧有最大误差 10 电流互感器的同型系数 同型时取0 5 不同型时取1 二 暂态运行条件下的不平衡电流 1 暂态情况下互感器变换误差 计及非周期分量的影响 引入非周期分量系数 非周期分量系数 取值1 5 2 外部故障时 除了工频分量之外还有非周期分量 该分量不易传送到互感器二次侧 成为励磁电流 导致