继电保护变压器资料.ppt

变压器保护 3 1变压器故障 不正常运行状态及保护方式 一 变压器故障 绕组引出线和套管上相间短路 绕组引出线和套管 直接接地侧 接地 直接接地系统侧 绕组接地 绕组的相间短路 绕组的匝间短路 油箱外部故障 油箱内部故障 二 不正常运行状态 油面过低 过负荷 过励磁 外部短路引起过电流 外部接地引起的中性点过压 三 变压器装设的继电保护 1 瓦斯保护可以反应变压器变压器油箱内部各种故障2 纵差保护及电流速断保护可以保护绕组及引出线 套管各种短路3 过电流或负序电流保护外部相间短路引起的过电流及后备 4 零序电流保护直接接地系统外部短路时引起的过电流及后备5 过负荷保护反应对称性过负荷引起的过电流 6 过励磁保护 绕组引出线和套管上相间短路 直接接地系统侧 绕组接地 绕组的相间短路 绕组的匝间短路 油箱外部故障 油箱内部故障 绕组引出线和套管 直接接地侧 接地 7 非电量保护 温度保护 上层油温超过85度或90度时 发信号压力释放保护 发现压力严重降低时 动作于全停冷却器故障保护 先关主汽门 再由逆功率保护动作 3 2变压器的瓦斯保护 一 瓦斯保护 利用因电弧分解的绝缘油气体实现的保护 瓦斯保护 轻瓦斯延时信号 重瓦斯瞬时跳闸 原理 当变压器内部故障时 故障点的局部高温将使变压器油温升高 体积膨胀 甚至出现沸腾 油内空气被排出而形成上升汽泡 若故障点产生电弧 则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体 这些气体自油箱流向油枕上部 故障越严重 产生的气体越多 流向油枕的气流速度越快 二 瓦斯继电器 1 安装 油枕 油箱间 2 构成 上部有一个附带永久磁铁4的开口杯5 下部有一面附带永久磁铁11的挡板10 正常情况下 干簧触点13 15断开 变压器内部发生轻微故障时 产生少量气体 油面下降 开口杯失去平衡 接通干簧触点15 轻瓦斯动作于发信号 变压器严重漏油时 轻瓦斯动作于发信号 变压器内部发生严重故障时 油箱内产生大量的气体 形成强烈油流 油流从油箱通过瓦斯继电器 挡板被冲动 干簧触电13闭合 重瓦斯动作 发出跳闸脉冲 3 3变压器差动保护 一 变压器纵差保护的原理 1 互感器按照环流法连接的 差动继电器并联在互感器二次绕组上 2 互感器的变比分别按变压器两侧的额定电流选择 即 3 正常时 流过电流继电器的电流为 4 外部短路时 同样 5 内部短路时 1 接线方式 三侧接线方式不同 连接组别 不同 例如 双侧绕组Y d11 Y 11 接线 超前30 变比K 两侧额定电流不同 相位校正 变压器星型侧 电流互感器副方三角接线 变压器三角侧 电流互感器副方星型接线 二次同名相电流相位基本一致 幅值校正 TA三角接线 电流扩大倍 变比应扩大倍 正常运行时由励磁电流引起的 励磁电流由电源侧提供 正常运行时不会超过2 5 可以不考虑 变压器各侧电流相位不同 原因 大中型变压器大多采用Y 11接线 那么Y侧电流滞后 侧电流30 解决 Y侧互感器接成 型 侧互感器接成Y型 相位校正幅值校正 由电流互感器的实际变比和标准变比不等引起的 原因 电流 电压互感器的变比标准化 方法 采用平衡线圈Wph或变流器 由变压器的调压分接头的改变引起的 原因 调节变压器的调压抽头 K改变 电流互感器的变比却不是可以随意改变的 方法 在整定计算中考虑 由变压器各侧电流互感器型号不同引起的 原因 各电流互感器的磁化特性与二次负载不同 方法 在整定计算中考虑 2 励磁涌流及制动措施 正常运行时很小 空载合闸或切除外部故障电压恢复时 可达6 8倍工作电流 正常运行时 铁心磁通 滞后于外加电压U90 合闸时 若初始角为0 则u 0 铁心 应为 m 铁心磁通被强制按周期分量 zq f x 变化 不能突变 0 0 影响因素 励磁涌流的大小 合闸初始角及剩磁 3 4变压器相间短路的后备保护 过流保护和过负荷保护 作用 反应变压器外部短路引起的过流 作为变压器相间短路的后备保护 保护配置应考虑的情况 TA应安装在电源侧才能作为变压器相间短路的后备 保护动作于断路器跳闸 应躲过变压器最大负荷电流 灵敏度不够 低电压启动的过流保护大型变压器采用阻抗保护 1 过电流保护 低电压启动的过电流保护 动作电流按躲过变压器额定电流正顶 低电压继电器动作电压应小于正常运行最低电压 2 过负荷保护 反映变压器对称过负荷引起的电流过大 采用一个电流互感器接于一相电流的接线 原理 动作电流整定同发电机过负荷保护 2 大型变压器接地保护 零序保护 作用 反应中性点直接接地变压器高压侧 相邻元件的K 1 是后备保护 零序保护配置应考虑的情况 二台并联 一台中性点接地 另一台不接地 可能互换 单独运行 在系统不失接地点时不接地运行 1 变压器中性点直接接地运行时的零序保护 变压器零序电流保护动作电流应大于被保护侧母线引出线零序过电流保护动作电流 动作时限也大一个时限 两段式零序电流保护 每段2个延时 零序 段t1 0 5s 1 0st2 t1 t 零序 段t3t4 t3 t 与相邻接地保护 段配合 与相邻后备保护配合 1QF辅助触点 防止并网前误跳母联QF 2 中性点可能接地可能不接地运行时的零序保护 放电间隙 粗糙保护 发生冲击电压和工频过电压时 保护变压器中性点绝缘 放电时间过长 保护设置 变压器除装设中性点经常接地运行的零序电流保护外 还应增设一套反应间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护 作为变压器中性点不接地运行时的保护 零序电压保护 间隙放电电流保护的后备 系统发生一点接地时 中性点接地运行的变压器由其零序电流保护动作于切除 若高压母线上已没有中性点接地运行的变压器 而故障仍然存在 中性点电位将升高 发生过电压而导致放电间隙击穿 中性点不接地运行的变压器将由反应间隙放电电流的零序电流保护瞬时动作于切除 如果中性点过电压值不足以使放电间隙击穿 则可由零序电压保护带0 3 0 5s的延时将中性点不接地运行的变压器切除 大型变压器分级绝缘 中性点可能接地可能不接地运行时 避雷器 防冲击过电压 暂态时放电 工频过压后不熄弧 爆炸 放电间隙 粗糙保护 放电时间不能过长 断开QF 断开各侧断路器 1TA 1QF 1QF QF 零序电流保护 t1 t3 t2 t4 零序电流保护 中性点接地运行时用 同前 零序电压保护 中性点不接地运行时用 K 1 若间隙未击穿 应动作K 1 时若系统内有中性点接地 则不动 Uop 间隙零序电流保护 间隙击穿瞬时跳闸 3 4变压器非电量保护 1 主变压器温度保护 变压器上层油温超过85oC 或90oC 时 发信号 2 变压器压力释放保护 检测变压器温压 挡出现漏油严重 油位眼下降时 压力降低 保护动作于全停 3 主变压器冷却器故障保护 先关主汽门 再由逆功率保护动作于全停 第7章变压器保护 变压器的故障 不正常运行状态 变压器的保