变压器电抗器保护工程应用及定值整定

技术中心产品开发部,变压器、电抗器保护工程应用及定值整定,提纲,变压器保护的定值整定,电抗器的保护配置及典型组屏方案,第一部分变压器的结构、分类及典型电气主接线,变压器的故障类型、保护配置及典型组屏方案,电抗器的类型及高压并联电抗器的典型电气主接线,电抗器保护的定值整定,第二部分,第一部分,主要组成：1、铁芯：硅钢片2、绕组：铜线或铝线3、油箱：绝缘、散热4、储油柜：储油、补油其它：1、防爆管：或喷油管2、散热器：冷却器（空气、油）3、呼吸器：4、绝缘套管：5、无励磁分接开关：6、气体继电器等,一、变压器的结构,按用途：1、电力变压器；2、调压变压器；3、仪用互感器；4、特殊变压器：整流、脉冲等按线圈数：1、双绕组：2、三绕组：3、自耦变：按相数：1、单相2、三相,二、变压器的分类,按铁芯结构：1、芯式；2、壳式；按冷却方式：1、空气冷却；2、油冷却；,三、变压器的典型电气主接线,220kV普通变压器,330kV及以上自耦变压器,三、变压器的典型电气主接线,1、Y/Y-12联接：,2、Y/-11联接：,三、变压器的典型电气主接线,3、Y/-1联接：,四、变压器的故障类型,相间短路接地短路匝间短路,故障状态,过负荷TA断线TV断线过励磁油面降低油温过高和冷却系统故障,不正常状态,五、变压器的保护配置,主保护：纵差保护:变压器内部所有故障类型增量差动：提高匝间、高阻、振荡中故障灵敏度零序差动：提高高阻接地故障灵敏度（自耦变）分侧差动：高、中压侧相间及接地故障（自耦变）分相差动：除变压器低压侧引线相间故障外所有变压器内部故障（自耦变）低压侧小区差动：低压侧引线相间故障（自耦变）差流速断：提高变压器内部严重故障动作速度,1、按故障类型：,五、变压器的保护配置,后备保护1、相间后备：过流（限时速断）、复压（方向）过流、相间阻抗保护2、接地后备：接地阻抗保护、零序（方向）过流3、不接地后备：零序过电压、间隙零序、零序联跳,非电量保护类：瓦斯、油温、油位、冷却系统故障等。,异常类：过负荷、过励磁、TA异常、TV异常、失灵跳闸、非全相,辅助保护：差流越限告警、复合电压、启动通风、闭锁有载调压。,五、变压器的保护配置,2、按电压等级：220kV变压器,纵差增量差动保护差速断差流越限,主保护,复压方向过流零序方向过流间隙电流零序电压过负荷失灵跳闸,高压侧后备,复压过流过流过负荷电抗器后备复压过流,低压侧后备,瓦斯油位油温冷却系统故障等,非电量保护,复压方向过流零序方向过流间隙电流零序电压过负荷限时速断过流,中压侧后备,五、变压器的保护配置,500kV变压器,纵差增量差动保护差速断分侧差分相差低压侧小区差差流越限,主保护,复压过流零序方向过流相间阻抗接地阻抗过励磁过负荷失灵跳闸,高压侧后备,复压过流过流过负荷,低压侧后备,瓦斯油位油温冷却系统故障等,非电量保护,中压侧后备,复压过流零序方向过流相间阻抗接地阻抗过负荷失灵跳闸,零序过流过负荷,公共绕组,六、变压器的典型组屏,1、现有装置,WBH-801A(6U/19)：完成变压器的所有的电量保护。,WBH-802A(6U/19)：完成变压器的所有的非电量保护（25或50路）。,WBH-812A(6U/19/2)：完成变压器的主保护。,WBH-813A(6U/19/2)：完成变压器一侧后备保护和测控功能。,WBH-814A(6U/19/2)：完成变压器非电量保护（15路）。,WBH-815A(6U/19)：完成变压器的主保护。,WBH-816A(6U/19)：完成变压器所有的后备保护。,六、变压器的典型组屏方案,ZFZ-812(6U/19)：三个断路器操作回路和双母带旁母的电压切换。,ZSZ-811(6U/19)：完成三相单跳闸线圈断路器操作和双母带带母的电压切换。,ZYQ-812(6U19/2)：完成双母带旁母的电压切换。,ZSZ-812(6U/19)：完成三相双跳闸线圈断路器操作。,ZSZ-815(6U19/2)：双母电压切换和四个操作回路。,2、相关装置：,六、变压器的典型组屏方案,ZFZ-812,WBH-801A,WBH-802A,变压器保护屏,ZSZ-811,ZYQ-812,WBH-801A,变压器保护屏,使用范围：高压侧双母带旁母、中压侧双母线。,典型组屏1：,六、变压器的典型组屏方案,典型组屏2：,ZYQ-812,WBH-801A,变压器保护屏,变压器保护屏,使用范围：高压侧双母带旁母(3/2接线）、中压侧双母线。,ZSZ-811,ZFZ-812,WBH-802A,变压器保护屏,ZYQ-812,WBH-801A,六、变压器的典型组屏方案,典型组屏3：,WBH812A,变压器保护屏,说明：高压侧为单跳闸线圈配置ZSZ-811，双跳闸线圈配置ZSZ-812。,变压器测控屏,WBH813A(3),WBH814A,ZSZ811(812),FCK801(2),FCK-802(2),六、变压器的典型组屏方案,典型组屏4：,WBH815A,变压器保护屏,WBH816A,WBH814A,ZSZ811(812),FCK851/2,说明：高压侧为单跳闸线圈配置ZSZ-811，双跳闸线圈配置ZSZ-812。,七、变压器保护的定值整定,纵差最小动作电流：大于额定负载的不平衡电流,式中：为变压器高压侧的二次额定电流为可靠系数；为电流互感器在额定电流下的变比误差。为变压器分接头调节引起的误差（相对额定电压的百分数）；为TA变比未完全匹配产生的误差；,取值1.31.5；,取值0.05；,10P型取0.032，5P和TP型取0.012；,最小制动电流：内部固定0.8Ie制动系数：内部固定为0.5、0.6,七、变压器保护的定值整定,最大不平衡电流（二圈变）：,最大不平衡电流（三圈变）：,式中：为电流互感器的同型系数，1为外部故障最大穿越的短路电流的周期分量；为非周期分量系数；TP级电流互感器取1.0；P级电流互感器取1.52.0。,七、变压器保护的定值整定,增量差：躲过外部故障时增量的不平衡电流：,式中：为电流互感器的同型系数；为外部时的最大电流增量；为非周期分量系数；,为电流互感器的变比；,为可靠系数；为TA变比未完全匹配产生的误差；,实际装置整定值：,七、变压器保护的定值整定,差速断：躲过变压器初始励磁涌流或外部短路最大不平衡电流。,七、变压器保护的定值整定,分侧差最小动作电流：大于额定负载的不平衡电流,式中：为可靠系数；,10P型区0.032，5P和TP型取0.012；,工程应用：,最小制动电流：,七、变压器保护的定值整定,方向指向变压器：,变压器阻抗（二次值）,阻抗保护灵敏系数,为正方向5%10%，反方向小于本侧母线出线最短线路阻抗一段定值。,方向指向线路：,与之配合的高压侧引出线路距离保护段动作阻抗。,可靠系数0.8。,为正方向5%10%，保护变压器的引线，不做变压器的相间后备。,助增系数，取各种运行方式下的最小值。,相间、接地阻抗保护整定：,其中：接地阻抗考虑零序阻抗补偿系数,七、变压器保护的定值整定,过励磁倍数：,过励磁保护安装位置：高压侧,基准电压：取UAC的额定电压（100V）,Nd：定时限的启动倍数,Nmin：反时限的启动倍数,Nmax：反时限的上限启动倍数,t1：定时限延时,t2：反时限延时上限,t3：反时限延时下限,Nx：变压器过励磁曲线上的倍数,tx：变压器过励磁曲线上对应Nx的延时,六统一：反时限特性分成7段，范围为1.11.4，级差为0.05,第二部分,一、电抗器的类型,按结构：1、干式电抗器；2、水泥电抗器；3、油浸式电抗器等；按用途：1、限流电抗器2、无功补偿电抗器3、滤波电抗器4、调谐电抗器等,按接线方式：1、串联电抗器；2、并联电抗器；按安装方式：1、垂直；2、水平；3、品字形,二、高压并联电抗器的典型电气主接线,母线电抗器,二、高压并联电抗器的典型电气主接线,线路电抗器,三、并联电抗器的故障类型,单相接地匝间短路,常见故障,过负荷TA断线TV断线油面降低油温过高等,不正常状态,四、并联电抗器的保护配置,分相差动零序差动匝间保护主电抗过流主电抗零序过流中性点小电抗过流,保护功能,主电抗过负荷中性点小电抗过负荷TA断线TV断线,告警功能,五、电抗器保护的典型组屏方案,WKB-800A系列电抗器保护组屏方案：,WKB-801A2台WKB-802A1台ZFZ-8121台,WKB-801A,WKB-802A,电抗器保护屏,WKB-801A,电抗器保护屏,ZFZ-812,六、电抗器保护的定值整定,定值免整定，内部固定值：,六、电