第十八讲变压器差动保护

1、第十八讲第十八讲 电力变压器保护的差动保护电力变压器保护的差动保护和电流速断保护和电流速断保护主要内容主要内容1.1.掌握变压器差动保护的基本原理、不平衡电流产生掌握变压器差动保护的基本原理、不平衡电流产生的主要原因及减小不平衡电流的措施。的主要原因及减小不平衡电流的措施。2.2.掌握变压器励磁涌流产生的主要原因及励磁涌流的掌握变压器励磁涌流产生的主要原因及励磁涌流的特点。特点。4.4.掌握变压器电流速断保护的工作原理、整定计算和掌握变压器电流速断保护的工作原理、整定计算和原理接线。原理接线。一、构成变压器纵差保护的基本原则一、构成变压器纵差保护的基本原则: : I Ir r00 两侧电流互感

2、器的变比关系两侧电流互感器的变比关系: :GII2IIIII2rIII变压器差动保护原理接线图变压器差动保护原理接线图1.1.稳态情况下的不平衡电流稳态情况下的不平衡电流由变压器各侧电流相位不同而产生的不平衡电流；由变压器各侧电流相位不同而产生的不平衡电流；由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流；由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流；由各侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流；由各侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流；由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流；由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流；由变压器正常运行励磁电流而产生的不平衡电流。由变压器正常运行励磁电流而产生的不

3、平衡电流。2.2.暂态情况下的不平衡电流暂态情况下的不平衡电流由暂态非周期分量产生不平衡电流由暂态非周期分量产生不平衡电流由变压器励磁涌流产生不平衡电流由变压器励磁涌流产生不平衡电流二、变压器纵差保护不平衡电流产生的主要原因二、变压器纵差保护不平衡电流产生的主要原因三、不平衡电流消除方法三、不平衡电流消除方法1.1.由变压器各侧电流不同相产生不平衡电流的消除方法由变压器各侧电流不同相产生不平衡电流的消除方法A2IB2A2I-IA2B2A2I3I-I可见差动回路中的可见差动回路中的 和和 同相位了同相位了但但 为了使正常运行或外部故障时差为了使正常运行或外部故障时差动回路中的电流为动回路中的电流

4、为0 0，应使，应使高压侧电流互感器的变比大了，高压侧电流互感器的变比大了，此项不平衡电流被消除了。此项不平衡电流被消除了。A2A2II3BAAlllAlnIInnnIn1112211A13I3ctdwctxfzqbpnIfKK/Imax. 3. 3.由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流txK相同取相同取0.50.5，不同取，不同取1 1在整定计算时考虑在整定计算时考虑2.2.由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流4.4.由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流；由变压器带负荷调整分接头而产生的不平

5、衡电流；改变分接头破坏了电流互感器的变比和变压器变比的改变分接头破坏了电流互感器的变比和变压器变比的关系关系在整定计算时考虑在整定计算时考虑5.5.由变压器正常运行励磁电流而产生的不平衡电流由变压器正常运行励磁电流而产生的不平衡电流采用速饱和变流器采用速饱和变流器四、励磁电流产生的原因和励磁电流的特点四、励磁电流产生的原因和励磁电流的特点1.1.励磁电流的原因励磁电流的原因变压器空载合闸；变压器空载合闸；外部故障切除后电压恢复的过程中外部故障切除后电压恢复的过程中2.2.励磁涌流的特点励磁涌流的特点含有大量的直流分量（基波分量的含有大量的直流分量（基波分量的80%80% ）含有大量的谐波分量（

6、基波分量的含有大量的谐波分量（基波分量的20-40%20-40% ）波形出现间断，偏于时间轴的一侧波形出现间断，偏于时间轴的一侧解决方法解决方法采用速饱和变流器采用速饱和变流器利用间断波形判断利用间断波形判断利用二次谐波制动利用二次谐波制动3 3、变压器纵差动保护的整定计算原则、变压器纵差动保护的整定计算原则纵差动保护起动电流的整定原则纵差动保护起动电流的整定原则躲开变压器的最大负荷电流躲开变压器的最大负荷电流为了避免由于电流互感器二次回路断线时可为了避免由于电流互感器二次回路断线时可能引起的差动保护误动作。能引起的差动保护误动作。可靠系数，取可靠系数，取1.31.3最大负荷电流最大负荷电流m

7、ax.IfhrelsetIKrelKmax.Ifh躲开变压器保护范围外部短路时的最大不平衡电躲开变压器保护范围外部短路时的最大不平衡电流流可靠系数，取可靠系数，取1.31.3；外部最大短路电流时的不平衡电流外部最大短路电流时的不平衡电流max.IbprelsetIKrelKmax.bpI/max.IbpbpbpbpIIIctdwctxfzqnIfKK/Imax./bp -为外部故障引起的最大不平衡电流为外部故障引起的最大不平衡电流/bpI/bpI - -为调压引起的最大不平衡电流为调压引起的最大不平衡电流max.max./zdzgdgbpIUIUImax.max./IdbpdbpbpIfIf.

8、bpf.bpf 、 -平衡线圈平衡线圈和平衡线圈和平衡线圈整整定匝数与计算匝数不相等引起的不平衡电流定匝数与计算匝数不相等引起的不平衡电流躲开变压器最大励磁涌流躲开变压器最大励磁涌流B.NKIIKrelsetK-励磁涌流倍数励磁涌流倍数B.NI-变压器额定电流变压器额定电流纵差动保护灵敏系数的校验纵差动保护灵敏系数的校验2Kmin.setdsenII 对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足要求时，可对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足要求时，可在电源侧装设电流速断保护，它与瓦斯保护配合，以反应在电源侧装设电流速断保护，它与瓦斯保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。变压

9、器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。五、变压器的电流速断保护五、变压器的电流速断保护（一）变压器电流（一）变压器电流速断速断保护接线图保护接线图信号变压器电流速断保护原理接线变压器电流速断保护原理接线（二）电流速断保护的整定计算：（二）电流速断保护的整定计算：1.1.按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流整定：流整定： 2.2.躲过变压器空载投入时的励磁涌流躲过变压器空载投入时的励磁涌流 选择其中的较大者作为保护的动作值选择其中的较大者作为保护的动作值要求要求 大于等于大于等于2 2。灵敏系数：灵敏系数：max. 2opIkrelIKTNop53II）（opksenII)2(min. 1min.K作业与思考题作业与思考题1.1.为了提高变压器差动保护的灵敏度并保证选择性，应采为了提高变压器差动保护的灵敏度并保证选择性，应采用哪些措施来减少不平衡电流？用哪些措施来减少不平衡电流？2.2.何为变压器的励磁电流？它是如何产生的？有什么主要何为变压器的励磁电流？它是如何产生的？有什么主要特点？特点？3.3.在变压器差动保护装置中，为什么对励磁涌流产生的不在变压器差动保护装置中，为什么对励磁涌流产生