电力变压器保护主要内容讲解T49

第八章电力变压器保护

本章主要内容一、常见故障、不正常运行及保护二、变压器主保护三、变压器后备保护和过负荷保护四、变压器接地保护第一节变压器常见故障、不正常运行状态及保护配置

一、变压器常见故障、不正常运行状态

内部故障：绕组相间短路、匝间短路、单相接地短路。外部故障：绝缘套管及引出线各种相间短路、单相接地短路。

变压器不正常运行状态：过负荷、油箱漏油造成的油面降低、表面油温过高、外部短路引起的过电流、电压降低或频率升高引起的变压器过励磁。第一节常见故障和不正常

运行及保护上页下页返回瓦斯保护纵差动保护或电流速断保护

油箱外引出线相间短路油箱内故障过电流保护零序保护二、不正常运行：过负荷过负荷保护一、常见故障主保护（后备保护）外部相间短路外部相间短路外部接地短路外部接地短路第二节主变压器瓦斯保护基本原理：它是反应油箱内部所产生的气体或油流而动作。作用：反应变压器油箱内的各种故障以及油面降低测量元件：瓦斯继电器出口方式：跳开变压器各侧断路器；对于发变组接线，保护动作于全停、启动快切。第二节变压器主保护上页下页返回一、瓦斯保护原理及构成

反应变压器油箱内部故障产生的气体而动作,主要由瓦斯继电器构成,轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸.瓦斯保护的主要元件是瓦斯继电器，它安装在变压器的油箱和油枕之间的连接管道中.一、瓦斯继电器结构一、瓦斯继电器结构及工作情况内部轻微故障：气体聚集在上部，使开口杯向下转动，轻瓦斯干簧接点闭合，发出信号（气体容积定值：250-300立方厘米）正常运行：开口杯向上倾斜，干簧接点打开内部严重故障：产生大量气体，推动档板运动，重瓦斯的干簧接点闭合，起动出口继电器，断开变压器两侧断路器（定值：油流速度1.1米/秒)漏油使油面降低：上开口杯转动，轻瓦斯动作也发出信号。瓦斯保护原理接线上页下页返瓦斯继电器出口中间继电器信号继电器连片KGTQ1KSKCOKGV+-3XB1QFKCOI32QFKCOI3TQ2+轻瓦斯动作信号重瓦斯1QF跳闸2QF跳闸瓦斯保护直流回路展开图第三节变变压器纵纵差动保保护一、基本本原理及及实现时时的特点点二、采用用BCH型差动继继电器构构成的差动保护护三、二次次谐波制制动的变变压器差差动保护护第二节变变压器器主保护护上页下页返回二、变压器纵纵差动保保护1、基本原原理及实实现的特特点:变压器纵纵差动保保护通常常采用环环流法接接线。原原理与输输电线路路类似，，但在实实现时应应考虑变变压器高高、低压压两侧电电流的大大小和相相位不同同。一、基本本原理二、变压压器纵差差保护特特殊问题题——引起不平平衡电流流增大的的因素变压器高高、低压压两侧电电流的大大小和相相位不同同变压器空空载投入入的励磁磁涌流带负荷调调压的变变压器运运行中改改变分接接头电流互感感器计算算变比与与标准变变比不同同两侧电流流互感器器型号不不同上页下页返回变压器星形侧电流互感器按角形接线变压器角形侧电流互感器按星形接线1、数值值补偿和和相位补补偿变压器星星形侧电电流互感感器按角角形接线线。互感感器变比比为：变压器角形形侧电流互互感器按星星形接线。。互感器变变比为：上页下页返回变压器纵差差动保护2、影响差动动保护的因因素及措施施:分析励磁涌涌流的特点励磁涌流的影响变压器差动动保护的构成成

正常运行时，励磁电流仅为变压器额定电流的3％～5％，所以对保护无影响。而当变压器空载投入或外部短路故障切除电压恢复时，励磁电流可达额定电流的6～8倍，这称为励磁涌流，可引起差动保护误动作。

含有大量的的非周期分分量，使波波形偏于时时间轴的一一侧；励磁涌流中中含有大量量的二次谐谐波电流分分量；励磁涌流相相邻波形之之间存在“间断角”。采用具有速速饱和变流流器的BCH型差动继电电器构成变变压器纵差差动保护；；采用二次谐谐波制动原原理构成变变压器纵差差动保护；；采用鉴别波波形间断角角原理构成成变压器纵纵差动保护护。2、变压器励励磁涌流的的影响正常运行时时，励磁电电流仅为变变压器额定定电流的3％～5％，所以对对保护无影影响。而当当变压器空空载投入或或外部短路路故障切除除电压恢复复时，励磁磁电流可达达额定电流流的6～8倍，这称为为励磁涌流流。励磁涌流的的特点及采采取的措施施1）含有大量量的非周期期分量，使使励磁涌流流波形偏于于时间轴的的一侧；2）励磁涌流流中含有大大量的二次次谐波电流流分量；3）励磁涌流流相邻波形形之间存在在“间断角”。（1）采用具有有速饱和变变流器的BCH型差动继电电器构成变变压器纵差差动保护。。（2）采用二次次谐波制动动原理构成成变压器纵纵差动保护护。（3）采用鉴别别波形间断断角原理构构成变压器器纵差动保保护。三、采用BCH型差动继电电器构成的的差动保护护1、速饱和和变流器工工作原理2、BCH—2型差动继电电器的工作作原理3、原理接接线图非周期分量量电流的存存在，破坏坏了其中的的周期分量量电流的传传变。BCH—2型继电器，是是在速饱和变变流器的基础础上，再加上上短路线圈，，以改善躲过过非周期分量量的性能。保持短路线圈圈继电器的动作作安匝不变。。动作电流的整整定原则躲电流互感器器二次回路断断线躲变压器空载载投入的励磁磁涌流躲保护区外短短路时流过保保护的最大不不平衡电流四、二次谐波波制动的变压压器差动保护护1、原理接线线图2、组成部分分及作用上页下页页返回回比率率制制动动式式差差动动继继电电器器的的组组成成及及作作用用比率率制制动动部部分分是是用用于于防防止止外外部部短短路路时时，，由由于于不不平平衡衡电电流流影影响响而而造造成成误误动动作作；；二次次谐谐波波制制动动部部分分的的作作用用，，是是防防止止变变压压器器空空载载投投入入时时出出现现励励磁磁涌涌流流而而造造成成保保护护误误动动作作；；差动电流流速断部部分作用用，防止止变压器器内部发发生严重重故障时时，差动动继电器器拒动和和加快切切除故障障；差动部分分作用，，保证内内部故障障时正确确动作。。电压形成成回路及及动作判判据1、比率制制动部分分是用于于防止外外部短路路时，由由于不平平衡电流流影响而而造成误误动作。。2、二次谐谐波制动动部分的的作用，，是防止止变压器器空载投投入时出出现励磁磁涌流而而造成保保护误动动作。3、差动电电流速断断部分作作用，防防止变压压器内部部发生严严重故障障时，差差动继电电器拒动动和加快快切除故故障。工作情情况正常运运行及及区外外短路路：U1小，U4大，所所以保保护不不动保护区区内短短路：：U1大、U4小、U2也较小小，所所以保保护动动作；；若区区内严严重故故障，，满足足差动动速断断动作作条件件时，，则差差动速速断保保护动动作。。变压器器空载载投入入：U2较大，，U1和U4相等，，所以以保护护不会会误动动作。。Ioper（Inub）Ibrk（Ik）Ioper.0Ibrk.0Ik.maxInub.max动作区区动作值值整定定原则则电流速速断保保护单单相原原理接接线第四节节电电流速速断保保护整定原原则：：1）躲过过外部部K2短路时时流过过保护护的最最大大短路路电流流。2）躲过过变压压器空空载投投入时时的励励磁涌涌流。。灵敏度度校验验:在保护护安装装处K1点发生生两相相金属属性短短路进进行校校验电流速速断保保护的的特点点1、应用范范围：容量量较小小的变变压器器，且且其过过电流流保护护动作作时间间大于于0.5秒。2、作用：与瓦瓦斯保保护共共同作作为变变压器器相间间短路路主保保护。。3、保护区：一般只能延延伸到低压压绕组的一一部分。第三节变变压器器后备保护护和过负荷保护护上页下页返回一、变压器器的过电流流保护1、原理接线线：2、整定原则则：

躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定。第三节变变压器器后备保护护和过负荷保护护上页下页返回二、低电压压起动的过过电流保护护1、原理接线线：2、低电压继继电器整定定原则及方方法：应低于正常常运行情况况下母线上上可能出现现的最低工工作电压。。3、灵敏度校校验：按后备保护护范围末端端发生短路路故障进行行校验。上页下页返回第三节变变压器器后备保护护和过负荷保护护上页下页返回三、复合电压起起动的过电电流保护1、原理接线线：2、负序电压压继电器整整定原则及及方法：躲过正常运运行时负序序电压滤过过器出现的的最大不平平衡电压。。上页下页返回第三节变变压器器后备保护护和过负荷保护护上页下页返回四、负序电电流和单相相低电压起起动的过过电流保护护1、原理接线线：2、负序电流流继电器整整定原则及及方法：躲过变压器器正常运行行时负序电电流滤过器器输出的最最大不平衡衡电流。。上页下页返回第三节变变压器器后备保护护和过负荷保护护上页下页返回五、变压器器过负荷变压器过负负荷电流大大多数情况况下三相是是对称的，，因此只装装设对称过过负荷保护护。即只用用一个电流流继电器接接于任一相相电流之中中，动作时时经延时作作用于信号号。过负荷保护护的动作电电流应躲过过变压器额额定电流。。过负荷保护护的动作时时限，应比比过电流保保护的最大大时限增加加一个时限限阶差△t。第四节变变压器器的接地保保护上页下页返回一、原理框框图第四节变变压器器的接地保保护上页下页返回二、整定计计算二、整定计计算二、整定计计算二、整定计计算二