供配电技术课件18

供配电系统第七章供配电系统的继电保护第五节电力变压器的继电保护

本节主要内容一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式二、变压器的电流和电压保护三、变压器的瓦斯保护四、变压器的差动保护一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式常见故障类型★不正常工作状态相应的保护方式二、变压器的电流和电压保护电流速断保护过电流保护★复合电压启动的过电流保护★★变压器的过负荷保护三、变压器的瓦斯保护

瓦斯继电器的结构和基本原理★瓦斯保护的运行与接线★

四、变压器的差动保护纵联差动保护的工作原理★变压器差动保护中不平衡电流产生原因及抑制措施（5点）★★BCH-2型继电器的结构与工作原理★差动保护整定计算故障类型内部故障：指油箱内的短路故障变压器绕组的相间短路包括变压器绕组的匝间短路中性点接地侧的单相接地短路外部故障：指油箱外引出线的短路故障相间短路单相接地短路不正常工作状态外部短路引起的过电流过电压过负荷油面降低油温过高等保护方式瓦斯保护（气体保护）纵联差动保护电流速断保护定时限过电流保护过负荷保护单相接地保护：零序电流保护过励磁保护主保护选其一轻瓦斯：动作于信号重瓦斯：动作于跳闸后备保护：辅助保护车间变6～10/0.4kV，容量1000kVA左右，主保护采用电流速断保护和瓦斯保护1。动作电流整定

保护装置动作电流：躲过变压器二次侧母线上最大三相短路电流归算至一次侧的值

——可靠系数，一般DL取1.3～1.4，GL取1.5～1.6。

为躲过励磁涌流，需电流速断保护2。灵敏度校验——一次侧最小两相短路电流值如不满足要求，则改用差动保护。3。接线

同线路Ⅰ段保护4。评价

优点：简单，动作迅速；

缺点：有死区，不能保护变压器二次侧出口处短路，必须与过电流保护配合使用。

过电流保护过电流保护既可作本级变压器的近后备保护，又可作下级线路的远后备保护。1。动作电流整定动作电流：躲过最大负荷电流——可靠系数，DL取1.2～1.3，

——返回系数，DL取0.85。最大大负负荷荷电电流流的的计计算算：：（1）并并列列运运行行的的m台变压压器器（2）降降压压变变压压器器———电动动机机自自启启动动系系数数，35kV取1.5～2，6～10kV取1.5～2.5。2。动动作作时时限限整整定定：：时限限阶阶梯梯原原则则3。灵灵敏敏度度校校验验要求求：：（1）作为为本本级级变变压压器器的的近近后后备备保保护护时时：：KS＝≥≥1.5（2）作为为相相邻邻元元件件的的远远后后备备保保护护时时：：KS＝≥≥1.2式中中：：———————保护护范范围围末末端端最小小两两相相短路路电电流流值值。。如不不满满足足要要求求，，则则改改用用低电电压压启启动动的的过过电电流流保保护护或复合合电电压压启启动动的的过过电电流流保保护护。4。接接线线同线线路路Ⅲ段保保护护复合合电电压压启启动动的的过过电电流流保保护护1。接接线线低电电压压启启动动过过电电流流保保护护接接线线（2）对称称短短路路时时，，因短短路路瞬瞬间间存存在在非非周周期期分分量量，，出出现现负负序序，，继继电电器器4，5，6相继继动动作作，，同同时时继继电电器器1，2，3动作作，，则则时时间间继继电电器器7启动动，，继电电器器9的接接点点去去跳跳变变压压器器两两侧侧断断路路器器。。（3）当YH断线线时时，，继电电器器4，5均动动作作，，但但1，2，3不动动作作，，不会会误误动动。2。工工作作原原理理（1）不对对称称短短路路时时，，负序序电电压压继继电电器器4动作作，，其其常常闭闭接接点点断断开开低电电压压继继电电器器5的线线圈圈，，5接点点返返回回，，中中间间继继电电器器6动作作，，如如电电流流继继电电器器1，2，3中有有一一个个动动作作，，则则时时间间继继电电器器7启动动，，继继电电器器9的接接点点去去跳跳变变压压器器两两侧侧断断路路器器。。3。整整定定计计算算动作作电电流流：：低电电压压继继电电器器动动作作电电压压：：负序序电电压压继继电电器器动动作作电电压压：灵敏敏度度校校验验不不作作要要求求如大大型型变变压压器器仍仍不不满满足足要要求求，，可可采采用用负负序序电电流流保保护护反反应应不不对对称称短短路路。。变压压器器的的过过负负荷荷保保护护过负负荷荷一一般般情情况况下下都都是是对对称称的的，，因因此此只只装装一一相相，，延延时时动动作作于于预预告告信信号号注意意：：①对双双绕绕组组降降压压变变，，装装于于高高压压侧侧。。②对一一侧侧电电源源的的三三绕绕组组变变压压器器，，如如三三侧侧容容量量相相同同，，只只装装电电源源侧侧；；如如容容量量不不同同，，则则装装电电源源侧侧和和容容量量较较小小侧侧。。③对双双绕绕组组升升压压变变，，装装于于低低压压侧侧。。1。动动作作电电流流整整定定———可靠靠系系数数，，取取1.05，———返回回系系数数，，取取0.85。2。动动作作时时限限整整定定：：比后后备备保保护护大大Δt以上上，，一一般般取取5～10s。一、、瓦瓦斯斯继继电电器器的的结结构构和和基基本本原原理理瓦斯斯保保护护，又又称称为为气体体继继电电保保护护，是是保保护护油油浸浸式式电电力力变变压压器器内内部部故故障障的的一一种种基基本本保保护护装装置置。。国标标规规定定，，800KVA及以以上上的的一一般般变变压压器器和和400KVA及以以上上的的车车间间内内油油浸浸式式变变压压器器，，均均应应装装设设瓦瓦斯斯保保护护。。瓦斯斯保保护护只能能反反映映变变压压器器油油箱箱内内部部的的故故障障，而而对对变变压压器器外外部部端端子子上上的的故故障障情情况况则则无无法法反反映映。。瓦斯保护（气体保护））轻瓦斯：动作于于信号重瓦斯：动作作于跳闸安装：气体继电器装装设在变压器器的油箱与油油枕之间的联联通管上。变压器安装时时应取1%～1.5%的倾斜度；联联通管对油箱箱顶盖也有2%～4%的倾斜度。二、瓦斯保护护的运行与接接线轻瓦斯动作于于信号，重瓦瓦斯动作于跳跳闸(跳开变压器两两侧断路器)。在充油或变压压器修理后重重新灌油时，，为了防止误误动作，将重重瓦斯切换至至动作用于信信号，一般约约为两、三天天。在瓦斯继继电器试验时时也应切换至至信号。注意：保护的出口中中间继电器必必须是自保持持中间继电器器KM，因为重瓦斯是是靠油流的冲冲击而动作的的，油流的速速度不恒定(即不稳定)，且断路器跳跳闸有它的固固有动作时间间，为了防止止短时闭合造造成动作不可可靠。出口中间继电电器KM采用“自保持持”回路。接线纵联差动保护护的工作原理理变压器纵联差差动保护是反应变压器器原副边两侧侧电流差值的的一种快速动动作的保护装装置。保护区在变压器一、、二次侧所装装电流互感器器之间。（2）在差动保保护的保护护区内d点短路时，对于单端供电的变压器来来说=0，所以=，继电器动作作。对于双端供电的变压器来来说=+，继电器也动动作。（1）在正常运运行和外部部短路时:=-=0（或差流值极极小），继继电器不动动作。变压器差动动保护中不不平衡电流流产生原因因及抑制措措施（1）由于变压压器励磁涌涌流引起的的不平衡电电流。在变压器空空载投入和和外部故障障切除后电电压恢复时时，则可能能有很大的的励磁电流流(即励磁涌流)。励磁涌流有有如下特点：①含有很大成成分的非周周期分量，，其波形偏偏向时间轴轴的一侧。。②含有大量高高次谐波，，而且以二二次谐波为为主。③波形之间出出现间断角角。减小励磁涌涌流影响的的方法如下：①采用具有速速饱和铁心心的差动继继电器。利用BCH-2型差动继电电器来实现现。②采用比较波波形间断角角来鉴别内内部故障和和励磁涌流流的差动保保护。③利用二次谐谐波制动而而躲开励磁磁涌流。微机保护装装置可实现现（2）由于变压压器一、二二次侧结线线不同引起起的不平衡衡电流Y/△-11接线的变压压器原副边边相位相差差30°，因此必须须补偿回来来。补偿方法为为：变压器电流互感器备注Y△两种三角形接法必须相同△Y（3）由两侧电电流互感器器变比的计计算值与标标准值不同同引起起的的不平衡电电流可以在电流流互感器二二次回路接接入自耦电电流互感器器来进行平平衡，或利利用速饱和和电流互感感器中的或或专门的差差动继电器器中的平衡线圈来来进行补偿偿，消除不不平衡电流流。但差动继电电器的平衡衡线圈只有有整数匝数数可供选择择。因而不能完全补补偿，需在在动作电流流整定时躲躲过。（4）各侧电流流互感器型型号和特性性不同引起起的不平衡衡电流当变压器两两侧电流互互感器的型型号和特性性不同时，，其饱和特特性也不同同(即使型号相相同，其特特性也不会会完全相同同)。因此尽可能能选择同型型号或相近近型号的电电流互感器器，并在动动作电流整整定时躲过过。（5）由于变压压器分接头头改变引起起的不平衡衡电流变压器在运运行时，往往往采用改改变分接头头位置(即改变高压压线圈的匝匝数)进行调压。。因为分接接头的改变变，就是变变压器变比比的改变，，电流互感感器二次侧侧电流因而而改变，引引起新的不不平衡电流流。通过提高保保护动作电电流躲过。。按“0”分接头整定定，考虑5%的变动。结论：变压器差动动保护中的的不平衡电电流要完全全消除是