《电力系统继电保护及应用》课件-电力变压器保护

电力变压器保护情境三：变压器的差动保护李全意情境四：变压器的电流速断保护目录页CONTENTSPAGE情境三：变压器的差动保护变压器纵联差动保护的基本原理1变压器纵差保护的特殊问题2变压器纵联差动保护的构成及原理3情境四：变压器的电流速断保护变压器电流速断保护的装设原则1变压器电流速断保护的整定原则2情境三变压器的差动保护变压器纵联差动保护的基本原理Thebasicprincipleoftransformerlongitudinaldifferentialprotection01变压器纵联差动保护的基本原理Thebasicprincipleoftransformerlongitudinaldifferentialprotection1正常及外部故障时参考公式2内部故障时参考公式变压器纵联差动保护的基本原理Thebasicprincipleoftransformerlongitudinaldifferentialprotection变压器纵差保护的特殊问题Specialproblemoftransformerdifferentialprotection0201因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside1常规型变压器差动保护的相位补偿1).因相位不同而产生的不平衡电流2).相位补偿（左图所示）3).相位补偿后，电流互感器变比的选择01因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside设变压器两侧额定电流分别为：变压器

侧，电流为变压器Y侧，电流为变压器三角形侧电流互感器的变比为采用相位补偿后，取变压器星形侧电流互感器的变比为或按下列条件选择TA变比3).相位补偿后，电流互感器变比的选择则若取01因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside例Y侧侧TA接线方式Y计算变比标准变比二次电流不平衡电流01因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside2微机型变压器差动保护的相位补偿及电流平衡调整当各侧电流互感器都采用星形接线时，利用软件对变压器星形侧电流进行相位和幅值的补偿。01因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside设星形侧三相电流采样值分别为：则：用作差动保护计算的三相电流为1).相位补偿01因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside2).幅值补偿电流平衡调整系数1计算变压器各侧的一次额定电流：2计算变压器各侧TA二次计算电流：3计算电流平衡调整系数：01因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿Unbalancedcurrentandphasecompensationduetodifferentphaseoneachside2).幅值补偿高压侧平衡系数为：中压侧平衡系数为：低压侧平衡系数为：设以高压侧二次额定电流为基准，则02变压器励磁涌流的影响及减小影响的措施Theinfluenceoftransformerexcitationinrushcurrentandthemeasurestoreducetheinfluence变压器的励磁涌流是指在变压器空载合闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出现的较大的励磁电流。1励磁涌流的影响02变压器励磁涌流的影响及减小影响的措施Theinfluenceoftransformerexcitationinrushcurrentandthemeasurestoreducetheinfluence铁芯中的磁通不能突变铁芯中出现一个暂态磁通铁芯中的磁通将达到最大值铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大2产生励磁涌流的原因02变压器励磁涌流的影响及减小影响的措施Theinfluenceoftransformerexcitationinrushcurrentandthemeasurestoreducetheinfluence3励磁涌流的特点包含有非周期分量幅值大，但衰减快包含有高次谐波分量波形之间有间断02变压器励磁涌流的影响及减小影响的措施Theinfluenceoftransformerexcitationinrushcurrentandthemeasurestoreducetheinfluence采用具有速饱和铁芯的差动继电器。采用二次谐波制动的差动保护。利用间断角闭锁的差动保护。4减小励磁涌流影响的措施03各侧电流数值不等引起的不平衡电流Unbalancedcurrentscausedbyunequalvaluesofcurrentsateachside1计算变比与标准变比不完全符合如整定计算时应考虑平衡系数如2两侧TA的型号不同型号不同整定计算时考虑同型系数型号相同03各侧电流数值不等引起的不平衡电流Unbalancedcurrentscausedbyunequalvaluesofcurrentsateachside设变压器由115KV改在110KV抽头位置3变压器带负荷调整分接头则整定计算时应考虑因带负荷调压所引起的相对误差变压器纵联差动保护的构成及原理Structureandprincipleoftransformerlongitudinaldifferentialprotection0301比率制动的纵差保护Thelongitudinaldifferentialprotectionoftheratiobraking1和差式比率制动的差动保护1).对于双绕组变压器正常及外部故障时01比率制动的纵差保护Thelongitudinaldifferentialprotectionoftheratiobraking对于双绕组变压器内部故障时01比率制动的纵差保护Thelongitudinaldifferentialprotectionoftheratiobraking双绕组变压器取：动作分量制动分量差动保护的动作条件01比率制动的纵差保护Thelongitudinaldifferentialprotectionoftheratiobraking2).对于三绕组变压器动作电流制动电流方法1：取变压器各侧电流中最大的电流。01比率制动的纵差保护Thelongitudinaldifferentialprotectionoftheratiobraking制动电流方法2：取三个制动电流量中的最大值。动作电流01比率制动的纵差保护Thelongitudinaldifferentialprotectionoftheratiobraking3).比率制动式差动保护的动作特性动作判据02励磁涌流鉴别的原理Theprincipleofmagnetizinginrushcurrentidentification1二次谐波闭锁原理采用：三相差动电流中二次谐波电流与基波电流的比值，作为励磁涌流闭锁的判据。闭锁判据为整定范围为0.1～0.3，通常取0.1502励磁涌流鉴别的原理Theprincipleofmagnetizinginrushcurrentidentification2间断角识别原理根据：励磁涌流波形有间断角的特点。采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电流分开。判据如下：通常取：03差动速断保护Differentialquickbreakprotection只要任一相差动电流大于差动速断的整定值，保护瞬时动作。动作判据为其中为变压器差动电流为差动电流速断保护定值定义当任一相差动电流大于0.1In（TA二次额定电流）时，启动TA断线判别程序。判据本侧三相电流中一相无电流，而本侧其它两相和另一侧各相电流与启动前电流相等，判为是TA断线。04电流互感器断线监视Currenttransformerdisconnectionmonitoring05差动保护程序框图Differentialprotectionprogramdiagram图8－11差动保护程序框图TA断线信号告警闭锁保护差动保护程序框图Differentialprotectionprogramdiagram因各侧相位不同产生的不平衡电流及相位补偿；变压器励磁涌流的影响及减小影响的措施；各侧电流数值不等引起的不平衡电流。比率制动的纵差保护励磁涌流鉴别的原理差动速断保护电流互感器断线监视小结Summary1变压器纵差保护的特殊问题2微机型变压器差动保护情境四变压器的电流速断保护01变压器电流速断保护的装设原则Installationprincipleoftransformercurrentbreakprotection10000KVA以下的小容量变压器，当过电流保护的动作时限大于0.5秒且灵敏度满足要求时，在电源侧装设电流速断保护。装设原则电源侧为直接接地系统时，保护采用完全星形接线。接线方式1电源侧如为非直接接地系统，采用两相不完全星形接线。接线方式202变压器电流速断保护的整定原则Settingprincipleoftransformercurrentbreakprotection动作电流的整定值躲过变压器空载投入时的励磁涌流，根据实践经验一般取动作电流大于3～5倍的变压器额定电流。躲过变压器负荷侧母线上k1点短路