变压器继电保护简介.ppt

1、电力变压器的继电保护简介,变压器常见故障,箱体内故障： 绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心烧损； 箱体外故障： 套管及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；,变压器不正常运行状态,1、外部因素引起的过电流、过电压、过负荷、过励磁等； 2、非电气故障：油位下降、油温高、箱体内压力升高和冷却系统故障。,变压器常见保护配置,1、纵联差动保护或电流速断保护 2、瓦斯保护 3、过流保护(复压、方向、负序电流) 4、零序过流、过压保护 5、零序差动保护与分侧差动保护 6、过负荷、过励磁保护(五次谐波制动) 7、其他保护(压力释放、油温高、风冷全停等),纵差保护的基本原理,影响纵联差

2、动保护主要因素,1、变压器两侧电流大小与相位不同； 2、稳态不平衡电流大 1)变压器的励磁电流； 2)变压器有载调压； 3) TA变比误差； 3、暂态不平衡电流大 1)各侧TA的型号、变比、负载不同 2)励磁涌流 3)变压器过励磁 4)大电流系统侧接地故障时变压器的零序电流,差动保护两侧电流的移相,1、改变差动TA接线方式；(常规保护使用) 2、接入辅助TA的移相方式；(基本不用) 3、用软件对电流移相方式；(微机保护使用)，(IA-IB)/3,电流平衡系数的计算,变压器各侧TA变比不同，需要调整平衡： 1、一次额定电流的计算：Ie=Se/3Ue； 2、二次额定电流的计算：I2e=(Ie/Kn

3、) 3、以一侧为基准值In计算平衡系数： Kb=In/I2e,励磁涌流波形,励磁涌流的特点,1、含有很大的二次谐波分量； 2、波形是间断的，且间断角一般大于120度； 3、由于波形间断，在一个周期内正半波与负半波不对称； 4、偏于时间轴一侧，即含有大量直流分量； 5、在同一时刻三相涌流之和近似等于0。,励磁涌流实验数据举例,实测励磁涌流波形,空投变压器（实际500kV自耦变压器）,防止励磁涌流影响的措施,利用涌流的各种特征量作为制动量： 1、二次谐波制动；(K=0.15、0.2、0.25) 2、波形间断角识别法； 间断角d65、 波宽角w140 3、鉴别短路电流和励磁涌流波形的波形对称识别法。

4、 利用电抗互感器变换各侧电流，波形对称的为内部故障，波形间断的为涌流。,防止零序电流影响的措施,1、各相电流分别消除零序电流。 2、两相电流差消除零序电流。,比率制动式差动保护原理,1、比率制动特性曲线有三种； 2、比率制动特性曲线的三要素：起动电流Iop、拐点Ircs、比率系数S； 3、比率制动特性三要素大小的确定。,比率制动特性整定,起动电流： 拐点电流：各厂家考虑不同，0.51.2Ie 比率系数：,比率制动式差动保护原理,一、和差式比率制动差动保护原理 Id=|IhIL| Ir= |IhIL| 二、主绕组变压器比率制动差动保护原理 Id=|IhImIL| Ir=max |Ih|,|Im|

5、,|IL| 三、工频变化量比率制动差动保护原理 Id= | Ih IL| Ir= | Ih IL|,比率制动式差动保护原理,四、零序比率差动保护原理（单相式超高压自耦变单相接地故障为主） Id0=|Ih0Im0Iw0| Ir0=max |Ih0|,|Im0|,|Iw0| 五、分侧比率差动保护原理 Id=|IhImIcw| Ir=max |Ih|,|Im|,|Icw| ,NARI POWER SYSTERM RELAYING INC.,南瑞继保,工频变化量比率差动动作特性,差速保护,差速原理：区内严重故障时，TA饱和在差动电流中产生大量高次谐波分量，制动差动保护，使差动保护动作延误，为达到快速切

6、除故障的目的，设置差速保护。 按空载合闸最大励磁涌流整定。,变压器后备保护,一、复压闭锁方向过流保护 二、过负荷保护 三、变压器接地保护 1、中性点直接接地保护方式 2、中性点不接地保护方式 3、中性点经放电间隙接地的保护方式 四、变压器过励磁保护 五、变压器阻抗保护 六、高压侧开关失灵保护,复压方向过流保护,1、动作元件：电流元件 2、闭锁元件：复压元件、功率方向元件 2、复压闭锁方向过流逻辑框图 3、动作条件：功能投入、闭锁条件开放、 动作元件动作、出口压板投入,过负荷,1、作用：发告警信号、起动风冷、闭锁调压 2、耦合变各侧容量分配 1：1：（1-1/N12） N12=U1/U2,主变接

7、地保护,一、中性点直接接地保护 动作元件：零序电流 闭锁元件：零序电压、零序功率方向元件 二、中性点不接地保护 动作元件：零序电压 闭锁元件：零序电流 三、中性点经放电间隙接地保护 动作元件：零序电压、间隙零序电流,过励磁保护,1、原因：B=KU/f B-磁场强度；K-常数；f-频率 2、反时限过励磁保护(ABB公司提出） t(s)=0.8+0.18Kt / (M-1)2 M-保护启动倍数，M=n/nset；Kt-时间 倍率；n=U fe / Ue f过励磁倍数,变压器阻抗保护,动作元件：相间阻抗 闭锁条件：零序电流启动、TV断线 由于变压器阻抗较大，因此变压器阻抗保护定值也较大，因而在PT断

8、线等电压异常时，阻抗保护容易误动。经电流起动、加设电压回路断线闭锁可以有效提高可靠性，防止误动，但阻抗保护灵敏性亦随之下降。,主变失灵保护,主变微机保护应为失灵保护提供两副出口接点，一副失灵启动解除电压闭锁，另一副启动失灵。 电量保护动作接点+电流判据=失灵 非电量不启动失灵，由于非电量的延时返回或不能返回可能会造成失灵保护误动作，不得使用不能快速返回的电气量保护和非电量保护作为断路器失灵保护的起动量 。,非电量保护,1、瓦斯保护 2、温度保护 3、压力释放 4、油压速动 5、油位异常 6、风冷全停故障,非电量保护介绍,1、瓦斯保护原理 2、要求：出口继电器具有自保持电流线圈（5起事故分析之一

9、谈到） 电气量的保护出口与非电量保护出口分开。做好防水措施。应进行单台及多台油泵启停试验 。 3、注意：加油、换油或检修后，要疏气，要退出重瓦斯投信号。在线滤油设备在线检修或试验时应退出重瓦斯保护，投信号。,非电量保护介绍,2、绕组温度测量原理,冷控失电保护逻辑,根据DL/T 572-95电力变压器运行规程：强油循环风冷和强油循环水冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20min。如20min后顶层油温尚未达到75，则允许上升到75，但在这种状态下运行的最长时间不得超过1小时。 沙波变2主变冷却器全停跳闸事故,风冷全停经油温高跳闸回路,规范非电量保护运行通知的学习,常见问题与注意事项,一、CT的选择与试验 二、负荷测试结果的分析方法 三、反措要求 四、PT断线对保护影响 五、CT断线对保护影响与处理方法 六、案例分析(套管TA与非电量绝缘检查、差动回路串入交流、穿越性故障、非电量误动、定值项问题(玉洞变、坛洛变、五一变）,TA注意事项,1、极性统一：以母线为正； 2、精度合适； 3、组别分布合理（保护交叉）； 4、差动组一点接地；疑问（装置分侧开入，之间有无联系，无联系是否可以分别接地） 5、二次电流回路检查（组别、相别）； 6、套管CT安装后，进行绝缘检查、二次回路检查； 7、电流回路端