变压器保护整定计算精选PPT.ppt

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1、变压器保护整定计算第1页，此课件共83页哦变压器的故障和异常情况变压器的故障和异常情况(一一)变压器的内部故障：指变压器油箱里面发生的各种故障。变压器的内部故障：指变压器油箱里面发生的各种故障。(1)主要故障类型：主要故障类型：各相绕组之间的相间短路；各相绕组之间的相间短路；单相绕组部分线匝之间的匝间短路；单相绕组部分线匝之间的匝间短路；单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。第2页，此课件共83页哦(2)内部故障的危害：因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧内部故障的危害：因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕组绝缘和铁芯，而且会使绝缘材料和变压器

2、油受热分解毁绕组绝缘和铁芯，而且会使绝缘材料和变压器油受热分解而产生大量气体，有可能使变压器外壳局部变形破裂，甚至而产生大量气体，有可能使变压器外壳局部变形破裂，甚至发生油箱爆炸事故。因此，当变压器内部发生严重故障时，发生油箱爆炸事故。因此，当变压器内部发生严重故障时，必须迅速将变压器切除。必须迅速将变压器切除。变压器的故障和异常情况变压器的故障和异常情况第3页，此课件共83页哦(二二)变压器的外部故障：系指油箱外部绝缘套管及变压器的外部故障：系指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。其引出线上发生的各种故障。(1)主要故障类型：主要故障类型：引出线之间发生的相间短路；引出线之间发生的相

3、间短路；绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外壳）绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外壳）短路。短路。变压器的故障和异常情况变压器的故障和异常情况第4页，此课件共83页哦(三三)变压器的异常情况：由于外部短路或过负荷而引变压器的异常情况：由于外部短路或过负荷而引起的过电流、油箱漏油而造成的油面降低、变压器中性起的过电流、油箱漏油而造成的油面降低、变压器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。磁等。变压器的故障和异常情况变压器的故障和异常情况第5页，此课件共83页哦(一一)瓦斯保护瓦斯保护:防御变压器油箱内各种短路故障和

4、防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低油面降低 重瓦斯重瓦斯 跳闸跳闸 轻瓦斯轻瓦斯 信号信号(二二)差动保护或电流速断保护差动保护或电流速断保护:防御变压器绕组和引防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路。单相接地短路及绕组匝间短路。变压器保护配置变压器保护配置第6页，此课件共83页哦(三三)相间短路的后备保护：防御变压器外部相间短路相间短路的后备保护：防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）的后备。并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）的后备。(四四)零序电流保护：防

5、御大接地电流系统中变压零序电流保护：防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。器外部接地短路。(五五)过负荷保护：防御变压器对称过负荷过负荷保护：防御变压器对称过负荷(六六)过励磁保护：防御变压器过励磁过励磁保护：防御变压器过励磁变压器保护配置变压器保护配置第7页，此课件共83页哦(一一)变压器纵差动保护的作用及保护范围变压器纵差动保护的作用及保护范围变压器纵差动保护作为变压器的主保护，其保护区变压器纵差动保护作为变压器的主保护，其保护区是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部分。包括变压器本身、电流互感器与变压器之间的分。包括变压器本身、电流互感

6、器与变压器之间的引出线。引出线。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第8页，此课件共83页哦(二二)变压器纵联差动保护的原理变压器纵联差动保护的原理变压器纵差动保护变压器纵差动保护第9页，此课件共83页哦内部故障时，差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的内部故障时，差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的二次电流之和，足以使继电器动作。二次电流之和，足以使继电器动作。正常运行和外部故障时，差动继电器中的电流等于各侧电正常运行和外部故障时，差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的二次电流之差。理论上，当各侧电流互感器的流互感器的二次电流之差。理论上，当各侧电流互感器的变比等于变压器的变比时，流入差动继电

7、器中的电流为零。变比等于变压器的变比时，流入差动继电器中的电流为零。实际上，由于变压器的励磁涌流、接线方式和电流互感器实际上，由于变压器的励磁涌流、接线方式和电流互感器误差等因素，差动继电器中会流过不平衡电流。误差等因素，差动继电器中会流过不平衡电流。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第10页，此课件共83页哦(三三)不平衡电流产生的原因和消除方法：不平衡电流产生的原因和消除方法：(1)由变压器各侧绕组接线方式不同而产生的不平衡电流：由变压器各侧绕组接线方式不同而产生的不平衡电流：如经常采用的如经常采用的Y/-11型型 接线方式，两侧电流的相位差接线方式，两侧电流的相位差30，幅值相差幅值相差

8、倍。倍。消除方法：相位校正。消除方法：相位校正。a.通过电流互感器的接线校正：变压器通过电流互感器的接线校正：变压器Y侧侧CT采用采用Y/-11接线，变压接线，变压器器侧侧CT采用采用Y/Y-12接线。接线。b.通过软件的算法进行校正。通过软件的算法进行校正。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第11页，此课件共83页哦(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:消除方法消除方法:a.利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿。利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿。Ibp=fzdId.max/nl1其中其中:fzd=(Wph.js-Wph.zd)/(Wph.j

9、s+Wph.zd)fzd继电器整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差继电器整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差 Id.max 外部故障时外部故障时,流过变压器高压侧的最大短路电流。流过变压器高压侧的最大短路电流。b.采用自耦变流器。在变压器一侧的电流互感器（三绕组变压器需在采用自耦变流器。在变压器一侧的电流互感器（三绕组变压器需在两侧）的二次侧，装设自耦变流器，改变其变比，使各侧二次电流相两侧）的二次侧，装设自耦变流器，改变其变比，使各侧二次电流相等。等。c.通过软件中的不平衡系数进行校正。通过软件中的不平衡系数进行校正。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第12页，此课件共83页哦(3)由电流互感

10、器误差不同而产生的不平衡电流由电流互感器误差不同而产生的不平衡电流:此不平衡电流在整定计算中予以考虑。此不平衡电流在整定计算中予以考虑。(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衡电流:此不平衡电流在整定计算中应予以考虑。此不平衡电流在整定计算中应予以考虑。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第13页，此课件共83页哦(5)暂态情况下的不平衡电流暂态情况下的不平衡电流:a.非周期分量的影响非周期分量的影响:此不平衡电流在整定计算中应予以考虑。此不平衡电流在整定计算中应予以考虑。b.励磁涌流的影响励磁涌流的影响:当空载变压器投入电网或变压器外部故障切除后电压

11、恢当空载变压器投入电网或变压器外部故障切除后电压恢复时，励磁电流大大增加，其值有可能达到变压器额定复时，励磁电流大大增加，其值有可能达到变压器额定电流的电流的68倍，该电流称为励磁涌流。倍，该电流称为励磁涌流。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第14页，此课件共83页哦励磁涌流的特点励磁涌流的特点:有很大的直流分量。有很大的直流分量。(80%基波基波)有很大的谐波分量有很大的谐波分量,尤以二次谐波为主。尤以二次谐波为主。(20%基波基波)波形间出现间断。波形间出现间断。躲过励磁涌流的措施躲过励磁涌流的措施:采用具有速饱和铁芯的差动继电器采用具有速饱和铁芯的差动继电器;间断角原理的差动保护间断角原

12、理的差动保护;利用二次谐波制动利用二次谐波制动;利用波形对称原理的差动保护。利用波形对称原理的差动保护。变压器纵差动保护变压器纵差动保护第15页，此课件共83页哦(一一)变压器参数计算变压器参数计算变压器额定电压（kV）UNhUNmUNl变压器一次额定电流（A）INh=INm=INl=变压器各侧接线 YN YNd11 电流互感器接线方式 星型 星型 星型 电流互感器变比 NshNsmNsl变压器差动保护整定变压器差动保护整定第16页，此课件共83页哦说明：说明：(1)由于各装置厂家采用的算法不同，基本侧的选取、平由于各装置厂家采用的算法不同，基本侧的选取、平衡系数的计算应按照具体装置的说明书进

13、行计算；衡系数的计算应按照具体装置的说明书进行计算；(2)对低压侧容量为对低压侧容量为50%的变压器的变压器,计算低压侧额定电流时计算低压侧额定电流时必须取额定容量；必须取额定容量；(3)各侧的各侧的Un必须取变压器铭牌上的额定电压。必须取变压器铭牌上的额定电压。变压器差动保护整定变压器差动保护整定第17页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(二二)比率制动差动元件整定比率制动差动元件整定第18页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(二二)比率制动差动元件整定比率制动差动元件整定(1)启动电流启动电流Iop.min：a.整定原则：应能可靠躲过变压器额定负载时

14、的最大整定原则：应能可靠躲过变压器额定负载时的最大不平衡电流。最大不平衡电流主要考虑正常运行时电不平衡电流。最大不平衡电流主要考虑正常运行时电流互感器比误差、调压、各侧电流互感器型号不一致流互感器比误差、调压、各侧电流互感器型号不一致等产生的不平衡电流。等产生的不平衡电流。第19页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定Iop.minKrel（KerUm）Ie式中：式中：Ie变压器的额定电流二次值；变压器的额定电流二次值；Krel可靠系数，取可靠系数，取1.31.5；Ker电流互感器变比误差，电流互感器变比误差，10P型取型取0.032，5P型型和和TP型取型取0.012 U变压

15、器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）的最大值（百分值）m由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取设时取0.05。第20页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定在工程实用整定计算中可选取在工程实用整定计算中可选取Iop.min=（0.30.5）Ie。一般工程宜采用不小。一般工程宜采用不小于于0.3 Ie的整定值。的整定值。第21页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(2)起始制动电流起始制动电流Ires.0：对折线型的比率制动差动元件，拐点电流即开

16、始起制对折线型的比率制动差动元件，拐点电流即开始起制动作用时的电流，一般按照高压侧额定电流的动作用时的电流，一般按照高压侧额定电流的0.81倍考虑。倍考虑。另外，为躲过区外故障切除后的暂态过程对变压另外，为躲过区外故障切除后的暂态过程对变压器差动保护的影响，可使保护的制动作用提早产器差动保护的影响，可使保护的制动作用提早产生，也可取为生，也可取为0.60.8倍的额定电流。倍的额定电流。第22页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(3)比率制动系数比率制动系数Kz:a.整定原则：应当能可靠躲过外部短路引起的最整定原则：应当能可靠躲过外部短路引起的最大不平衡电流。大不平衡电流。计

17、算最大不平衡电流：计算最大不平衡电流：第23页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定双绕组变压器：双绕组变压器：Iunb.max（KapKccKerUm）Ik.max式中式中:Ik.max外部短路时，最大穿越短路电流周期分量；外部短路时，最大穿越短路电流周期分量；Kap非周期分量系数，两侧同为非周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取级电流互感器取1.0，两侧同为，两侧同为P级电流互感器取级电流互感器取1.52；Kcc电流互感器的同型系数，取电流互感器的同型系数，取1.0；Ker电流互感器的比误差，取电流互感器的比误差，取0.1 U变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的

18、最大值（百变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）分值）m由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。第24页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定三绕组变压器：三绕组变压器：Iunb.maxKapKccKerIk.maxUhIk.h.maxUmIk.m.maxmIIk.I.maxmIIIk.II.max式中式中:Kap、Kcc、Ker含意同上。含意同上。Ik.max外部短路时，最大穿越短路电流周期分量；外部短路时，最大穿越短路电流周期分量；Uh、Um变压器高、中压侧调压引起的误差，取调压范围中

19、偏离额定值的最大值变压器高、中压侧调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分值）（百分值）Ik.h.max、Ik.m.max在所计算的外部短路时，流过高、中压侧电流互感器的周期分量；在所计算的外部短路时，流过高、中压侧电流互感器的周期分量；Ik.I.max、Ik.II.max在所计算的外部短路时，相应的流过非靠近故障点两侧电流在所计算的外部短路时，相应的流过非靠近故障点两侧电流互感器的周期分量；互感器的周期分量；mI、mII由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。第25页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保

20、护整定计算差动保护的动作电流计算差动保护的动作电流Iop.max：Iop.maxKrelIunb.max式中式中:Krel可靠系数，取可靠系数，取1.31.5。第26页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定确定最大制动电流确定最大制动电流Ires.max:根据具体装置的制动电流的算法确定。根据具体装置的制动电流的算法确定。计算比率制动系数计算比率制动系数Kz：Kz=第27页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(5)灵敏系数的计算：灵敏系数的计算：按最小方式下差动保护区内变压器引出线上两相金属性短按最小方式下差动保护区内变压器引出线上两相金属性短路计算。根据最小

21、短路电流对应的制动电流，在动作特性路计算。根据最小短路电流对应的制动电流，在动作特性曲线上查得对应的曲线上查得对应的Iop，则灵敏系数为：，则灵敏系数为：Ksen=第28页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(三三)二次谐波制动比：指差动电流中的二次谐二次谐波制动比：指差动电流中的二次谐波制动分量与基波分量的比值，通常整定为波制动分量与基波分量的比值，通常整定为15%20%。注意，二次谐波制动比越大，则。注意，二次谐波制动比越大，则保护的谐波制动作用越弱，反之亦反。保护的谐波制动作用越弱，反之亦反。第29页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定(四四)差动速断

22、元件整定：当区内故障电流很大时，差动速断元件整定：当区内故障电流很大时，电流互感器可能饱和，从而使差流中含有大量的谐电流互感器可能饱和，从而使差流中含有大量的谐波分量，并使差流波形发生畸变，可能导致差动保波分量，并使差流波形发生畸变，可能导致差动保护拒动或延缓动作。差动速断元件只反应差流的有护拒动或延缓动作。差动速断元件只反应差流的有效值，不受差流中的谐波和波形畸变的影响。效值，不受差流中的谐波和波形畸变的影响。第30页，此课件共83页哦变压器差动保护整定变压器差动保护整定差动速断元件的整定值应按躲过变压器励磁涌流来确定。差动速断元件的整定值应按躲过变压器励磁涌流来确定。Iop=KIe式中：式

23、中：Ie变压器的额定电流变压器的额定电流 K正值系数，正值系数，K推荐值如下：推荐值如下：6300kVA及以下：及以下：712 6300kVA31500 kVA：4.57 40000kVA120000 kVA：36 120000kVA及以上：及以上：25第31页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定变压器的后备保护主要分为相间短路故障的后备保护和接变压器的后备保护主要分为相间短路故障的后备保护和接地故障的后备保护。地故障的后备保护。变压器后备保护的配置一般在各侧分别配置，构成所谓变压器后备保护的配置一般在各侧分别配置，构成所谓的高后备、中后备、低后备。的高后备、中后备、低后备。

24、各侧后备保护的作用有区别，对系统的降压变而言，主电源各侧后备保护的作用有区别，对系统的降压变而言，主电源侧的高后备主要作为变压器内部故障的后备保护及其中、低侧的高后备主要作为变压器内部故障的后备保护及其中、低压侧母线故障的后备保护。中、低压侧的后备保护则主要作压侧母线故障的后备保护。中、低压侧的后备保护则主要作为本侧引出线、本侧母线及相邻线路的后备保护。为本侧引出线、本侧母线及相邻线路的后备保护。第32页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定（1）复合电压闭锁过流：）复合电压闭锁过流：a.复合电压闭锁相间低电压定值：复合电压闭锁相间低电压定值：按躲过运行中可能出现的最低电压按躲

25、过运行中可能出现的最低电压U1.zd=式中：式中：Umin正常运行时可能出现的低电压，一般取（正常运行时可能出现的低电压，一般取（0.90.95）UN Krel可靠系数，取可靠系数，取1.11.2 Kr返回系数，电磁型取返回系数，电磁型取1.151.2，微机型取，微机型取1.05。第33页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定按躲过电动机自起动时的电压：按躲过电动机自起动时的电压：电压取自变压器低压侧电压互感器时电压取自变压器低压侧电压互感器时 U1.zd取（取（0.50.7)UN电压取自变压器低压侧电压互感器时电压取自变压器低压侧电压互感器时 U1.zd取（取（0.70.8)

26、UN第34页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定 灵敏度校验：灵敏度校验：Ksen=式中：式中：Ur.max计算方式下，灵敏系数校验点发生金属性计算方式下，灵敏系数校验点发生金属性相间短路时，保护安装处的最高残压。相间短路时，保护安装处的最高残压。第35页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定b.复合电压闭锁负序相电压定值：按躲过复合电压闭锁负序相电压定值：按躲过正常运行时的不平衡电压整定，正常运行时的不平衡电压整定，U2.zd取取（0.040.08）UN第36页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定灵敏度校验：灵敏度校验：Ksen=式中：式中

27、：Uk.2.min后备保护区末端两相金属性短路时，后备保护区末端两相金属性短路时，保护安装处的最小负序电压值。保护安装处的最小负序电压值。第37页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定c.过流元件定值：按躲变压器额定电流整定过流元件定值：按躲变压器额定电流整定Iop=式中：式中：Krel可靠系数，取可靠系数，取1.21.3 Kr返回系数，取返回系数，取0.850.95实际计算中，通常取实际计算中，通常取1.5倍变压器额定电流。倍变压器额定电流。说明：复合电压闭锁的过流保护，只考虑本变压器的额定电流，无复合电压说明：复合电压闭锁的过流保护，只考虑本变压器的额定电流，无复合电压闭锁

28、的过电流保护，应考虑电动机的自启动系数。规程规定可以不作为闭锁的过电流保护，应考虑电动机的自启动系数。规程规定可以不作为一级保护参与选择配合。一级保护参与选择配合。第38页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定灵敏度校验：灵敏度校验：Ksen=式中：式中：Ik.2.min后备保护区末端金属性短路时流过保护的最后备保护区末端金属性短路时流过保护的最小短路电流。小短路电流。第39页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定d.动作时间：与中、低压侧过流保护时间配合。动作时间：与中、低压侧过流保护时间配合。e.动作目的：跳各侧断路器动作目的：跳各侧断路器第40页，此课件共

29、83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定(2)过负荷信号：按躲过变压器的额定电流过负荷信号：按躲过变压器的额定电流Iop=式中：式中：Krel可靠系数，取可靠系数，取1.05 Kr返回系数，取返回系数，取0.850.95第41页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定(3)零序电流：在中性点直接接地电网中，如变压器零序电流：在中性点直接接地电网中，如变压器中性点直接接地运行，对单相接地引起的变压器过中性点直接接地运行，对单相接地引起的变压器过电流，应装设零序过电流保护，保护可由两段组成，电流，应装设零序过电流保护，保护可由两段组成，其动作电流与相关线路零序过电流保护配合。其动

30、作电流与相关线路零序过电流保护配合。第42页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定a.零序过流一段：零序过流一段：电流元件：与相邻线路零序过流保护一段或二段或快速电流元件：与相邻线路零序过流保护一段或二段或快速主保护配合。主保护配合。时间元件：与相邻线路配合段的时间配合。根据实际，以短延时时间元件：与相邻线路配合段的时间配合。根据实际，以短延时断开母联或分段断路器，以长延时断开变压器本侧断路器。断开母联或分段断路器，以长延时断开变压器本侧断路器。方向元件：根据实际考虑是否经方向，方向应指向本侧母线。方向元件：根据实际考虑是否经方向，方向应指向本侧母线。零序方向的零序电压、零序电

31、流的采用？零序方向的零序电压、零序电流的采用？第43页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定a.零序过流一段：零序过流一段：零序方向的零序电压、零序电流的采用零序方向的零序电压、零序电流的采用Q/GDW 175-2008 变压器、高压并联电抗器和母保护标准化设计规范变压器、高压并联电抗器和母保护标准化设计规范第44页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定b.零序过流二段：零序过流二段：电流元件：与相邻线路零序过流保护后备段配合。电流元件：与相邻线路零序过流保护后备段配合。时间元件：与相邻线路配合段的时间配合。根据实际，以短延时时间元件：与相邻线路配合段的时间配合

32、。根据实际，以短延时断开母联或分段断路器，以长延时断开变压器各侧断路器。断开母联或分段断路器，以长延时断开变压器各侧断路器。方向元件：不应经方向闭锁。方向元件：不应经方向闭锁。第45页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定c.灵敏度校验：灵敏度校验：Ksen=式中：式中：Ik.0.min 母线接地故障流过保护安装处的最小零序电流。母线接地故障流过保护安装处的最小零序电流。第46页，此课件共83页哦变压器后备保护整定变压器后备保护整定(6)中性点间隙保护：为限制变压器中性点不接地运行时中性点间隙保护：为限制变压器中性点不接地运行时可能出现的中性点过电压，在变压器中性点应装设放电间

33、隙，可能出现的中性点过电压，在变压器中性点应装设放电间隙，经间隙接地时，投入反应间隙放电的零序电流保护和零序电经间隙接地时，投入反应间隙放电的零序电流保护和零序电压保护；变压器未装设放电间隙，不接地运行时，应投入零压保护；变压器未装设放电间隙，不接地运行时，应投入零序电压保护。序电压保护。放电间隙零序电流保护：当流过击穿间隙的电流大于或等于放电间隙零序电流保护：当流过击穿间隙的电流大于或等于100A时保护动作。时保护动作。零序过电压：取零序过电压：取150180V，110kV变压器通常取变压器通常取150V。动作时间：动作时间：0.30.5S。第47页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器

34、时限速断保护随着电网的飞速发展，容量的扩大，系统的短路电流不断增大，随着电网的飞速发展，容量的扩大，系统的短路电流不断增大，短路时大电流的冲击严重威胁着变压器的安全，尤其是变压器短路时大电流的冲击严重威胁着变压器的安全，尤其是变压器外部出口短路，由于短路电流大，故障切除时间长，由此造成外部出口短路，由于短路电流大，故障切除时间长，由此造成的变压器损坏已经成为一个普遍而严重的问题。针对这一问题，的变压器损坏已经成为一个普遍而严重的问题。针对这一问题，山东电力调度中心于山东电力调度中心于1997年下发文件，要求增设变压器时限年下发文件，要求增设变压器时限速断保护。至今，变压器时限速断保护在山东电网

35、已经运行十速断保护。至今，变压器时限速断保护在山东电网已经运行十余年，对保护变压器安全发挥着重要作用。余年，对保护变压器安全发挥着重要作用。第48页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护DL_T_584-2007 3110kV电网继电保护装置运行整定规电网继电保护装置运行整定规程程c第49页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护1变压器时限速断保护的配置变压器时限速断保护的配置1.1 时限速断保护的配置方案时限速断保护的配置方案在降压变压器的中、低压侧增设一段三时限保护，分别在降压变压器的中、低压侧增设一段三时限保护，分别作用于本侧母联（分段）断路器、本侧断路器

36、。目前作用于本侧母联（分段）断路器、本侧断路器。目前广泛采用微机保护，多数厂家的保护装置都能够满足广泛采用微机保护，多数厂家的保护装置都能够满足此要求。此要求。第50页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护1.2 时限速断保护的整定原则时限速断保护的整定原则增设的时限速断保护主要是为了切除变压器外部出口处的增设的时限速断保护主要是为了切除变压器外部出口处的严重故障，因此，满足母线故障灵敏度足够即可。严重故障，因此，满足母线故障灵敏度足够即可。具体整定原则：具体整定原则：(1)与本侧出线的速断保护配合。与本侧出线的速断保护配合。(2)保证本侧母线故障灵敏度足够，应该有保证本侧母线

37、故障灵敏度足够，应该有1.5以上的灵敏系数。以上的灵敏系数。(3)动作时间：带一个时间级差作用于本侧母联（分段）断路器以缩小动作时间：带一个时间级差作用于本侧母联（分段）断路器以缩小故障范围；带两个时间级差作用于本侧断路器。故障范围；带两个时间级差作用于本侧断路器。第51页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护根据需要，考虑设置作用于总出口的时限，主要是为了解决变压器中、低根据需要，考虑设置作用于总出口的时限，主要是为了解决变压器中、低压侧断路器失灵的问题。压侧断路器失灵的问题。随着高阻抗变压器的应用，随着高阻抗变压器的应用，如果变压器高压侧后备保护可能对低压如果变压器高压侧后

38、备保护可能对低压侧故障没有灵敏度。下表是一台普通变压器与一台高阻抗变压器的侧故障没有灵敏度。下表是一台普通变压器与一台高阻抗变压器的阻抗标幺值，从表中可以看到，高阻抗变压器低压侧阻抗要大得多。阻抗标幺值，从表中可以看到，高阻抗变压器低压侧阻抗要大得多。名称容量（MVA）高中低普通变1800.807-0.0670.497高阻变1800.895-0.0792.313第52页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护厂站名称设备名称高压侧过流定值（一次值A）高压侧保护灵敏度岗嵛站#1、2主变7080.449沙旺站#1主变6000.615#2主变6960.812海发站#1主变6001.11

39、8宁海站#1主变7080.887竹林站#1、2主变5880.634第53页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护如果变压器高压侧后备保护对中、低压侧母线故障无灵敏如果变压器高压侧后备保护对中、低压侧母线故障无灵敏度时，则在变压器的中、低压侧配置两套完全独立的后备度时，则在变压器的中、低压侧配置两套完全独立的后备保护作为中、低压母线的主保护及后备保护。保护作为中、低压母线的主保护及后备保护。但是，这仅仅是解决了保护拒动的问题，不能解决断路器失但是，这仅仅是解决了保护拒动的问题，不能解决断路器失灵的问题。实际运行中，断路器失灵的现象是客观存在的。灵的问题。实际运行中，断路器失灵的现

40、象是客观存在的。当中、低压侧保护设置动作于总出口的时限后即可解决该当中、低压侧保护设置动作于总出口的时限后即可解决该问题。问题。第54页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护2 变压器时限速断保护运行经验变压器时限速断保护运行经验变压器时限速断在山东电网已经运行十多年了，有效地保证了变压器时限速断在山东电网已经运行十多年了，有效地保证了变压器的安全。但是，也暴露出一些问题，主要表现在：变压器的安全。但是，也暴露出一些问题，主要表现在：(1)出现过由于出线出现过由于出线CT饱和，造成变压器时限速断越级动作的现饱和，造成变压器时限速断越级动作的现象。象。(2)随着随着35kV变电站

41、所带变压器容量的增大，变压器变电站所带变压器容量的增大，变压器35kV侧侧的时限速断保护与出线保护难以配合，出现过由于整定值选取不的时限速断保护与出线保护难以配合，出现过由于整定值选取不合适，导致时限速断保护越级动作或拒动的现象。合适，导致时限速断保护越级动作或拒动的现象。第55页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护3 问题的解决问题的解决毋庸置疑，变压器时限速断保护对保护变压器安全运行发挥毋庸置疑，变压器时限速断保护对保护变压器安全运行发挥着不可替代的作用。合理解决上述问题，将使变压器时限速着不可替代的作用。合理解决上述问题，将使变压器时限速断更好地发挥作用。断更好地发挥作

42、用。第56页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护3.1 对出线对出线CT饱和造成变压器时限速断保护越级问题的解决：饱和造成变压器时限速断保护越级问题的解决：要解决这一问题，只要选取合理的整定值即可。要解决这一问题，只要选取合理的整定值即可。通常，出线的通常，出线的CT变比较小，变压器的变比较小，变压器的CT变比较大，当故障变比较大，当故障电流很大时，会导致出线电流很大时，会导致出线CT饱和，如果出线的保护定值整饱和，如果出线的保护定值整定过大，将导致出线保护拒动，从而造成时限速断保护越定过大，将导致出线保护拒动，从而造成时限速断保护越级动作。因此整定计算中，要充分考虑级动作。

43、因此整定计算中，要充分考虑CT饱和倍数，保护动饱和倍数，保护动作值应控制在作值应控制在CT饱和倍数以内，如果因此导致出线保护失饱和倍数以内，如果因此导致出线保护失去选择性，应采取措施，如增加去选择性，应采取措施，如增加CT变比，在采取有效措施之变比，在采取有效措施之前，只能牺牲出线保护的选择性，局部问题局部解决。前，只能牺牲出线保护的选择性，局部问题局部解决。第57页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护3.2 变压器变压器35kV侧时限速断与出线保护难以配合问题的解侧时限速断与出线保护难以配合问题的解决：决：当当35kV线路保护的速断保护定值过大时，变压器的时限速断保线路保护

44、的速断保护定值过大时，变压器的时限速断保护与之配合后，无法保证对母线的灵敏度，两台变压器并列运护与之配合后，无法保证对母线的灵敏度，两台变压器并列运行时尤为严重。这时，时限速断保护形同虚设，将造成拒动。行时尤为严重。这时，时限速断保护形同虚设，将造成拒动。如果不考虑与出线配合，仅仅保证母线故障灵敏度，将造成越如果不考虑与出线配合，仅仅保证母线故障灵敏度，将造成越级动作。这些都是不可取的。级动作。这些都是不可取的。第58页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护要解决这个问题，一是需要将时限速断保护的整定要解决这个问题，一是需要将时限速断保护的整定原则变更为与出线的速断保护或时限速

45、断保护配合；原则变更为与出线的速断保护或时限速断保护配合；二是要求二是要求35kV线路保护配置三段保护。线路保护配置三段保护。第59页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护第60页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护如图：开关如图：开关2配置三段保护，其中配置三段保护，其中段必须保证对线末故障段必须保证对线末故障有规程规定的灵敏度，在此基础上，首先按躲有规程规定的灵敏度，在此基础上，首先按躲35kV变压器低变压器低压侧故障整定（如压侧故障整定（如35kV变电站两台变压器并列运行，则考变电站两台变压器并列运行，则考虑并列运行的方式），如果能保证线末故障灵敏度，二

46、段动虑并列运行的方式），如果能保证线末故障灵敏度，二段动作时间整定为作时间整定为0.3S；如躲不过双变，则躲单变，二段时间与开；如躲不过双变，则躲单变，二段时间与开关关1的时限速断保护作用于低压侧母联（分段）开关的动的时限速断保护作用于低压侧母联（分段）开关的动作时间配合，整定为作时间配合，整定为0.6S；如果仍躲不过，二段与开关；如果仍躲不过，二段与开关1的时限速断保护配合，时间与开关的时限速断保护配合，时间与开关1的时限速断保护作用于本的时限速断保护作用于本侧开关的时间配合，整定为侧开关的时间配合，整定为0.9S。第61页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护开关开关4的时

47、限速断保护首先与开关的时限速断保护首先与开关2的的段配合，如果对母段配合，如果对母线故障没有灵敏度，则与开关线故障没有灵敏度，则与开关2的的段配合，动作时间视具段配合，动作时间视具体情况，可能是体情况，可能是0.6/0.9/1.2/1.5S。大量计算证明，这样做比较容易保证灵敏度。大量计算证明，这样做比较容易保证灵敏度。第62页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护用增加一点时间换取保护的灵敏性与选择性，应该是可取用增加一点时间换取保护的灵敏性与选择性，应该是可取的，况且最长动作时间为的，况且最长动作时间为1.5S跳本侧，仍小于规程规定的跳本侧，仍小于规程规定的2S的要求。的要

48、求。DL_T_584-2007 3110kV电网继电保护装置运行整定规程，考虑变电网继电保护装置运行整定规程，考虑变压器的热稳定压器的热稳定2S要求要求6.2.9.1与电网配合有关的变压器各侧的零序电流和相电流保护，其与电网配合有关的变压器各侧的零序电流和相电流保护，其主要作用是作为变压器、母线、母线上的出线及其他元件的后备保主要作用是作为变压器、母线、母线上的出线及其他元件的后备保护，在某些情况下，例如母线本身未配置专用的母线保护时，还起护，在某些情况下，例如母线本身未配置专用的母线保护时，还起到主保护作用。整定计算的基本原则是：到主保护作用。整定计算的基本原则是：d）变压器外部短路故障，如

49、短路电流大于任一侧绕组热稳定电流时，变压）变压器外部短路故障，如短路电流大于任一侧绕组热稳定电流时，变压器过电流保护的动作时间不应超过器过电流保护的动作时间不应超过2s。第63页，此课件共83页哦变压器时限速断保护变压器时限速断保护4 时限速断保护意义的延伸时限速断保护意义的延伸变压器时限速断保护应用至今，其意义已经不仅仅是保护变变压器时限速断保护应用至今，其意义已经不仅仅是保护变压器安全了，而是作为一级配合段参与到整定配合中。压器安全了，而是作为一级配合段参与到整定配合中。随着变压器容量的增大，按照近后备原则整定的随着变压器容量的增大，按照近后备原则整定的220kV线路的线路的距离保护、距离

50、保护、35kV线路的限时电流速断保护越来越难以做到躲线路的限时电流速断保护越来越难以做到躲过变压器中、低压侧故障与保证线末故障灵敏度兼顾。这时，过变压器中、低压侧故障与保证线末故障灵敏度兼顾。这时，变压器的时限速断保护即可做为一级配合段参与进来，线路变压器的时限速断保护即可做为一级配合段参与进来，线路保护与之配合，既可以保证选择性，也可以保证灵敏性。保护与之配合，既可以保证选择性，也可以保证灵敏性。第64页，此课件共83页哦变压器远后备性能分析变压器远后备性能分析随着电网的飞速发展，变压器容量不断增大，如随着电网的飞速发展，变压器容量不断增大，如110kV变压变压器容量从器容量从20MVA、3