第八章电力变压器保护.pptx

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1、（2）纵差保护或电流速断保护 6300KVA及以上并列运行的变压器，10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂厂用工作变压器和工业企业中6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。10000KVA及以下的电力变压器，应装设电流速断保护。对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护或电流速断保护：反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障。第1页/共45页（3）相间短路的后备保护作用：反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差保护的后备保护，其动作时限按阶梯形原则来整定。第2页/共45页（4）接地短路的零序保护作用：

2、零序保护用于反应变压器高压侧（或中压侧），以及外部元件的接地短路。变压器中性点直接接地运行，应装设零序电流保护；变压器中性点可能接地或不接地运行时，应装设零序电流、电压保护。第3页/共45页（5）过负荷保护 400KVA以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，延时动作于发信号。高压侧电压为500KV及以上的变压器，因频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设变压器过励磁保护。对变压器温度和油箱内压力升高，以及冷却系统故障，应装设相应的保护装置。第4页/共45页第二节 气体保护一、气体保护一、气体保护：反应变压器油箱

3、内部反应变压器油箱内部气体量的多少气体量的多少和和油流速度油流速度而动作的保护，保护变压器而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。并且是变压器铁油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。并且是变压器铁芯烧损的唯一保护方式。芯烧损的唯一保护方式。由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料分解，产生气体。气由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成气体保护。体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成气体保护。第5页/共45页二、构成和工作原理二、构成和工作原理1

4、 1、气体继电器的结构、气体继电器的结构1罩；2顶针；3气塞；4永久磁铁；5开口杯；6重捶；7探针；8开口销；9弹簧；10挡板；11永久磁铁；12螺杆；13干簧触点（重）；14调节杆；15干簧触点（轻）；16套管；17排气口第6页/共45页2 2、气体继电器的工作原理、气体继电器的工作原理a)变压器正常运行时上下两对触点都断开，不发出信号上下两对触点都断开，不发出信号第7页/共45页b)b)变压器油箱内部发生变压器油箱内部发生轻微故障轻微故障上触点接通信号回路，发出音响和灯上触点接通信号回路，发出音响和灯光信号，这称之为光信号，这称之为“轻瓦斯动作轻瓦斯动作”第8页/共45页c)c)变压器油箱

5、内部发生严重故变压器油箱内部发生严重故障障下触点接通跳闸回路，使断路器跳闸，下触点接通跳闸回路，使断路器跳闸，同时发出音响和灯光信号，这称之为同时发出音响和灯光信号，这称之为“重瓦斯动作重瓦斯动作”第9页/共45页d)d)变压器油箱漏变压器油箱漏油油上触点接通，发出报警信号；上触点接通，发出报警信号；下触点接通，使断路器跳闸，同时发下触点接通，使断路器跳闸，同时发出跳闸信号。出跳闸信号。第10页/共45页3 3、气体继电器的安装、气体继电器的安装安安装装在在油油箱箱与与油油枕枕之之间间的的连连接接管道上。管道上。为什么变压器是斜着的？为什么变压器是斜着的？为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使

6、顶盖沿瓦斯继电器为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有的方向与水平面具有1 11.51.5的升高坡度，通往继电器的连接管的升高坡度，通往继电器的连接管具有具有2 24 4的升高坡度。的升高坡度。第11页/共45页第12页/共45页三、气体保护的原理接线图第13页/共45页主要优点：主要优点：因因此此气气体体保保护护可可作作为为变变压压器器的的主主保保护护之之一一，与与纵纵差差动动保保护护相相互互配配合合、相相互互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。动作迅速、灵敏度

7、高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。四、对气体保护的评价：四、对气体保护的评价：不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。主要缺点：主要缺点：第14页/共45页1.1.构成变压器纵差保护的基本原则构成变压器纵差保护的基本原则:IrIr00 两侧电流互感器的变比关系两侧电流互感器的变比关系:第三节第三节 电力变压器的纵联差动保护电力变压器的纵联差动保护 2.2.变压器纵差保护的特点变压器纵差保护的特点 （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

8、法）第15页/共45页不平衡电流的产生原因不平衡电流的产生原因减轻和消除方法减轻和消除方法1 1励磁涌流的影响励磁涌流的影响a.a.速饱和变流器；速饱和变流器；b.b.波形鉴别；波形鉴别；c.c.二次谐波制动二次谐波制动;d.d.互感器的接法和变比互感器的接法和变比e.e.平衡线圈补偿平衡线圈补偿2 2变压器两侧电流相位不同变压器两侧电流相位不同3 3计算变比与实际变比不同计算变比与实际变比不同4 4两侧电流互感器型号不同两侧电流互感器型号不同5 5变压器带负荷调整分接头变压器带负荷调整分接头第16页/共45页4.4.变压器纵差动保护的整定计算原则变压器纵差动保护的整定计算原则纵差动保护起动电

9、流的整定原则纵差动保护起动电流的整定原则躲开变压器的最大负荷电流躲开变压器的最大负荷电流为了避免由于电流互感器二次回路断线时可能引起的差动保护误动作。为了避免由于电流互感器二次回路断线时可能引起的差动保护误动作。可靠系数，取可靠系数，取1.31.3最大负荷电流最大负荷电流第17页/共45页第18页/共45页躲开变压器保护范围外部短路时的最大不平衡电流躲开变压器保护范围外部短路时的最大不平衡电流可靠系数，取可靠系数，取1.31.3；最大负荷电流，其计算式为；最大负荷电流，其计算式为；变比、匝数引起的相对误差；变比、匝数引起的相对误差；带负荷调压引起的相对误差；带负荷调压引起的相对误差；电流互感器

10、容许的最大相对误差；电流互感器容许的最大相对误差；非周期分量系数；非周期分量系数；电流互感器的同型系数，取为电流互感器的同型系数，取为1 1；第19页/共45页躲开变压器最大励磁涌流躲开变压器最大励磁涌流可靠系数，取可靠系数，取1.31.31.51.5；励磁涌流的最大倍数；励磁涌流的最大倍数；变压器额定电流；变压器额定电流；纵差动保护灵敏系数的校验纵差动保护灵敏系数的校验第20页/共45页对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足要求时，可在对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足要求时，可在电源侧电源侧装设电流速装设电流速断保护，它与瓦斯保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线断保护，它与瓦斯

11、保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障套管上的各种故障。第四节第四节 电流速断保护电流速断保护第21页/共45页一、变压器电流速断保护原理接线图一、变压器电流速断保护原理接线图第22页/共45页二、电流速断保护的整定计算：二、电流速断保护的整定计算：（）按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流整定：（）按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流整定：（2 2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流）躲过变压器空载投入时的励磁涌流 选择其中的较大者作为保护的动作值选择其中的较大者作为保护的动作值要求要求 大于等于大于等于2 2。灵敏系数：灵敏系数：第23页/共

12、45页 变压器相间短路的后备保护，既是变压器主保护的后备保护，又可作为变压器相间短路的后备保护，既是变压器主保护的后备保护，又可作为相邻母线或线路的后备保护。相邻母线或线路的后备保护。一、相间短路的过电流保护一、相间短路的过电流保护1 1、使用条件、使用条件 过电流保护宜用于降压变压器。过电流保护宜用于降压变压器。2 2、安装地点：电源侧。、安装地点：电源侧。第五节第五节 变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护和过负荷保护和过负荷保护第24页/共45页3 3、保护的整定计算、保护的整定计算最大负荷电流最大负荷电流 确定：确定：对于并列运行的变压器：对于并列运行的变压器：对于降压变压器

13、：对于降压变压器：保护灵敏度保护灵敏度动作电流：动作电流：（要求大于）（要求大于）1.21.2第25页/共45页保护原理接线图保护原理接线图第26页/共45页二、复合电压起动的过电流保护二、复合电压起动的过电流保护1 1、保护原理接线图、保护原理接线图第27页/共45页2 2、保护的整定计算、保护的整定计算动作值动作值低电压元件：低电压元件：电流元件：电流元件：火电厂升压变压器：火电厂升压变压器：负序电压元件：负序电压元件：第28页/共45页灵敏度灵敏度：负序电压元件：负序电压元件：电流元件：电流元件：（要求大于（要求大于1.21.2）（要求大于（要求大于1.21.2）低电压元件：低电压元件：

14、（要求大于（要求大于1.21.2）第29页/共45页 对于大容量的发电机变压器组，由于额定电流大，电流元件往往不能对于大容量的发电机变压器组，由于额定电流大，电流元件往往不能满足远后备灵敏度的要求，可采用负序电流保护。负序电流元件和反应对满足远后备灵敏度的要求，可采用负序电流保护。负序电流元件和反应对称短路故障的单相式低压过电流保护组成。称短路故障的单相式低压过电流保护组成。负序电流保护灵敏度较高，且在星、三角接线的变压器另一侧发生负序电流保护灵敏度较高，且在星、三角接线的变压器另一侧发生不对称短路故障时，灵敏度不受影响，接线也较简单。不对称短路故障时，灵敏度不受影响，接线也较简单。三、负序电

15、流及单相式低压起动的过电流保护三、负序电流及单相式低压起动的过电流保护第30页/共45页1 1、保护原理接线图、保护原理接线图第31页/共45页2 2、保护的整定计算、保护的整定计算动作值动作值（低电压元件的整定与前面方式相同）（低电压元件的整定与前面方式相同）负序电流元件：负序电流元件：灵敏度灵敏度（要求大于（要求大于1.21.2）第32页/共45页四、三绕组变压器后备保护的配置原则四、三绕组变压器后备保护的配置原则第33页/共45页五、变压器的过负荷保护五、变压器的过负荷保护 过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过电流。保护用一个电流继电器接于一相电流

16、，经电流。保护用一个电流继电器接于一相电流，经延时动作于信号。延时动作于信号。第34页/共45页(3)(3)对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应装设。对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应装设。(4)(4)对于双绕组降压变压器，装于高压侧。对于双绕组降压变压器，装于高压侧。(5)(5)仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧的容量相等，只装于电源仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧的容量相等，只装于电源侧；若三侧的容量不等，则装于电源侧及容量较小侧。侧；若三侧的容量不等，则装于电源侧及容量较小侧。(6)(6)对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均

17、应装设。1 1、过负荷保护的安装方式：、过负荷保护的安装方式：(1)(1)对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧。对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧。(2)(2)对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。第35页/共45页2 2、负荷保护的动作信号、负荷保护的动作信号 均经过同一时间继电器作用于信号。4 4、过负荷保护动作时限、过负荷保护动作时限 应比变压器的后备保护动作时限大一个t。一般取510秒。3 3、过负荷保护的动作电流整定、过负荷保护的动作电流整定 应按躲开变压器的额定电流整定，即 第36页/共45页第六节

18、第六节 变压器接地保护变压器接地保护 电力系统中，接地故障常常是故障的主要形电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大电流接地系统中的变压器，一般要求式，因此，大电流接地系统中的变压器，一般要求在变压器上装设接地（零序）保护。作为变压器本在变压器上装设接地（零序）保护。作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。护。第37页/共45页1 1、中性点直接接地变压器的零序保护、中性点直接接地变压器的零序保护第38页/共45页保护定值保护定值 式中：式中：配合系数，取配合系数，取1.11.11.21.2；零序电流分支系数；零序电流分

19、支系数；引出线零序电流保护后备引出线零序电流保护后备段的动作电流。段的动作电流。第39页/共45页2 2、中性点可能接地或不接地变压器的接地保护、中性点可能接地或不接地变压器的接地保护第40页/共45页变电站部分变压器中性点接地运行时变电站部分变压器中性点接地运行时 ：若因某种原因造成若因某种原因造成QF3QF3拒绝跳闸，则保护动作于拒绝跳闸，则保护动作于QF1QF1跳闸。当跳闸。当QF1QF1和和QF4 QF4 跳闸后，系统成为中性点不接地系统，而且跳闸后，系统成为中性点不接地系统，而且T2T2仍带着接地故障继续运仍带着接地故障继续运行。行。T2T2的中性点对地电压将升高为相电压，两非接地相

20、的对地电压将升高的中性点对地电压将升高为相电压，两非接地相的对地电压将升高相间电压。如果相间电压。如果T2T2为全绝缘变压器，可利用在其中性点不接地运行时出现为全绝缘变压器，可利用在其中性点不接地运行时出现的零序电压，实现零序过电压保护，作用于断开的零序电压，实现零序过电压保护，作用于断开QF2QF2。如果。如果T2T2是分级绝缘变是分级绝缘变压器，则不允许上述情况出现，必须在切除压器，则不允许上述情况出现，必须在切除T1T1之前，先将之前，先将T2T2切除。切除。第41页/共45页 中性点有两种运行方式的变压器，需要装设：中性点有两种运行方式的变压器，需要装设：零序过电流保护零序过电流保护用

21、于中性点接地运行方式；用于中性点接地运行方式；零序过电压保护零序过电压保护用于中性点不接地运行方式。用于中性点不接地运行方式。原则：对于分级绝缘变压器应先切除中性点不接原则：对于分级绝缘变压器应先切除中性点不接地运行的变压器，后切除中性点接地运行的变压地运行的变压器，后切除中性点接地运行的变压器；对于全绝缘变压器应先切除中性点接地运行器；对于全绝缘变压器应先切除中性点接地运行的变压器，后切除中性点不接地运行的变压器。的变压器，后切除中性点不接地运行的变压器。第42页/共45页（1 1）分级绝缘变压器）分级绝缘变压器第43页/共45页（2 2）全绝缘变压器）全绝缘变压器第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页