变压器保护介绍-肖海华
PST 1200变压器保护
PST 1200变压器保护pst1200变压器保护第一部分PST1200变压器保护简介第一讲变压器保护的发展一、变压器的故障类型及保护配置1.变压器故障分为内部故障、外部故障和异常工况。
内部故障：变压器绕组相间短路、单相绕组匝间短路、绕组的接地故障等。
外部故障：绕组出线相间短路、绕组出线接地故障等。
不正常工作状态：过负荷、油面降低、变压器中性点电压升高、变压器温度过高、变压器冷却器全停等。
2、220kv三圈变压器的保护配置① 变压器差动保护和差动速断保护② 变压器气体保护③变压器三侧复压闭锁方向过流及复压闭锁过流保护④高压侧、中压侧零序方向过流及零序过流保护⑤高压侧、中压侧间隙过流过压保护⑥变压器三侧过负荷保护⑦高压侧非全相保护⑧变压器冷却器全停保护⑨变压器启动失灵保护⑩ 变压器风冷启动、过载闭锁调压保护、变压器过电流闭锁自动切换等二、变压器保护的发展变压器保护的研究和发展主要依靠差动保护。
差动保护的研究是为了防止在空降和外部故障电压恢复过程中，由于励磁涌流的存在而导致变压器差动保护误动。
从电磁式-晶体管式-微型计算机针对励磁涌流的特点，目前系统中差动保护防止涌流的方法及保护类型。
① 励磁涌流包含一个较大的非周期分量，这通常会使励磁涌流偏离时间轴一侧。
采用速度饱和铁心差动继电器：（bch-1、dcd-5、dcd-5a）（bch-2、dcd-2、dcd-2a）（bch-4、dcd-4）。
② 励磁涌流中含有大量高次谐波成分，主要是二次谐波采用二次谐波制动原理：（cst-31a、cst-221b、cst-231b）、pst-1202a、rcs-978系列③ 短路电流波形和励磁涌流波形之间的差异。
励磁涌流波形呈不连续角。
采用间断角原理：jcd-2a、jcd-4A和cst-32a采用波形对称原理：pst-1202b模糊识别原理：cst-33a、rcs-978系列第二讲PST1200变压器保护的特点及原理一、采用波形对称原理的优点目前在电力系统中变压器微机保护多数采二次谐波制动原理，二次谐波制动原理的变压器差动保护在原理方面存在着缺陷。
变压器常用的保护方式是什么
变压器常用的保护方式是什么变压器的不正常工作状态主要是过负荷、外部短路从而引起的过电流、外部接地的短路引起中性点过电压、油箱漏油而引起的油面降低或冷却系统故障造成的温度升高等。
此外，大容量变压器，由于它的额定工作磁通密度较高，工作磁密与电压频率是成正比，在过电压或低频率下运行的时候，可能会引起变压器的过励磁故障等。
针对以上情况，大型变压器一般采用的方式为以下几种：一、瓦斯保护：保护变压器的内部短路和油面降低的故障。
二、差动保护、电流速断保护：保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。
三、过电流保护：保护外部相间短路，并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。
四、零序电流保护：保护大接地电流系统的外部单相接地短路。
五、过负荷保护：保护对称过负荷，仅作用于信号。
六、过励磁保护：保护变压器的过励磁不超过允许的限度。
变压器瓦斯保护反应变压器油箱内部各种故障和油面降低。
0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。
当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。
带负荷调压的油浸式变压器的调压装置，亦应装设瓦斯保护。
变压器一般采用的保护方式二：纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。
保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。
1. 对 6.3MVA以下厂用变压器和并列运行的变压器，以及10MVA 以下厂用备用变压器和单独运行的变压器，当后备保护时间大于0.5s 时，应装设电流速断保护。
2. 对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。
3. 对高压侧电压为330kV及以上变压器，可装设双重纵联差动保护。
变压器保护新版详解演示文稿
涌流产生原因: 铁芯中的磁通不能突变
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稳态时，磁通滞后电压 90°；当 U=0 时投入变压器，铁心 出现磁通 –Φm ，铁心中磁通不能突变，必须产生 +Φm 的非周 期分量，以抵消 –Φm ，使得 Φ=0 ，考虑到剩磁Φsy的影响， 半个周波后，铁心中的磁通达到最大值，严重饱和，对应 的励磁涌流此时也达到最大。
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单相变压器励磁涌流的特征： 1、数值较大，可达额定电流的6～8倍，偏于时间轴一侧；
2、含有较大的直流分量；
3、励磁涌流中含有大量的谐波分量； 3、励磁涌流的波形中有间断。
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三相变压器励磁涌流：
克服励磁涌流对变压器差动保护影响一般采用励磁涌流闭 锁措施。
1）二次谐波制动原理； 2）间断角制动原理；
TA：变压器Y形侧接成Δ形；
变压器Δ形侧接成Y形。
IdA (IY A IY B ) ID A IdB (IY B IY C ) ID B IdC (IY C IY A) ID C
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2. TA的计算变比与实际变比不同产生的不平衡
变压器的变比、电流互感器的变比都是根据产品目录来选择 的标准变比，很难满足
应绕组内部匝间短路及中性点接地侧的接地短路。
4. 特点：瞬时动作切除故障
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3. 外部相间短路的后备保护
1）过电流保护
2）复合电压起动的过流保护
3）负序电流保护和单相式低压起动的过电流保护
延
4）阻抗保护
时
跳 4. 外部接地短路的后备保护
闸
1）零序电流保护（若中性点接地）
PST-1200讲课资料
3. 动模试验情况
PST1200经历了中国电科院等近10家单位 的检测，先后在中国电力科学研究院、华东电 力试验研究院、四川省电力科学研究院、华中 理工大学等动态模拟系统上进行了充分的试验 认证。产品鉴定以后由华北电力管理局、华中 电力管理局、辽宁省电力局、四川省电力局等 针对具体应用特点进行了严格的试验认证，证 明PST1200具有很好的完善性、稳定性、实用 性和适应性。
自98年起，跟踪数字式保护特 别是变电站自动化技术的国际发展 趋势，吸取国内外数字式保护的最 新成果，总结国电南自数十年继电 保护成功经验，反复试验、论证， 开展了包括PST1200系列保护的 PS6000变电站自动化系经过(续)
1200系列 PST 1200系列 数字式变压器保护 产品概述 研制背景 主要特点 原理简介 1.差动保护 1.差动保护 2.后备保护 2.后备保护 3.失灵保护 3.失灵保护 4.瓦斯保护 4.瓦斯保护 5.PST5.PST-1201 6.PST6.PST-1202 7.PST7.PST-1203 8.PST-1204 8.PST9.PST9.PST-1206 10.PST10.PST-1260 11.PST11.PST-12 注意事项
南京新宁电力技术有限公司
本公司为国电南自的控股子 公司，专业从事变压器保护的研 制、生产、销售；PST-1200系列 数字式变压器保护为本公司的主 要产品；并为国电西北公司研制 了750kV电压等级的变压器护。 现正在推出光电PT和CT及配 合其的变电站综合自动化系统。
1200系列 PST 1200系列 数字式变压器保护 产品概述 研制背景 主要特点 原理简介 1.差动保护 1.差动保护 2.后备保护 2.后备保护 3.失灵保护 3.失灵保护 4.瓦斯保护 4.瓦斯保护 A断线 5. T A断线 V断线 6. T V断线 7. PST1201 8. PST1202 9. PST1203 10.PST1204 11.PST1260 注意事项
许继110kV变压器保护介绍
报警功能
在变压器异常运行时发出 报警信号，提醒运行人员 及时处理。
保护配置
差动保护
配置差动速断保护和比率差动保护，提高保护 的灵敏度和可靠性。
瓦斯保护
配置重瓦斯和轻瓦斯保护，分别用于跳闸和报 警。
零序保护
配置零序过流和零序方向过流保护，用于检测变压器绕组和引线的接地故障。
04
应用案例与效果分析
应用案例
许继110kv变压器保护装置在某市电力系统的应用
该装置在某市电力系统中成功应用，为变压器提供全面的保护功能，确保了电力系统的 稳定运行。
许继110kv变压器保护装置在某大型企业中的应用
为满足企业用电需求，该装置在某大型企业中得到应用，有效保护了变压器的安全，提 高了企业用电的可靠性。
效果分析
提高了变压器保护的可靠性
未来，许继110kv变压器保护装置的研究和发展将更加注重智能化和自 动化技术的应用，提高其自适应能力和自动化水平。
06
参考文献
参考文献
总结词：详细描述
详细描述：该说明书详细介绍了许继110kv变压器保护装置的技术规格、功能特点、使用方法以及常见 问题解决方案，是用户使用和维护该装置的重要参考。
总结词：详细安装步骤
许继110kv变压器保护装置还具有完善的自 检功能，能够实时监测装置的运行状态，及 时发现和处理故障，确保装置的可靠性和稳 定性。
该装置具有强大的通信功能，支持多种通信 协议，能够与调度中心、变电站自动化系统 等其他智能设备进行数据交换和信息共享。
性能指标
许继110kv变压器保护装置的测 量精度高，能够准确地测量变压 器的各种电气参数，如电压、电
许继110kv变压 器保护介绍
目录
变压器保护的基本知识
变压器保护的基本知识简介：变压器是电力系统中广泛应用的一种电气设备，用于改变交流电的电压。
为了确保变压器的安全运行和延长其使用寿命，电力系统需要对变压器进行有效的保护。
本文将介绍变压器保护的基本知识，包括常见的保护方案和保护装置。
一、变压器的运行原理变压器是一种通过电磁感应原理来改变电压的电气设备。
它主要由铁芯和线圈组成。
当通过一侧线圈的电流发生变化时，会在另一侧线圈中感应出相应的电压。
通过调整一侧线圈和另一侧线圈的匝数比例，可以实现电压的升降。
二、变压器的故障情况变压器在运行过程中可能会遇到各种故障情况，如短路、过载、过热等。
这些故障如果不能及时得到处理，可能会导致变压器的损坏甚至引发火灾等严重后果。
三、常见的变压器保护方案为了确保变压器的安全运行，通常采用多种保护方案进行综合保护。
以下是几种常见的变压器保护方案。
1. 短路保护短路是变压器故障中最常见的类型之一。
短路保护的主要目的是在短时间内将变压器与故障点隔离，防止故障扩大。
短路保护装置通常包括熔断器或断路器，能够迅速切断故障电路。
2. 过载保护过载是指变压器长时间运行超过其额定容量。
过载可能导致变压器的过热和损坏。
过载保护的主要目的是在变压器超过额定容量一定时间后切断电源，以防止变压器损坏。
过载保护装置通常包括热继电器或电流保护装置。
3. 过压保护过压是指变压器输入端或输出端电压超过额定值。
过压可能会导致绝缘击穿和设备损坏。
过压保护的主要目的是在电压超过额定阈值一定时间后切断电源，以保护变压器和其他设备。
过压保护装置通常包括电压继电器或自动开关。
4. 欠压保护欠压是指变压器输入端或输出端电压低于额定值。
欠压可能导致设备无法正常工作，甚至引发其他故障。
欠压保护的主要目的是在电压低于额定阈值一定时间后切断电源，以确保设备的正常运行。
欠压保护装置通常包括电压继电器或自动开关。
5. 温度保护变压器的温度过高可能会导致绝缘老化和设备损坏。
因此，温度保护对于保护变压器至关重要。
浅析电力变压器继电保护原理及配置_2
浅析电力变压器继电保护原理及配置发布时间：2021-06-10T06:23:17.187Z 来源：《防护工程》2021年5期作者：燕世欣[导读] 随着现代科学技术的不断发展，人们在生产生活中对电力的依赖程度越来越高，一旦停电，人们的生产生活就会陷入停滞，特别是对一些危险性较大的生产企业，停电更会造成难以估量的损失。
所以相关的专业维护人员在日常的工作中应该始终加强对电力系统的维护。
变压器作为电力系统中十分重要的设备，对它的保养和维护也是十分重要的，如变压器发生故障而相关的保护不能快速动作的话，就会发展成较为严重的故障，从而使事故扩大化。
燕世欣连云港石化有限公司摘要：随着现代科学技术的不断发展，人们在生产生活中对电力的依赖程度越来越高，一旦停电，人们的生产生活就会陷入停滞，特别是对一些危险性较大的生产企业，停电更会造成难以估量的损失。
所以相关的专业维护人员在日常的工作中应该始终加强对电力系统的维护。
变压器作为电力系统中十分重要的设备，对它的保养和维护也是十分重要的，如变压器发生故障而相关的保护不能快速动作的话，就会发展成较为严重的故障，从而使事故扩大化。
基于此，本篇文章对电力变压器继电保护原理及配置进行研究，以供参考。
关键词：电力变压器；继电保护；原理及配置引言当今社会飞速发展，人民生产、生活对电力系统高度依赖。
电力系统能否安全稳定的运行关系着人们生产、生活的品质及经济的稳定增长。
变压器作为发电、变电、配电环节中的重要设备，其性能的好坏对供电的可靠性和电力系统的正常运行有着极其重要的影响。
所以必须根据变压器容量及其在电力系统中所起到的作用合理配置相关保护，配置工作可靠、性能良好的继电保护装置，减少电力变压器故障和异常情况带来的停电事故，为广大的电力用户提供安全、可靠、优质的电能。
1电力变压器继电保护原理1.1反应变压器内部故障的瓦斯保护（1）变压器内部发生严重漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，差动保护及其他反应电量的保护均不能动作，而瓦斯保护却能动作。
变压器的过激磁保护
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激磁，引起变压器铁芯饱和，造成变压器严重过热，差点引发火灾。
02
保护动作
变压器的过激磁保护装置在检测到异常的磁通密度后，迅速启动并跳闸，
切断了电源，避免了事故扩大。
03
故障原因
系统电压波动是造成变压器过激磁的主要原因。此外，变压器设计时对
过激磁的考虑不足，以及运行维护不当也是导致故障的重要因素。
某110kV变压器过激磁故障案例
变压器过激磁保护的整定计算
整定计算原理
变压器过激磁保护的整定计算主 要基于变压器的参数和运行状态， 通过计算得到合适的定值，以实
现保护功能。
整定计算方法
整定计算方法包括基于数学模型 的方法、基于经验公式的方法和 基于人工智能的方法等，根据实 际情况选择合适的方法进行计算。
整定计算步骤
整定计算步骤包括确定变压器参 数、分析运行状态、选择合适的 保护方式、进行计算并得出定值
基于物联网技术的变压器过激磁保护
总结词
利用物联网技术，实现变压器过激磁保护的远程监测 和智能控制，提高保护系统的可靠性和智能化水平。
详细描述
通过物联网技术，将变压器过激磁保护系统与远程监 测中心连接起来，实现实时数据传输和远程监控。在 出现故障时，远程监测中心能够及时获取故障信息， 并采取相应的处理措施，确保变压器的安全运行。同 时，物联网技术还能够实现智能控制，根据变压器的 运行状态和负荷情况，自动调整保护系统的参数和动 作阈值，提高保护系统的智能化水平。
基于电压传感器的过激磁保护
总结词
通过监测变压器原边或副边的电压变化，判断是否发生过激磁现象。
详细描述
基于电压传感器的过激磁保护主要通过安装电压互感器来监测变压器原边或副边 的电压变化。当电压超过设定阈值时，保护装置会触发相应的动作，如跳闸或报 警。
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中压后备
相间距离保护D2,T5 相间距离保护 和接地距离保护D1T3 和接地距离保护 复压闭锁（方向）过电流保护D3T8 复压闭锁（方向）过电流保护 零序电压闭锁零序（方向）过电流保护D3T8 零序电压闭锁零序（方向）过电流保护 零序过电压保护和间隙零序过流保护D1T2 零序过电压保护和间隙零序过流保护 过负荷， 过负荷，通风 TV 断线检测等等
低压后备，可以配置两侧（最大配置） 低压后备，可以配置两侧（最大配置）
复压闭锁（方向）过电流保护 复压闭锁（方向）过电流保护D3T8 零序过电压 过负荷， 过负荷， TV 断线检测等等
保护功能的配置
差动保护定值１
差动保护压板
差动保护定值２ ………. 差动保护定值ｎ 高复压过流定值１ ………. 高复压过流定值ｎ 高零序过流定值１ ………. 高零序过流定值ｎ
高复压过流压板 高零序过流压板
命名规则
各型号
除了E、F以外，都是一套程序，由配置解决
CSC326A
适用于220KV的两圈变（东北版本）
CSC326B
220KV的三圈变
CSC326C
３３０ｋV或５００ｋV的变压器,需要配置阻 抗保护
CSC326D
低压带分支的220KV保护
CSC326E
主保护和后备保护的TA分开的场合
整定值 ICD,IB,KID,ISD 准备取消IB
谐波闭锁
二次谐波：可整定 五次谐波 ３５％
零差
自耦变
. . . . . . .
I d = I hA + I hB + I hC + ( I mA + I mB + I mC ) * kpm + kp 0 * I 0 g
& & & & & & & I r = max{| I hA + I hB + I hC |, kpm* | I mA + I mB + I mC |, kp0* | I 0 g |}
压板的设置原则
复压过流保护 零序过流保护 接地阻抗保护 相间阻抗保护 间隙零流 间隙零压 过激磁
其它功能
闭锁备投：设置原则 保护装置失灵节点
闭锁
直流电压监视 双CPU
差动保护原理
励磁涌流的判别：二次谐波原理，模糊识别原 理，间断角原理 制动电流的选取 I = ∑ I&
N i dz i =1 I = 1 I − I & & zd 2 max ∑ i
I2nH KphM= I2nM
额度电流计算
TA断线 断线
在有电流突变时，判据如下： 1) 发生突变后电流减小（而不是增大） 2) 本侧三相电流中有一相或两相无流，且对 侧三相电流无变化 满足以上条件时判为TA二次回路断线。 TA二次断线后，发出告警信号，并可选择闭锁 或不闭锁差动保护出口。
制动曲线
CSC326F
１１０ｋｖ的变压器保护
１１０ｋｖ变压器保护的方案 １１０ｋｖ变压器保护的方案 ｋｖ
双主双后（成本和单主单后一样） 单主单后，主保护和各侧后备都分开 单主单后，主保护和后备保护分开，但后备共 用一个机箱，包括电源
模拟量端子的说明
IRA,IRB,IRC IH0/IGA,IHJX/IGB,IM0/IGC,IMJX/IG0 3U0无低压侧
记忆 取对侧电压 增加保命段
TV断线的问题（原因） 断线的问题（原因） 断线的问题
控制字为1时表示“TV断线后方向和复压不满足”，控制字 为0时表示：“TV断线后方向和复压满足”。 对方向：当方向电压所取侧发生TVDX时，如果该控制字 去０，则认为方向为正向，如果该控制字取１，则认为方 向在反向。 对复合电压：当某侧TV断线时，则只退出本侧保护的断线 侧的复压元件，复压闭锁过流保护仍然科院通过其它侧的 复压来启动。因此某侧TV断线的结果不会影响其他侧复压 元件的动作情况。当复压所取侧都发生TVDX时，如果控 制字取０，则认为复压条件满足，如果控制字取１，则认 为复压条件不满足。
电压压板
当TV检修时退出该压板， 复流保护：此时退出复合电压元件和方向元件， 本侧复流保护就变为不带方向的复流保护（复 压仍可取其它侧）。 零流保护：投入该压板，退出零压元件和方向元 件，本保护就变为纯电流保护。 间隙零压保护：退出
过激磁
定时限告警：当过激磁倍数大于定时限告警定 值时发出告警信号。 定时限跳闸：当过激磁倍数大于定时限跳闸定 值时跳闸。 反时限跳闸：分成7段，从1.1至1.4，级数为 0.05，每段都有一个跳闸时限，落在相邻段之 间跳闸时限采用线性插值计算。 定值：基准电压
CSC-326变压器保护介绍 变压器保护介绍
肖海华
适用范围
适用于110kV～500kV电压等级的各种接线方 ～ 适用于 电压等级的各种接线方 式的变压器 可用于最大五侧制动的变压器保护 适应各种变压器包括自耦变压器保护
设计原则
高压超高压变压器保护主后备一体化的设计原 则 高性能CPU插件完成全部主后备保护功能 高性能 插件完成全部主后备保护功能 适应高压保护双重化配置的要求 CST100/CST200变压器保护的换代产品 变压器保护的换代产品
差动原理
接线方式的转换 定值：中、低压侧的接线方式，钟点数。 变压器各侧TA二次电流相位由软件自校正，采 用在Y侧进行校正相位。例如对于Y0/∆-11的 接线，其校正方法如下：
I ' A = (I A − I B ) / 3
• • •
Ｎａｒｉ用∆侧校正。 侧校正。 侧校正
平衡系数
输入变压器的参数：容量，额度电压，TA变 比
结构特点： 结构特点：
紧凑型机箱结构 全套装置集中在一个4U、 全套装置集中在一个 、19inch机箱内 机箱内 抗干扰能力强
硬件框架
主处理器
采用32位单片机，保持总线不出芯片的优点， 采用 位单片机，保持总线不出芯片的优点，程序完全 位单片机 在片内运行。 在片内运行。 大容量内存，内部 字节； 大容量内存，内部Flash：1M字节； ： 字节 内部RAM：64k字节。 字节。 内部 ： 字节 5级流水线处理，包括浮点乘法在内的绝大多 级流水线处理， 级流水线处理 数指令在一个指令周期（ 数指令在一个指令周期（12.5ns）执行完成。 ）执行完成。
动作曲线
I 0d
KOD
I 0d
Ir
IB
后备保护跳闸矩阵
在系统参数中可以整定：工程人员或用户。 高，高母联，中，中母，低１，低２，低压分 段，４个备用。
阻抗启动元件
突变量启动和负序电流启动
阻抗保护特性
偏移特性圆，指向可以整定，经TV断线闭锁 整定值：X,R,N
复压过流
出口短路的方向问题
– – –
差动速断保护 比例制动差动保护 不同的励磁涌流判别原理 五次谐波过激磁闭锁 TA饱和判别 饱和判别 零序差动保护（自耦变） 零序差动保护（自耦变） TA 断线检测
高压后备保护（最大配置） 高压后备保护（最大配置）
相间距离保护D2,T5 相间距离保护 和接地距离保护D1T3 和接地距离保护 复压闭锁（方向）过电流保护D3T8 复压闭锁（方向）过电流保护 零序电压闭锁零序（方向）过电流保护D3T8 零序电压闭锁零序（方向）过电流保护 零序过电压保护和间隙零序过流保护D1T2 零序过电压保护和间隙零序过流保护 过激磁保护:定时限 定时限１ 定时限２ 过激磁保护 定时限１，定时限２，反时限 过负荷，通风，闭锁调压， 过负荷，通风，闭锁调压， TV 断线检测等等
组屏
220KV
分相操作箱、压切 非电量保护（本体，失灵， 非全相） ２＊三相操作箱＋压切 CSC326 CSC326 打印机
意见箱
xiaohh@
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
该框架用于变压器保护的优点
保护和通讯分开 可以局部更新 IO扩展方便（软件配置支持），尤其适合当前 各地对变压器保护的不同要求
关于配置
装置可以灵活配置 模拟量、开关量、压板，保护功能，循环显示 量
模拟量配置的意义
进一步解耦保护程序和硬件的接口，为今后的 扩展提供方便 在实验时减少接线，接错线时能用软件纠正
开关量配置的意义
便于扩展 减少接线错误造成的影响
循环显示量配置
保护和通讯分开，保护把所测量的物理量送到 MASTER插件，MASTER根据配置（源在保 护CPU中）和外界通讯：MMI、CSPC、工程 师站、监控、远动等等。能满足一些个性化的 需求。
主保护的功能（最大配置） 主保护的功能（最大配置）