08变压器保护课件

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内部短路时， 无论是单电 源，还是双 电源，保护 都能正确测 量到短路点 电流。
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二、变压器差动保护的特点
不平衡电流产生的原因一：
（一）．励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法
（1）励磁涌流： 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电
等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器 额定励磁电流的6～8倍，通常称为励磁涌流。
– 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。
– 对6.3MVA以下厂用变压器和并列运行的变压器，以及 10MVA以下厂用备用变提出压问器题和： 单独运行的变压器，当 后备保护时间大于0变置.5？压s时器保，护应如装何配设电流速断保护。
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特高压变电站的全景图
特高压变电站的侧视图 特高压变电站的全景图
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特高压变电站的侧视图
二、变压器的故障
油箱内的故障和油箱外的故障。
油箱内部故障 油箱外部故障
绕组的相间短路 绕组的匝间短路 绕组的单相接地短路（中性点直接接
地系统侧）
引出线的相间短路
绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳 发生的单相接地短路（中性点直接接地系统侧）
的措施：
①采用带有速饱和变流器的差动继电器 构成差动保护；
②利用二次谐波制动原理构成的差动保 护；
③利用间断角原理构成的变压器差动保 护；
④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器 差动保护。
– 高压侧为500kV的变压器宜装设过励磁保护。
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内容二 变压器的瓦斯保护
一、瓦斯保护的概念和作用 二、瓦斯保护装置动作的原因及处理
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变压器安装示意图:
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一、瓦斯保护的概念和作用
1．瓦斯保护基本原理
瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的 一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、 绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降 或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。
当油浸式变压器的内部发生故障(包括轻微的匝间短路 和绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路)时，由于故 障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材 料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们 将从油箱流向油枕的上部。当严重故障时，油会迅速 膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着 油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的上述特点，可
除发电机变压器共用纵联差动保护外，发电机还应单
独装设纵联差动保护。对200～300MVA的发电机变压
器组亦可在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采
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四、变压器保护配置
3．反应变压器外部相间短路并作瓦斯保护和纵联差动 保护（或电流速断保护）后备的过电流保护的后备保 护(故障)：
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（2）励磁涌流的特点：
①励磁电流数值很大，并 含有明显的非周期分量， 使励磁电流波形明显偏于 时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的 高次谐波，其中励磁涌流 以2次谐波为主。
③励磁涌流的波形出现间 断角。
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（3）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响
内容三 变压器差动保护
一、变压器差动保护的基本原理 二、变压器差动保护的特点 三、减小不平衡电流的措施 四、比率制动式差动保护原理
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内容三、电力变压器的纵联差动保护
1、 变压器纵差保护的基本原理 纵联差动保护是按比较被保护的变压器
两侧电流的大小和相位的原理实现的。
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3．瓦斯保护的原理接线
瓦斯保护的原理接线如下图所示 ：
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瓦斯保护的原理接线如下图所示 ：
①接线原理：上面的触点表示“轻瓦斯保护”，动 作后经延时发出报警信号。下面的触点表示“重瓦斯 保护”，动作后起动变压器保护的总出口，使断路器 跳闸。
②KOM作用：当油箱内部发生严重故障时，由于油 流的不稳定可能造成干簧触点的抖动，此时为使断路 器能可靠跳闸，应选用具有电流自保持线圈的出口中 间继电器KOM，动作后由断路器的辅助触点来解除出 口回路的自保持。
过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起 动的过电流保护、负序电流保护和阻抗保护
①过电流保护宜用于降压变压器。 ②复合电压起动的过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变
压器和过电流保护不满足灵敏性要求的降压变压器。 ③负序电流和单相式低电压起动过电流保护，可用于63MVA及
以上升压变压器。 ④当采用上述（2）、（3）的保护不能满足灵敏性和选择性要求
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三、变压器的不正常运行
变压器的不正常运行状态主要有：
①由于变压器外部相间短路引起的过电流和外 部接地短路引起的过电流和中性点过电压；
②由于负荷超过额定容量引起的过负荷 ③由于漏油等原因而引起的油面降低。 ④大容量变压器在过电压或低频率等异常运行
方式的过励磁故障。
油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压 力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障 电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温 度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。 气体继电器或二次回路故障。 以上所述因素均可能引起瓦斯保护信号动作。
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一、变压器差动保护的基本原理
3．变压器纵差动保护的原理接线图：
I2'
I2''
I1' nTA1
I1'' nTA2
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G
I I
II 2
III
III 2
K
正常运行时，由于型号、 特性不同将产生不平衡电 流。
外部短路时，流入差 动继电器的电流为最 Ir II2III2 大不平衡电流。
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四、变压器保护配置
1．瓦斯保护（800KVA以上） （主保护）:
重瓦斯
反映油箱内部故障和油面降低
轻瓦斯 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。
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四、变压器保护配置
2．差动保护（主保护） （故障）
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内容一 变压器故障不正常运行及 保护配置
一、变压器的在系统中的地位 二、变压器的故障 三、变压器的不正常运行 四、变压器的保护配置
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核电厂
水电厂
火电厂
变电站
电气铁路
50050k0 V 输电线路
风电
枢纽变电所
地区变电所 110k110V
配电线路
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二、瓦斯保护装置动作的原因及处理
1．瓦斯保护信号动作的主要原因 轻瓦斯动作的 原因：
因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入变压器。 因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒
以下。 变压器故障产生少量气体。 变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，
– 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。
– 对于发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路
器时，发电机装设单独提的出问纵题联：差动保护。当发电机与 变压器之间没有断路变置？器压器时保，护1如0何0M配 VA及以下发电机与 变压器组共用纵联差动保护；100MVA以上发电机。
电力系统主设备保护
模块一 变压器保护
电力系：杨会贤
模块一 变压器保护
内容一 变压器故障不正常运行及保护配置、气 体保护
内容二 变压器的瓦斯保护 内容三 变压器差动保护 内容四 变压器相间短路的后备保护及过负荷保
护 内容五 变压器零序电流电压保护 内容六补充 1 变压器的过励磁保护及其他保护 内容七补充2 三绕组变压器保护的特点 内容八补充3 自耦变压器保护的特点 内容九 变压器微机保护的配置
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PST1200系列数字变压器保护装置
PST1200系列数字变压器保 护装置是以差动保护、后 备保护和瓦斯保护为基本 配置的成套变压器保护装 置，适用于500KV、 330KV、220KV、110KV、 66KV等大型电力变压器。 本系列保护装置基本配置 设有完全相同的CPU插件， 分别完成差动、高、中、 低压侧后备保护等功能， 均由软件实现。瓦斯保护 由独立机箱实现。
时，可采用阻抗保护。
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四、变压器保护配置
4．反应大接地电流系统中变压器外部接 地短路的零序电流保护： （故障）
110kV及以上大接地电流系统变压器——零 序保护外部接地短路引起的过流;内部接地短路的 后备保护.
– 如果变压器中性点可能接地运行，对于两 侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器 应装设零序电流保护;
以构成反应于上述气体而动作的保护装置。
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一、瓦斯保护的概念和作用
1．瓦斯保护 基本原理
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一、瓦斯保护的概念和作用
浮筒挡板式结构： 上部——开口杯 下部——金属挡板上附磁铁（可绕轴转动）
干簧接点（两对）
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瓦斯保护的工作原理