电力变压器的继电保护.ppt

➢按以上方法计算，根据产品目录选取与之相邻
且较大的标准变比。由于实选变比与计算变比不
可能完全相同，在差动回路中引起不平衡电流的
最大值为：
Iunb1.max fs Ikw.max
f s —由于所选电流互感器或平衡绕组匝数与计算
值不同而产生的相对误差系数。
➢当该不平衡电流大于额定值的5%时，必须进行 补偿，常用的补偿措施有以下几种：
二、变压器继电保护的配置 1、瓦斯保护（气体保护）：反应变压器油箱内 部短路故障以及油面降低。
➢800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上 的车间内油浸式变压器，应装设瓦斯保护。
重瓦斯保护：动作于跳开变压器各电源侧断路器。 轻瓦斯保护：动作于发出信号。
2、纵差保护或电流速断保护：反应变压器绕组、 套管及引出线发生的短路故障。
➢6.3MVA及以上并列运行的变压器、10MVA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6.3MVA及以上重要的变压器，应装设纵 差保护。
➢10MVA及以下的电力变压器，应装设电流速断保 护；对于2MVA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。
3、相间短路的后备保护：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。
二、瓦斯保护的工作原理
1、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
2、气体继电器的工作原理
➢稳态不平衡电流：在正常运行及保护范围外部稳 态短路情况下流入纵差保护差动回路中的电流。 ➢为了保证动作的选择性，必须保证：
I I actr unbmax
1、变压器正常运行时的励磁电流产生的不平 衡电流（影响可忽略）。
2、由变压器各侧电流相位不同而引起的不平衡电流。 对策：将变压器Y侧的电流互感器 接，将变压器 三角形接线侧的电流互感器Y接。
a)变压器正常运行时
上下两对触点都断开， 不发出信号
b)变压器油箱内部发 生轻微故障
上触点接通信号回路， 发出音响和灯光信号， 为“轻瓦斯动作”。
c)变压器油箱内部 发生严重故障
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，为 “重瓦斯动作”。
d)变压器油箱漏油
上触点接通，发出报警 信号； 下触点接通，使断路器 跳闸，同时发出跳闸信 号。
4、接地短路的零序保护：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。
5、过负荷保护 ➢400KVA以上的变压器，当数台并列运行或单独 运行并作为其它负荷的备用电源时，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。
3、气体继电器的安装 ➢安装在油箱与油枕 之间的连接管道上。
➢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 应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有 1％～1.5％的升高坡度，通往继电器的连接 管具有2％～4％的升高坡度。
三、瓦斯保护的原理接线图
四、对瓦斯保护的评价： ➢主要优点：
6、其它保护 ➢电压为500KV及以上的变压器，应装设过励磁保 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。
第二节 变压器的瓦斯保护
一、瓦斯保护的构成原理：反应变压器油箱内部 故障产生瓦斯气体的特征构成。
➢反应变压器油箱内各种短路故障，特别是绕组 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，是变压器油箱内部各种故 障的主保护。
选择其中的较大者作为保护的动作值。
2、灵敏度
Ksen
I (2) k 2.min Iact
2
➢式中
I (2) k 2. m in
—系统最小运行方式下，保护安装处
（图中K2点）发生两相金属性短路时流过保护装置
的最小短路电流。
第四节 变压器纵联差动保护
一、变压器纵联差动保护的原理
1、纵联差动保护动作的理想判据：
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。
➢主要缺点：
不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生 的故障。
第三节 变压器的电流速断保护
➢对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足 要求时，可在电源侧装设电流速断保护，与 瓦斯保护配合作为变压器油箱内部故障和套 管及引出线上故障的主保护。
Ir 0 式中：I r －流入差动继电器的电流。
2、变压器纵联差动保护单相原理图
3、期望：变压器正常运行和外部故障时
I r＝0
则：两侧电流互感器的变比关系
U1 U1
KT
I1 I1
I
2＝
I1 KTA1
I
2＝
I1 KTA2
Ir＝I2 I2 0
KTA2 KTA1
KT
二、变压器纵联差动保护的稳态不平衡电流及对策
一、变压器电流速断保护原理接线图
安装 在电 源侧
二、电流速断保护的整定计算：
1、动作电流
（1）按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护 装置的最大短路电流整定：
Iact K I rel k1.max
➢式中 K rel —取1.3～1.4；
（2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流。
Iact (3 ~ 5)ITN
注意TA极性连接
3、TA实选变比与计算变比不等而产生的不平衡电流。
➢变压器星形侧电流互感器的变比：
KTA1
3IT .N (Y ) 5
➢变压器三角形侧电流互感器的变比：
➢变压器变比：
KTA2
IT.N () 5
KT
IT .N () IT .N (Y )
➢两侧电流互感器变比关系：
ห้องสมุดไป่ตู้
KTA2 KTA1
3
KT
第6章 电力变压器的继电保护
第一节 电力变压器的故障类型及其保护
一、变压器的故障：油箱内故障和油箱外故障。
➢内部故障：绕组的相间短路、匝间短路、接地短路、 铁芯烧毁等。
➢外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和接 地短路。
➢不正常运行状态：外部相间短路、接地短路引起 的过电流和零序过电压，过负荷，油面降低，过电 压，过励磁等。