031 不同接法变压器保护灵敏度分析

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变压器的连接组别(附各种判别方法)

变压器的连接组别(附各种判别方法)

变压器的连接组别变压器的同一相高、低压绕组都是绕在同一铁芯柱上,并被同一主磁通链绕,当主磁通交变时,在高、低压绕组中感应的电势之间存在一定的极性关系同名端:在任一瞬间,高压绕组的某一端的电位为正时,低压绕组也有一端的电位为正,这两个绕组间同极性的一端称为同名端,记作“˙”。

变压器联结组别用时钟表示法表示规定:各绕组的电势均由首端指向末端,高压绕组电势从A指向X,记为“ÈAX”,简记为“ÈA”,低压绕组电势从a指向x,简记为“Èa”。

时钟表示法:把高压绕组线电势作为时钟的长针,永远指向“12”点钟,低压绕组的线电势作为短针,根据高、低压绕组线电势之间的相位指向不同的钟点。

确定三相变压器联结组别的步骤是:①根据三相变压器绕组联结方式(Y或y、D或d)画出高、低压绕组接线图(绕组按A、B、C相序自左向右排列);②在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向③画出高压绕组电势相量图,根据单相变压器判断同一相的相电势方法,将A、a重合,再画出低压绕组的电势相量图(画相量图时应注意三相量按顺相序画);④根据高、低压绕组线电势相位差,确定联结组别的标号。

Yy联结的三相变压器,共有Yy0、Yy4、Yy8、Yy6、Yy10、Yy2六种联结组别,标号为偶数Yd联结的三相变压器,共有Yd1、Yd5、Yd9、Yd7、Yd11、Yd3六种联结组别,标号为奇数为了避免制造和使用上的混乱,国家标准规定对单相双绕组电力变压器只有ⅠⅠ0联结组别一种。

对三相双绕组电力变压器规定只有Yyn0、Yd11、YNd11、YNy0和Yy0五种。

标准组别的应用Yyn0组别的三相电力变压器用于三相四线制配电系统中,供电给动力和照明的混合负载;Yd11组别的三相电力变压器用于低压高于0.4kV的线路中;YNd11组别的三相电力变压器用于110kV以上的中性点需接地的高压线路中;YNy0组别的三相电力变压器用于原边需接地的系统中;Yy0组别的三相电力变压器用于供电给三相动力负载的线路中。

变压器保护原理及技术分析

变压器保护原理及技术分析

变压器保护原理及技术分析变压器是电力系统中的重要设备,其保护工作对于系统的稳定运行至关重要。

变压器保护的原理和技术是变压器保护工作的基础和核心内容,保证变压器在正常运行时的安全性和可靠性。

变压器保护的基本原理是通过对变压器电气量进行测量和监控,判断变压器是否存在故障,并且采取相应的措施使得故障不会扩大或影响到系统的正常运行。

变压器保护的技术分析主要包括电气量测量、故障判据、保护动作和保护信号传输等方面。

首先,变压器保护的电气量测量包括变压器的电流、电压、功率、频率等参数的测量。

通过对这些参数的测量,可以了解变压器的运行状态,判断是否异常。

其中,电流测量是变压器保护的关键部分,通过测量变压器的原边和副边电流,可以判断是否存在故障,如短路、过载、接地故障等。

其次,故障判据是变压器保护的核心内容,在保护中起到了决定性的作用。

故障判据主要包括电流比值、电流相位、差动电流、电流变化率、电压波动等指标。

通过对这些指标的分析,变压器保护可以精确判断是否存在故障,并对故障进行准确的定位。

例如,差动保护是一种常用的变压器保护方案,通过比较原边和副边电流的差值来判断是否存在故障,当差流超过设定值时动作。

保护动作是保护系统中的重要环节,其目的是在故障发生时及时采取措施,保护变压器不被进一步破坏。

常见的保护动作包括断路器跳闸、刀闸切断、发出故障信号等。

保护动作需要根据具体的故障类型和保护方案来确定。

例如,对于过载故障可以采取保险丝熔断的方式进行保护,对于短路故障可以采取断路器跳闸的方式进行保护。

最后,保护信号传输是变压器保护中的重要环节。

保护信号的传输可以通过电缆、光纤、无线通信等方式进行,保证保护动作的及时性和可靠性。

保护信号传输应该满足一定的安全性要求,防止误动作和误导致系统中断。

总之,变压器保护的原理和技术分析是保证变压器安全运行的关键。

通过对变压器的电气量测量和故障判据的分析,采取相应的保护动作和保护信号传输,可以保证变压器在正常运行时的安全性和可靠性。

电力变压器灵敏度分析及容错保护技术研究

电力变压器灵敏度分析及容错保护技术研究

电力变压器灵敏度分析及容错保护技术研究电力变压器是电力系统中不可或缺的重要设备,它们能够实现电能的变压、输送和分配。

在电力系统中,变压器承担着承载大电流和高压的任务,所以变压器的安全运行至关重要。

然而,变压器在运行过程中,可能会受到各种各样的干扰和故障,给电力系统带来很大的影响。

因此,研究电力变压器的灵敏度分析及容错保护技术是非常必要的。

1、电力变压器灵敏度分析电力变压器灵敏度分析是指在一定电压、电流条件下,分析电力变压器内部绕组发生短路、断路等故障时,对电力系统运行状态产生的影响程度。

电力变压器的灵敏度与变压器的参数有关,如变压器的电感、电阻、容量等等。

当变压器内部发生短路、断路等故障时,变压器的参数会发生明显的变化,从而影响系统的稳定性。

电力变压器的灵敏度分析一般采用数学模型的方法,通过计算机程序或仿真软件,对电力变压器故障时的电压、电流、功率等参数进行模拟计算,从而得到电力系统的状态和参数变化情况。

通过计算机仿真方法,可以在不实际发生故障的情况下进行灵敏度分析,避免在实验中可能出现的危险和伤害。

2、电力变压器容错保护技术容错保护技术是指在电力系统中,对电力设备进行故障排除和防范,保证电力系统的高效安全运行。

在电力变压器容错保护技术中,主要针对电力变压器的短路、过载、绕组开路等故障进行分析和保护。

电力变压器容错保护技术主要包括以下几个方面:(1)绕组温度保护。

当电力变压器的温度达到一定值,会影响变压器的稳定性和寿命。

因此,在电力变压器中设置温度传感器、热继电器等设备,可以实时监测变压器的温度变化情况,当温度超过正常范围时,会自动停机,实现对变压器的保护作用。

(2)短路过流保护。

电力变压器在运行过程中,可能会发生短路、过流等故障。

因此,在变压器设计中要设置过流保护装置和短路电离保护,当电力变压器发生短路、过流等故障时,系统会自动切断电路,防止故障继续扩大。

(3)绕组开路保护。

电力变压器的绕组开路是一种比较常见的故障,可以通过设置绕组开路保护装置进行防范。

变压器后备保护选择性与灵敏性配合问题的分析

变压器后备保护选择性与灵敏性配合问题的分析

变压器后备保护选择性与灵敏性配合问题的分析天水供电公司的研究人员杨剑梅、杨雪梅、高辉,在2015年第3期《电气技术》杂志上撰文,介绍了在电网运行中发生的一起变压器后备保护动作的真实案例,在该案例中变压器高压侧与中低压侧后备保护定值在选择性、灵敏性难以同时兼顾。

本文从跳闸事件的一般现象出发,以故障录波信息为依据,以电网故障电流仿真系统为工具,对如何处理变压器后备保护上下级的配合关系,对整定值的选择性和灵敏性进行合理的取舍等问题展开分析,不仅为变压器保护整定计算提供了真实的参考依据,也为提高电网安全性和可靠性提供了符合生产实际的改进措施。

电网继电保护的整定计算应满足速动性、选择性和灵敏性要求[1],但是在保护整定计算的工作中,经常遇到由于电网运行方式、装置性能等原因造成选择型、灵敏性难以同时兼顾的情况。

如何处理上下级保护间的配合关系,对保护整定值进行合理的取舍,避免保护越级动作,是保护整定计算人员需要攻克的一道难题。

本文以110kV变电站主变后备保护高压侧与中、低压侧后备保护在选择性、灵敏性不能同时兼顾的真实案例进行了研究和探讨,层层递进地剖析保护动作情况,并提出了相应的改进措施。

1 案例概况某110kV变电站配置110kV同型号变压器2台,1#、2#主变并列运行。

两台主变110kV侧、35kV侧、10kV侧均配置两段复合电压过流保护。

2012年8月15日,3501开关内部发生短路故障起火,保护动作情况依次为:(1)1220ms:1#、2#主变中压侧后备保护复压过流I段一时限动作出口,跳开3500开关;(2)1520ms:1#主变中压侧后备保护复压过流I段二时限动作出口,跳开3501开关;(3)1820ms 1#、2#主变高压侧后备保护复压过流I段一时限动作出口,跳开1101、101、1102、3502、102开关。

经过详细排查和检验,查明故障点k1位于3501开关箱内部(靠近主变侧),内部绝缘已严重破坏。

变压器保护原理及试验方法(最终版)

变压器保护原理及试验方法(最终版)

油位异常、油温高报警、绕温高报警等动作也是只发 信。压力释放、油温高跳闸、绕温高跳闸等动作后可以是跳 闸,也可以是发信,一般是跳闸,在运行环境恶劣经常造成 误动的地方可以改为发信。冷却器全停作用于跳闸,根据变 压器运行温度来决定跳闸时间,变压器厂家会给出一个温度 值,当变压器温度低于这个温度,冷却器全停后60分钟跳闸, 当变压器温度高于这个温度,冷却器全停后20分钟跳闸。
2.1.2 比率制动式差动保护 如果不采用比率制动特性,保护动作电流必须按最大外 部短路时周期性短路电流所引起的最大不平衡电流来整定, 保护动作较慢,可靠性也不高。 所谓比率制动特性差动保护简单说就是让差动电流定值 随着制动电流的增大而按某一比率相应的提高。使制动电流 在不平衡电流较大的外部故障时制动作用明显,防止由于不 平衡电流引起的保护误动。而在内部故障时,制动作用最小, 保证保护能可靠、灵敏的动作。
I1
I2
i1
id
i2
图2
在每相并联分支数为2以上的发电机中,可以使用裂相 横差保护,保护所用CT装设在被保护元件的同一侧,正常运 行或外部故障时,两个CT一次绕组中流过大小和方向完全一 样的电流(理论上),差动电流是两个CT的二次电流相减, 其值理论上等于0,实际上等于不平衡电流,当内部故障时, 两个CT一次绕组中流过的电流不再相等,二次的差流增大保 护动作。发电机横差保护与发电机纵差保护相比较,横差保 护能保护匝间短路和大负荷时分支绕组开焊等故障。 变压器保护不采用横差保护。
2.2.5 零序(方向)过流保护 接地短路的后备保护毫无例外地采用零序过流保护, 动作方程:I0>I0dz 且t >Tdz,可以设置多段。 对高、中压侧中性点均直接接地自耦变和三绕组变压 器,当有选择性要求时,应增设零序方向元件。 和复压方向过流保护类似,零序方向过流保护也设有 多个控制字,用“零序电流经零序电压闭锁”控制字来控 制是否经零序电压闭锁;用“零序过流经方向闭锁”控制 字来控制是否经方向闭锁;用“零序方向判别用自产零序 电流”控制字来选择方向元件所用的电流;用“零序方向 指向”控制字来控制零序方向过流的方向指向。

电力系统运行的灵敏度分析及应用

电力系统运行的灵敏度分析及应用

第三章 电力系统运行的灵敏度分析及应用第一节灵敏度分析分析在给定的电力系统运行状态下,某些量发生变化时,会引起其他变量发 生多大变化的问题。

这一问题当然可通过潮流计算来解决,但计算工作量大。

采用灵敏度分析法,计算量小,并可揭示各量之间的关系。

但变化量大时,灵 敏度分析法的精度不能保证。

一、灵敏度分析的根本方法1、常规计算方法电力系统稳态运行的潮流方程一般性描述为:f (x, u )=0/C 八』(3-1)N = V (x, u)x 为状态变量,如节点电压和相角;u 为控制变量,如发电机输出功率或电 压;y 为依从变量,如线路上的功率。

实际上,(3-1)中f (x, u )=0就是节点功率约束方程,y =y( x , u )是支路功率与节点电压的关系式。

设系统稳态运行点为(x °,u 。

),受到扰动后系统的稳态运行点变为(x 。

+ A x,u 。

+ A u )。

为了求出控制量变化量与状态量变化量之间的关系,在处将(3-1)按泰勒展开并取一次项,得:cf . c f .f (x 。

十 A x, u 。

+ Au ) = f (x 0, u 0)十——A x十——A u = 0 e x cu y 0 + A y =y (x 。

, u 。

)+ 肖皈 + 皆 A uL ex cu将?(x 0,u 0)=°代入,有: y 0 =y(x 0, u 0) 奇A 工滂再 .A x + . A u = 0< excu(x 0,u 0) (3-2)I y = 乂 x M ux u其中△x = —,堂 i e~Au=SxuA u{_(X J cuI y = —x— u =J x ;ui y Sxu— L u = Syuuxu yux ;u yu(3-4)S—苴 :x :u住ySxu+业):x :u (3-5)Syu为u的变化量分别引起x和y变化量的灵敏度矩阵。

如果控制变量为各节点的有功、无功设定量,那么昌=也皿S xu 就是潮流方程的雅可比矩阵的逆。

变压器保护原理及技术分析

变压器保护原理及技术分析

变压器保护原理及技术分析变压器是电力系统中常用的电气设备之一,用于改变电能的电压,将高压电能转换为低压电能,或将低压电能转化为高压电能。

保护变压器的安全运行是电力系统的重要任务之一,变压器保护原理及技术分析的重要性不言而喻。

变压器的保护原理主要包括过电流保护、差动保护、接地保护以及过温保护等。

过电流保护是最常用也是最基本的保护原理之一、当变压器发生内部故障或短路时,会导致电流异常增大,超过额定电流值。

过电流保护装置能够检测电流的大小,一旦电流超过额定值,就会自动切断电源,保护变压器免受电流过载的损害。

差动保护是变压器保护的核心原理,主要用于检测变压器内部的故障。

通过在主变压器的高压和低压侧分别加上电流互感器,将两侧电流信号进行比较,当两侧电流不平衡时,说明变压器内部发生短路或故障,差动保护装置就会切断电源,保护变压器免受故障损害。

接地保护是为了防止变压器的接地故障引起电压过高,也是保护变压器的重要手段之一、接地保护装置会将变压器的接地电流进行检测,当接地电流超过预设值时,就会进行相应的保护动作,以确保变压器不受过高电流的损害。

过温保护是为了防止变压器因长时间工作而温度过高而引起的故障。

过温保护装置能够实时检测变压器的温度,当温度超过额定值时,会自动切断电源,以防止变压器因温度过高而发生故障。

在具体的变压器保护技术分析中,需要深入研究变压器的特性,包括变压器的结构、参数、工作原理以及故障模式等。

同时,还需要研究各种保护装置的原理、工作方式以及在保护过程中的相互关系和配合关系。

在变压器保护技术分析中,还需要考虑到不同电力系统的特点与要求。

例如,在大型电力系统中,变压器保护系统通常采用分布式保护方式,即将保护装置分布在变压器的高压和低压侧,以便及时响应故障并采取保护措施。

而在小型电力系统中,可以采用集中式保护方式,即将保护装置安装在一个位置,集中处理变压器的保护问题。

总之,变压器保护原理及技术分析是保护变压器安全运行的重要手段。

什么是变压器保护的灵敏性

什么是变压器保护的灵敏性

变压器保护的灵敏性唯有接于超高压系统的变压器在其高压引线上的故障,才可能对系统的暂态稳定构成胁。

对这种故障,变压器的差动速断保护一定能快速灵敏地动作。

长期以来变压器差动保护以低压引线上的故障作为校验灵敏度的依据,这是十分错误的。

变压器内部故障主要是匝间短路,当短路匝数较少时,引线上的电流远小于低压引线故障时的电流。

令最小短路匝数占绕组总匝数的比例为a(0<a<1),变压器差动保护能够动作的a值越小,灵敏度越高,或者说保护的死区越小。

变压器差动保护的一个特殊问题是避开变压器的励磁涌流。

我国在机械型保护时代广泛利用经速饱和变流器供电的差动继电器。

这种方法对避开差动保护的暂态不平衡电流是有效的,但用来避开变压器的励磁涌流效果不好,要求将差动保护的最小启动电流提高到1.5I(I为变压器的额定电流)才能避开涌流,因而对匝间短路的灵敏度很低。

长期运行的经验证明,在匝间短路时气体继电器比差动继电器更灵敏。

现在差动保护利用差动电流中的“二次谐波”或间断角能有效地避开励磁涌流,于是差动继电器的最小启动电流可以降低。

当最小启动电流整定为0.5I时,对轻微匝间短路的死区为a=0.01~0.02。

如此整定的差动继电器已有先于气体继电器动作的记录。

由于变压器匝间短路的计算方法尚未解决,不免对上述故障记录的数据是否有普遍意义产生怀疑。

作者认为保护的最小启动电流决定了在死区故障时变压器引线上电流的故障分量的值。

既然此值只有0.5I,使在系统最小运行方式下也能提供这样大的短路电流。

换之,死区为a=0.01~0.02有普遍意义。

如果短路匝数更小,则故障更轻,等待故障发展短路绕组匝数增加到a=0.02保护再动作,只要不损坏铁心,损失并未增加,而且当a<0.02时短路电流很小,系统电压基本不变,对用户供电也不受影响,稍后跳闸也是允许的,所以进一步减小死区、提高灵敏度与动作速度并无实际意义。

变压器保护调试方法

变压器保护调试方法

变压器保护调试方法变压器作为电力系统中重要的电气设备,其正常运行对于电力系统的稳定运行具有重要意义。

为了保证变压器的运行安全性和可靠性,需要进行相应的保护调试工作。

本文将介绍变压器保护调试的方法,并在此基础上进行详细阐述。

相对电流差动保护是变压器的主要保护手段之一,其调试方法如下:(1)首先,确保差动保护装置的接线正确,差动电流互感器的极性一致。

(2)检查接线柜的接线,确保接线准确可靠。

(3)进行差动保护测试,检测保护装置的工作性能。

通过注入一定的电流,检验保护装置的动作时间和可靠性。

(4)调整差动保护的灵敏度和动作时间,确保保护装置的可靠性和正确性。

过电压保护用于检测变压器周围的电源系统中的过电压情况,以防止变压器损坏。

其调试方法如下:(1)检查过电压保护装置的接线是否正确,保护装置的动作值设置是否准确。

(2)通过人工注入过电压信号,测试保护装置的动作时间和可靠性。

注入的信号应符合电源系统的实际过电压情况,可以使用特定的测试设备进行测试。

(3)调整过电压保护的动作值和延时时间,使其符合变压器的额定工作条件。

低油压保护是保护变压器油箱内的绝缘油,防止因为油位过低而导致变压器内部绝缘故障。

其调试方法如下:(1)检查低油压保护回路的接线,确保接线准确可靠。

(2)检查低油压保护装置的工作值设置是否准确。

(3)通过人工降低变压器油位或注入特定的低油压信号,测试保护装置的动作时间和可靠性。

(4)根据测试结果,调整低油压保护装置的动作值和延时时间,以确保其对于变压器的保护性能。

电流保护是变压器常用的一种保护手段,用于检测变压器的额定电流以防止变压器因为电流过载而损坏。

其调试方法如下:(1)检查电流保护装置的接线是否准确,电流互感器的极性是否正确。

(2)进行电流保护测试,人工注入一定的电流,测试保护装置的动作时间和可靠性。

(3)调整电流保护的灵敏度和动作时间,确保保护装置的可靠工作和正确性。

总结起来,变压器保护调试的方法主要包括相对电流差动保护、过电压保护、低油压保护和电流保护等。

变压器继电保护灵敏度探讨

变压器继电保护灵敏度探讨

变压器继电保护灵敏度探讨摘要:继电保护灵敏性是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠动作的能力,是电力系统对继电保护的基本性能要求之一。

差动保护作为变压器的主保护之一,主要反应变压器绕组和引出线多相短路及绕组匝间短路故障。

目前变压器差动保护多采用利用变压器励磁涌流特征的制动特性躲过涌流对差动保护的影响,这一措施大大提高了变压器差动保护的灵敏性,也因此在整定计算过程中往往容易忽略了变压器差动保护的灵敏度校验。

关键词:变压器;继电保护;灵敏度前言:随着供电系统的不断发展,加强继电保护措施保障供电系统的安全稳定运行成为迫切需求。

如何快速、正确地校验变压器继电保护的灵敏度,对继电保护定值整定工作非常重要。

本文简单分析了供电系统中的继电保护措施,并对变压器差动保护灵敏度校验进行探讨。

一、变压器的继电保护基本原则1.选择性选择性是指当供电系统发生故障时,首先由故障设备或线路本身保护且出故障,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

2.可靠性可靠性指在该保护装置规定的保护范围内,发生了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不应该误动作。

可靠性主要指保护装置本身的质量和运行维护水平而言,可以用拒动率和误动率来衡量,当两者愈小则保护的可靠性愈高。

为保证可靠性应采用由可靠的硬件和软件构成的装置,并应具有必要的自动监测、闭锁报警等措施。

3.速动性速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

一般从装置速动保护充分发挥零序瞬时段保护及相间速断保护的作用,减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

二、变压器故障的继电保护1.变压器故障的类型2.变压器的保护(1)气体保护对于0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。

继电保护接线方式及灵敏度分析

继电保护接线方式及灵敏度分析

继电保护接线方式及灵敏度分析摘要:通过对继电保护装置不同CT接线方式流过保护电流继电器电流大小及与一次侧故障电流的关系接线分析,得出不同的接线系数,由于接线系数的不同,则保护装置对不同短路故障形式的灵敏度不同。

同时对一起典型的继电保护装置接线错误进行了分析。

关键词:继电保护装置 CT接线形式过电流保护灵敏度系数分析一、保护CT接线方式在电力系统中,继电保护的接线方式与系统的电压等级、中性点接地形式、负荷的性质等均密切相关,不同的低压等级不同的负荷性质决定了系统中性点接地形式,同时也决定了采用不同的保护类别和不同的继电保护CT接线方式。

电力系统中几种常用的保护CT接线方案:1、一相式接线(图一):电流线圈通过的电流反应一次线路相应的电流,通常应用于负荷平衡的三相线路中(如低压动力线路),主要用于过负荷保护。

2、两相V形接线(图二):也称之为两相三继电器接线,主要用于中性点不接地的三相线路中(6~10kV线路),主要用作过电流保护。

3、两相电流差接线(图三):也称之为两相一继电器接线,主要用于中性点不接地的三相线路中(6~10kV线路),主要用作过电流保护。

4、三相星形接线(图四):主要用于三相负荷不平衡的三相四线制线路或三相三线制线路(如低压TN系统和35kV及以上中性点接地系统及6~10kV中性点不接地的三相负荷不平衡线路),适用于各类线路,应用比较广泛。

二、各种接线方式下继电器流过的故障电流分析以10kV中性点不接地系统为例,在系统发生各种短路故障时,对各种接线方式下继电器流过的故障电流进行分析。

(见表一)假设线路三相负荷电流为0,系统发生AB、BC、CA、ABC相短路。

IA 、IB、IC为一次侧故障电流,Ia Ib Ic为二次侧流过继电器电流。

一次侧表一:三种接线方式发生各种短路时流过继电器故障电流通过以上分析,当系统发生故障时,继电保护采用不同的接线方式其二次侧电流继电器流过的故障电流是不同的。

031 不同接法变压器保护灵敏度分析

031  不同接法变压器保护灵敏度分析

不同接法变压器保护灵敏度分析冯巧玲,牛月兰(郑州轻工业学院信息与控制系,河南郑州450002)摘要:分析了几种常用的不同接法变压器二次侧发生不对称短路时,流过一次侧各相电流的大小和方向,以便确定装在变压器一次侧的电流互感器和继电器的接线方式,确保过流或电流速断保护的灵敏度满足要求。

关键词:变压器保护;灵敏度保护The sensitivity analysis of protector in transformer systemconnected in differe ntmodeFENGQiao-ling,NIUYue-lan(Department ofinformation and control of Zheng zhou Institute ofLightIndustry.Zheng zhou 450002 China)Abstract:Generally,in electric transformer systemthere are Y/Y-12,Δ/Y-11 and Y/Δ-11 three kinds of connected mode.This paperanalyze the size and direction of currentin primary side oftransformer systemwhen secondary side happened to beshort circuitof asymmetry.Sothe connected mode of currenttransformerin the primary side oftransformer can be decided andthe sensitive.Key words:transformer;sensitivity;protector1 引言电力变压器是供电系统中的重要设备,为了防止变压器故障时电流流过变压器使绕组烧坏,必须根据变压器的容量不同,装设不同的保护装置。

变压器介损试验中不同的接线方式对缺陷检出灵敏度的影响

变压器介损试验中不同的接线方式对缺陷检出灵敏度的影响

表3 接线方式
各种接线方式对应实测介损 加压绕组 低压 屏蔽绕组 —— 接地部位 高压和其他 对应实测介损
按表 1 “序号 1”
tg x
tg x
tg x
C x12 tg x12 C x 2 tg x 2 C x12 C x 2
C x1 tg x1 C x12 tg x12 C x1 C x12
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.2
各种接线方式的物理测试意义分析
为简化分析,以双绕组变压器为例,将变压器本体绝缘
介质的电阻忽略,将变压器等效成如图 3 所示等效电路图。 图中H为高压端,L为低压端,C X1 、tgδ x1 为高压绕组对地 tgδ x2 为低压绕组对地等值电容及 等值电容及其介损; C X2 、 其介损;C X12 、tgδ x12 为高压绕组与低压绕组之间的等值电 容及其介损。 图 3:变压器简化等值电路
当按表 2 中“序号 6”的接线方式,对双绕组变压器进行介损测试时,由图 3 可知,H 端加压、L端接至介损电桥屏蔽端,流过C X12 与C X2 的电流通过电桥的屏蔽形成回路,不经 过介损电桥的测量回路,只有流过C X1 的电流通过介损电桥的测量回路。因此,按此种接线 方式测量的介损即为C X1 的介损,即 tg x tg x1 。 按表 1 及表 2 中的其他接线方式测得的实际介损可类推, 将其归纳如表 3 所示 (只列出 了双绕组变压器的情况,三绕组变压器可类推) 。
1.2
整体绝缘介质的tgδ ∑ 与部分绝缘介质tgδ i 之间的关系
一般电气设备的结构是由多个部件组成的, 各部件的绝缘又是由多种不同材料构成。 例
如在变压器中,绕组和套管是属于不同的部件,其绝缘又是由绝缘油、纸、布等多种绝缘材 料构成。因此,在对电气设备的试验结果进行分析时,必须如实地把设备的绝缘部件看作由 多个介质的等值电路串、并联组成的电路,如图 2(a) 、 (b) 、 (c)所示。这样,现场实际 测得的被试品的 tgδ值,实际上是各部件的等值电路串、并联组成后的综合值。

变压器差动保护单相接地灵敏度分析

变压器差动保护单相接地灵敏度分析

变压器差动保护单相接地灵敏度分析李忠安(电力自动化研究院,江苏南京210003)摘要:变压器差动保护电流相位调整通常采用Y 变换,在单相故障时灵敏度低于相间短路与三相短路灵敏度。

分析了各种电流相位调整方法在单相接地时的灵敏度,证明 Y 变换在单相接地时灵敏度最高。

关键词:相位调整; 单相接地; 差动保护中图分类号:TM772 文献标识码:A 文章编号:1003 4897(2003)01 0039 031 引言由于Y/ 接线变压器三角形侧与星型侧C T 二次电流相位相差30!,差动保护计算差流前需进行电流相位调整,现在通常采用软件调整方法,采用Y 变换或 Y 变换。

但无论是Y 变换还是 Y 变换,在单相接地时差动保护灵敏度都低于相间故障或三相故障时灵敏度。

而110kV 级以上系统中单相接地故障占70%以上,变压器单相接地故障几率也很高,约占47%左右[1]。

因此分析差动保护在单相接地故障时的灵敏度,对变压器安全运行大有益处。

2 变压器外部故障分析这里以Y/ 11接线变压器为例,分析各种短路情况下变压器各侧故障电流。

计算用系统图如图1,等效电路如图2。

图1 系统图Fi g.1 System for calculation图2 等效电路Fig.2 Equivalent circuit(1)星型侧(M 侧)单相接地,不妨设为A 相接地,有I F 1=I F 2=I F 0=E /(2Z 1+Z 0)由于I N 1=e j 30!C N I F 1,I N 2=e -j30!C N I F 2,则角型侧(N 侧)各相电流I N A =I N 1+I N 2=3C N I F 1=3C N E /(2Z 1+Z 0)I N B = 2I F 1+ I F 2=0I N C = I F 1+ 2I F 2=-3I F 1=-3C N E2Z 1+Z 0此时M 侧故障电流为I M A =(2C M +C M 0)E2Z 1+Z 0,I M B =I M C =(C M 0-C M )E /(2Z 1+Z 0)其他各种故障情况下M 、N 两侧故障电流如表1。

提高变压器差动保护单相接地短路灵敏度的探讨

提高变压器差动保护单相接地短路灵敏度的探讨

提高变压器差动保护单相接地短路灵敏度的探讨摘要:通过分析常规的由电磁型差动继电器构成的变压器差动保护及WBH-100 微机型变压器成套保护装置的相位补偿方式,提出微机保护提高变压器内部发生单相接地短路时差动保护灵敏度的方法。

关键词:相位补偿; 微机保护; 中性点零序电流分量Y,d11 电力变压器构成纵联差动保护接线时,由于变压器高压侧与低压侧相位差30°,为了消除相位不同产生的不平衡电流,要对其进行相位补偿。

相位补偿的方法不同,在变压器内部单相接地短路时差动保护的灵敏度不同,下面就这一问题进行讨论。

1 相位补偿1. 1 由电磁型差动继电器构成差动保护相位补偿及存在问题Y,d11 电力变压器高、低压侧或电流互感器二次侧电流相量图如图1 所示。

由相量图可知,变压器低压侧电流超前高压侧电流30°。

若仅从满足相位要求出发,可以将高压侧电流移相30°,也可以将低压侧电流移相30°,都能达到补偿相位差的目的。

传统由电磁型构成的差动保护,是将变压器的高压侧电流互感器二次侧接成三角形,低压侧电流互感器二次侧接成星形,以此来满足相位补偿关系。

其主要原因是若变压器高压侧中性点直接接地,当外部发生单相接地短路时,变压器高压侧有零序分量电流,而变压器低压侧电流互感器不反应零序分量电流,这样在差动回路中不会引起不平衡电流。

所以传统由电磁型构成的变压器差动保护无不例外地采用这种补偿方式。

但是采用这种补偿方式也带来了另外一个问题,那就是在变压器高压侧发生单相接地短路时,高压侧流入差动继电器的电流就不包含零序分量的电流,差动保护的灵敏度将降低。

1. 2 由微机保护实现的差动保护及存在的问题如WBH-100 微机型变压器成套保护装置,对差动保护用的电流互感器接线的要求是:可以采用全星形接线,也可以采用常规接线;差动用的电流互感器采用全星形接线时,由软件补偿相位和幅值。

若电流互感器采用三角形接线,无法判断三角形接线内的断线,只能判断引出线断线。

不同制动原理的变压器差动保护的动作特性分析

不同制动原理的变压器差动保护的动作特性分析

不同制动原理的变压器差动保护的动作特性分析摘要:变压器差动保护通常采用比率制动特性来保证保护动作的可靠性和灵敏性,本文分析了国内外变压器差动保护中常见的四种制动电流的保护动作特性,并对它们在不同工况和不同故障情况时的灵敏性和可靠性作了分析和比较,为继电保护应用和运行人员提供具有实际应用价值的参考。

关键词:差动保护;制动电流;标积原理0 引言微机变压器差动保护提高了变压器保护的可靠性和灵敏性,因此在主变保护中得到了广泛的应用。

目前生产主变差动保护装置的,国外有西门子、ABB、GE等厂家,国内有南瑞、南自、四方等厂家。

各个厂家的差动保护原理不尽相同,尤其是比率差动制动特性更是千差万别,这就给保护定值设定人员和工程应用和调试人员带来了不小麻烦。

如果在定值设定中出现偏差和错误,就会给主变的安全稳定运行造成很大的影响。

为了使广大用户更好的使用各类主变差动保护,本文分析了各类比率差动保护的工作原理和制动特性,无论对保护选型还是调试维护均有一定的参考价值。

1 变压器差动保护制动电流的选取图1 变压器差动保护的基本工作模型微机差动保护其基本原理仍为基尔霍夫定律。

如图1所示,在正常运行或外部故障时流入同一点电流矢量和等于零。

当发生内部故障时:(1)其中:、为流入差动保护装置的,经过矢量变换和CT匹配后的电流矢量;为差动电流。

差动电流的选取是固定的,但制动电流的选取却有很多种方式,主要有:方式a:制动电流方式b:制动电流方式c:制动电流方式d:制动电流以下就以两侧差动为例,对这四种制动电流选取方式的特性进行分析。

2 各种制动原理的特性分析2.1 单电源时的情况图2 单侧电源系统变压器区内区外故障(1)区内故障当变压器发生区内K1点处故障时,方式a、b、c、d四种制动电流方式分别为:(2)在相同的式(1)差动电流计算公式下,由式(2)可得区内故障时,制动电流的大小关系为:(3)可见在变压器发生区内故障时,方式d的灵敏度最高,而方式a和方式c的灵敏度最低。

三十一、灵敏度如何校验

三十一、灵敏度如何校验

灵敏度如何校验?关于灵敏度的相关内容,GB 50054—2011的正文及条文说明如1) 配电线路的短路保护电器,应在短路电流对导体和连接处产生的热作用和机械作用造成危害之前切断电源。

2) 当短路保护电器为断路器时,被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

说明:按照现行国家标准《低压开关设备和控制设备第2部分:断路器》(GB/T 14048. 2—2008)的规定,断路器的制造误差为±20%, 再加上计算误差、电网电压偏差等因素,故规定被保护线路末端的短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的「3倍。

3) TN系统中配电线路的间接接触防护电器切断故障回路的时间, 应符合下列规定:①配电线路或仅供给固定式电气设备用电的末端线路,不宜大于5so②供给手持式电气设备和移动式电气设备用电的末端线路或插座回路,TN系统的最长切断时间不应大于表38的规定。

灵敏度是配电设计原则中的灵敏性要求,当出现预期的故障时,能够在约定时间(GB 50054—2011的5. 2. 9条和产品规范的双重规定)内切除故障。

校验灵敏度是为保证人身和设备安全。

如果灵敏度不满足,当出现故障时,无法保证在约定时间内切除故障,可能导致导线寿命受损甚至引起火灾。

灵敏度在设计中的应用和计算:精确计算灵敏度可按《配三》表4-25查导线阻抗(表4-22~表4-24是变压器和母线的阻抗,一般末端才考虑灵敏度,末端截面较小,单位阻抗较大,因此可以忽略变压器和母线阻抗,如确实有需要再考虑),注意表下注,关键点是1.5倍,故障回路一来一回两条线,这样单位长度的故障回路的阻抗大约是单位长度单根导线正常环境下阻抗的3倍。

如计算全塑电缆4X10mm2的导线200m的单相接地故障回路阻抗, 单位电阻为5. 262Q/km,单位电抗为0. 188 0/km,计算得出的阻抗与5.262Q/km非常接近,工程应用中一般低压小截面的电抗可以忽略,直接用电阻。

变压器保护调试

变压器保护调试

变压器保护调试变压器是电网传输和配电的核心设备之一,因此对其保护十分重要。

在变压器的使用过程中,经常会出现各种各样的故障和问题,例如短路、过流、过温、突泄等,这些故障都会严重影响传输和配电系统的正常运行。

为了确保变压器的安全稳定运行,需要对其进行保护调试。

变压器保护原则保护变压器的关键是在变压器正常运行时,有效保护其免受任何损坏,并在发生故障时,能够将变压器快速切断电源以避免故障进一步扩大。

以下是一些常见的变压器保护原则:过载保护变压器在过载时会引起过热,可能会导致绝缘材料老化,甚至引起内部短路。

因此需要对变压器进行过载保护。

常用的方法是根据变压器额定容量和运行条件设置保护装置,当超出设定值时自动切断电源。

短路保护变压器在发生短路时,内部电流会急剧增加,这会导致线圈过热,绝缘材料老化。

为了避免短路引起更大的问题,需要对变压器进行短路保护。

常用的方法是采用熔断器、断路器等保护装置,当发生短路时切断电源。

低油保护变压器在运行过程中,需要保持一定的油位,否则会导致过热,甚至引起内部故障。

为了保护变压器不出现低油等问题,需要安装油位传感器等保护装置,当油位过低时及时报警。

过压保护过高的电压会对变压器产生不利影响,例如短路、局部放电等等,因此需要在变压器中安装过压保护装置,当发生过压时及时切断电源。

变压器保护调试方法变压器保护调试是变压器投运前的重要工作之一。

以下是一些常用的调试方法:端子盒接线检查检查变压器的接线是否正确,判断各路线是否连接安全可靠,排除电气接线故障。

功率变压器中性点相对地检查检查功率变压器中性点与地之间的电阻是否在正常范围内,以防中性点漂移。

中性点漂移会导致连接在中性点附近的设备因接收到不均衡的电压信号而导致设备故障。

变压器变比检查变压器变比检查是验证变压器的变比是否在额定标准内,以确保电能计费的准确性。

保护系统电流检查检查继电器及保护系统电流传感器是否准确,以确保保护系统可以在需要时及时切断电源。

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不同接法变压器保护灵敏度分析
冯巧玲,牛月兰
(郑州轻工业学院信息与控制系,河南郑州450002)
摘要:分析了几种常用的不同接法变压器二次侧发生不对称短路时,流过一
次侧各相电流的大小和方向,以便确定装在变压器一次侧的电流互感器和继电器的接线方式,确保过流或电流速断保护的灵敏度满足要求。

关键词:变压器保护;灵敏度保护
The sensitivity analysis of protector in transformer systemconnected in differe nt
mode
FENGQiao-ling,NIUYue-lan
(Department ofinformation and control of Zheng zhou Institute of
LightIndustry.Zheng zhou 450002 China)
Abstract:Generally,in electric transformer systemthere are Y/Y-12,Δ/Y-11 and Y/Δ-11 three kinds of connected mode.This paperanalyze the size and direction of currentin primary side oftransformer systemwhen secondary side happened to beshort circuitof asymmetry.Sothe connected mode of currenttransformerin the primary side oftransformer can be decided andthe sensitive.
Key words:transformer;sensitivity;protector
1 引言
电力变压器是供电系统中的重要设备,为了防止变压器故障时电流流过变压器使绕组烧坏,必须根据变压器的容量不同,装设不同的保护装置。

其中最常用、最重要的是过电流保护。

不同接线方法,变压器二次侧发生不对称短路,流过变压器一次侧绕组的电流的大小和方向均不一样。

对于单端供电的系统,过流或电流速断保护一般装设在变压器的高压侧,如果电流互感器的接线方式不恰当,就会造成灵敏度不能满足要求,短路电流流过时,保护装置不动作的现象。

因此弄清楚变压器二次侧不对称短路时,流过变压器一次侧各相电流的大小和方向,对变压器保护非常重要。

老式的小容量变压器一般采用Y/Y-12接线方式,这种接法变压器的缺点是不能限制三次谐波流入电网。

新型的中、小容量变压器一般采用Δ/Y-11接线,大容量变压器一般采用Y/Δ-11接线。

所以,我们主要分析后两种接线方式变压器二次侧两相短路时,穿过变压器一次侧各相的电流大小和方向,据此决定电流互感器和继电器的接线方式,使过电流保护和电流速断保护灵敏度满足要求。

2 Δ/Y-11接线方式
如图1所示变压器为接线方式Δ/Y-11,不妨先设变压器变比为1,变压器一次侧线电流
对于正序电流,在相位上I A1超前I a130°。

也就是说I A1与I a1相比要顺时针转30°。

同理对于负序电流I A2滞后I a230°,也就是说I A2与I a2相比要逆时针转30°。

当变压器二次侧a、b两相短路时,如图2所示,由对称分量法知,两相短路电流由正序和负序电流组成,没有零序电流。

正序和负序电流反映到变压器高压侧,正序电流顺时针转30°,负序电流逆时针转30°,然后正序、负序合成后就得到高压侧各相线电流的大小和方向。

据图2可知B相线电流
A相或C线电流
由以上分析可知,高压侧A相和C相线电流是B相线电流的一半,并且方向与B相相反。

因此,高压侧过流保护或电流速断保护的电流互感器与继电器的接线方式,只能采取不完全星形接法的两相两继电器或两相三继电器接法,不能采用差
接。

若采用差接,则二次侧两相短路时,流入继电器的电流如图3所示。

其中K TA为电流互感器变比。

3 Y/Δ-11接线方式
大容量变压器,或总降压变压器一般采用Y/Δ-11接线方式,如图4所示。

若二次侧发生两相短路(设为a、b两相短路),流过变压器一次侧A、C两相的短路电流大小相等、方向相同;流过一次侧B相的电流与A、C相电流相比,方向相反,大小是A、C相电流的两倍。

由图4可知
其中,是变压器二次侧两相短路电流,它是二次侧三相短路电流的倍。

由于变压器一次侧A、C电流大小相等、方向相同,所以装在变压器一次侧的过电流保护和电流速断保护,若只在A、C相上装电流互感器,不能采用差接形式,否则二次两相短路时流入继电器的电流为零。

为了提高保护的灵敏度,最好采用全星形接线,或两台电流互感器三台电流继电器的接线方式,如图5所示。

这时流入继电器的最大电流为
其中,K TA为电流互感器的变比。

对于Y/Y-12接法的变压器,二次侧两相短路时,穿越变压器一次侧各相的电流与二次侧短路电流相比,只差变压器的变比。

4 结束语
综上所述:若变压器保护用电流继电器采用非全星形接线,则由于A、C相都流过较小的故障电流,因此灵敏度较低;若电流互感器采用全星形接线或两相三继
电器接线,则总有一个继电器流过较大的故障电流,因此灵敏度较高;若电流互感器采用两相电流差接线,则通过继电器的电流为零,保护装置不动作。

参考文献
[1]余健明,等.供电技术(第3版)[M].北京:机械工业出版社,1998.。

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