变压器差动保护原理及试验ppt课件
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变压器继电保护差动优秀课件
2020/10/24
11
保护装置外部转换
2020/10/24
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保护装置内部转换
I
Y A
1
Y
侧
I
Y C
1
I
Y B
1
I
A
1
△
侧
不同 相
I
B
1
I
C
1
一次电流
I A ( I A I B ) / 3
I B ( I B I C ) / 3
I C ( I C I A ) / 3
主变Y侧 主变△侧不变换
若取 KTA IT.n 5
IY T.n
,
I T.n
则：变压器Y侧，电流为 35 A
变压器 侧，电流为 5A
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32
一、变压器差动保护的原理
1.内部故障时 设变压器两侧额定电流分别为
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IrI2 － I2 K 1TA I1－ I1 Iunb
33
1.3相位补偿后，电流互感器变比的选择
特点：1、含有大量非周期分量，曲线偏向 时间轴一侧 。波形不对称
2、大量高次谐波。二次谐波为主 3、具有间断角
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6
采用速饱和变流器
电磁式差动继电器 变流器：差动电流不直接流入继电器线圈， 经变流器滤除电流中非周期分量
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K
Wd
W2
KD
7
波形不对称原理
微机保护可以识别差动电流的正负半周是否对称，当电流波形严重不 对称时判为励磁涌流情况，闭锁差动保护。
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Y侧
UY T.n
115KV,
《变压器的差动保护》PPT课件
精选PPT
6
变压器差动保护其差动回路中的不平衡电流大，必须采取措施躲开不 平衡电流或设法减小不平衡电流的影响。
（一）变压器励磁涌流的特点及减小其对纵差保护影响的措施 1励磁涌流的产生及特点 变压器的励磁电流只通过变压器的原边线圈，它通过电流互感 器进入差动回路形成不平衡电流，在正常运行情况下，其值很小， 一般不超过变压器额定电流3％～5％。当发生外部短路时，由于 电压降压，励磁电流更小，因此这些情况下对差动保护的影响一 般可以不考虑。 当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压 器铁心中的磁通量的突变，使铁心瞬间饱和，这时将出现数值很大的励磁 电流，可达5～10倍的额定电流，称为励磁涌流。此电流通过差动回路，如 不采取措施，纵差动保护将会误动作
精选PPT
7
QF1
TA1 K1
TA2 QF2
KD
Iop
变压器励磁电流形成的不平衡电流
精可达额定电流的5一10倍。 (2)含有大量非周期分量和高次谐波分量，且随时间衰减。 在起始瞬间，励磁涌流衰减的速度很快，对于一般的中小型 变压器，经0.5～1秒后，其值不超过额定电流的0.25～0.5倍 ，大型变压器励磁涌流的衰减速度较慢，衰减到上述值要2～ 3s，即变压器的容量越大，衰减越慢，完全衰减需要十几秒 时间 （3）其波形有间断角，
将要饱和，电流互感器饱和时将产生各种高次谐波，其中包含二次 谐波分量。而变压器差动保护的涌流闭锁功能，目前大部分采用二 次谐波闭锁，当电流互感器饱和时，电流中的二次谐波分量将会使 差动保护闭锁，不能动作出口。这时，只能靠差动速断保护动作出 口，因为涌流闭锁不闭锁速断。因此，变压器差动保护中要设置速 断保护。 • 根据差动速断保护的特点，要求差动速断保护满足以下两点要求： • （1）动作电流应能躲过最大励磁涌流电流。 • （2）区内发生最大短路电流故障时，应有足够的灵敏度（一般这 种故障都是发生在高压套管引线上）。
变压器差动保护原理
变压器差动保护一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）；二：差动保护的定义由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述：1、图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压U高=220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KVA,I1’：流过变压器高压侧的一次电流；I”：流过变压器低压侧的一次电流；I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流；nh：高压侧电流互感器CT1变比；nl：低压侧电流互感器CT2变比；nB：变压器的变比；各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2” I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB2、区内：CT1到CT2的范围之内；3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地）单相接地故障以及匝间、层间短路故障；四：差动的特性1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图：下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性：o：图二的坐标原点；f：差动保护的最小制动电流；d：差动保护的最小动作电流；p：比率制动斜线上的任一点；e：p点的纵坐标；b：p点的横坐标；动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时，由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此，图中阴影部分，即差动保护的动作区；制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区；比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。
变压器差动瓦斯保护课件
气体，这些气体会通过瓦斯继电器流向
将发出报警或跳闸信号。
油枕。
差动瓦斯保护的日常维护
01
02
03
04
定期检查差动瓦斯保护装置的 外观和接线是否完好，确保没
有松动或损坏。
定期测试差动继电器和瓦斯继 电器的功能，确保其正常工作。
检查变压器的油位、油温和声 音是否正常，发现异常应及时
处理。
对变压器进行预防性试验，如 绝缘电阻、直流电阻、介质损 耗等，以确保变压器的正常工
作。
04
器差瓦斯保的障 案例分析
差动保护的故障处理
01
02
03
04
故障识别
当差动保护出现故障时，应首 先通过仪表和保护装置的指示，
判断故障的类型和位置。
故障隔离
一旦识别出故障，应立即切断 与故障变压器相关的电源，以
防止故障扩大。
修复故障
根据故障类型，选择合适的修 复方法。如更换损坏的元件、
修复电路等。
根据变压器容量、负荷电流以及继电 保护整定原则，计算出差动过流保护 的动作电流值。
差动过流保护的灵敏度校验
根据变压器各侧短路电流值，校验差动过流保护的灵敏度是否满足要求。
瓦斯保护的配置与整定
瓦斯保护的配置
瓦斯保护的灵敏度校验
通常包括轻瓦斯继电器和重瓦斯继电 器两种，用于检测变压器油箱内的气 体和压力变化。
瓦斯保护的原理
瓦斯保护是利用变压器内部故障 时产生的气体来动作的保护装置。
当变压器内部故障时，故障电流 会使变压器内部的绝缘材料分解 产生气体，这些气体上升到瓦斯 继电器中，使瓦斯继电器动作。
瓦斯保护可以反映变压器内部的 故障，但不能反映变压器外部的
关于变压器继电保护差动课件
四、差动速断保护
增强保护的可靠性 在严重内部故障时，短路电流很大，TA严重饱和
使交流暂态传变严重恶化，TA二次侧基波电流为 零，谐波分量增大，比率制动闭琐，只有当TA退 出暂态饱和，比率制动才动作，影响动作时间
（6-8倍的额定电流）。
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一、变压器差动保护的基本原理
2.内部故 障时
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IrI2 I2 K 1TA
I1I1
Ik kTA
28
二、变压器纵差保护的特殊问题
电压侧（kV）
38.5
6.3
额定电流
120
733
CT接线方式
三角形
星形
CT计算变比
√3*120/5
733/5
CT实际变比
300/5=60
1000/5=200
保护俩侧电流
207.8/60=3.46 733/200=3.67
CT产生的不平衡电流 3.67-3.46=0.21
不平衡系数（高侧基准） 3.67/3.46=1.06
关于变压器继电保 护差动
一、变压器纵联比率差动保护原理
1、什么叫纵联差动保护
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
大小
I·1=1A
I·2=1A
相位
30°
-150°
电力变压器主变差动保护培训课件
器可靠动作。
原理图
不平衡电流的产生
（1）变压器各侧绕组接线方式不同。 （2）变压器各侧电流互感器的型号和变比不相 同，实际的电流互感器变比和计算变比不相同。 （3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。 （4）变压器空载投入或外部故障，电流互感器 铁芯饱和，电压恢复时产生的励磁涌流。
如何减小不平衡电流
变压器二次额定电流 I2e
各侧平衡系数k
220kV Y0
1200A/5A
472A
1.96A 4.000
Hale Waihona Puke 115kV Y01250A/5A
904A
3.61A 2.177
10.5kV Δ-11
3000A/5A
9897A
16.5A 0.476
减少差动不平衡电流
适当地增大电流互感器变比，以降低短路电流 倍数，这样可以有效削弱励磁涌流，减少差动 回路中产生的不平衡电流，提高差动保护的灵 敏度。这对避免保护区外故障，尤其是最严重 的三相金属性短路而导致的主变差动保护误动 作尤为有效。举例如下表(灵敏度计算过程略) 。
I高2e=I高1e/n高TA=314.9/500 ×1.732 ≈ 1.0908A 低压侧： I低1e=Se/（√3）U低e
= 12 × 107/ （√3）×21000 ≈ 3299.2A
I低2e=I低1e/n低TA=3299.2/1000 ≈ 3.2992A
5.2 平衡系数计算
按照习惯，各侧CT二次额定以数值小的为 基准值，故，本例以高压侧为基准值。 高压侧：K高= I高2e / I高2e =1 低压侧：K低= I高2e / I低2e =1.0908/3.2992 ≈0.33 不平衡电流： IK= （I高2e × K高） - （I低2e × K低） ≈0
原理图
不平衡电流的产生
（1）变压器各侧绕组接线方式不同。 （2）变压器各侧电流互感器的型号和变比不相 同，实际的电流互感器变比和计算变比不相同。 （3）带负荷调分接头引起变压器变比的改变。 （4）变压器空载投入或外部故障，电流互感器 铁芯饱和，电压恢复时产生的励磁涌流。
如何减小不平衡电流
变压器二次额定电流 I2e
各侧平衡系数k
220kV Y0
1200A/5A
472A
1.96A 4.000
Hale Waihona Puke 115kV Y01250A/5A
904A
3.61A 2.177
10.5kV Δ-11
3000A/5A
9897A
16.5A 0.476
减少差动不平衡电流
适当地增大电流互感器变比，以降低短路电流 倍数，这样可以有效削弱励磁涌流，减少差动 回路中产生的不平衡电流，提高差动保护的灵 敏度。这对避免保护区外故障，尤其是最严重 的三相金属性短路而导致的主变差动保护误动 作尤为有效。举例如下表(灵敏度计算过程略) 。
I高2e=I高1e/n高TA=314.9/500 ×1.732 ≈ 1.0908A 低压侧： I低1e=Se/（√3）U低e
= 12 × 107/ （√3）×21000 ≈ 3299.2A
I低2e=I低1e/n低TA=3299.2/1000 ≈ 3.2992A
5.2 平衡系数计算
按照习惯，各侧CT二次额定以数值小的为 基准值，故，本例以高压侧为基准值。 高压侧：K高= I高2e / I高2e =1 低压侧：K低= I高2e / I低2e =1.0908/3.2992 ≈0.33 不平衡电流： IK= （I高2e × K高） - （I低2e × K低） ≈0
《变压器保护》PPT课件
2021/3/8
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思考题
1、变压器有哪几种故障类型和不正常工作状态？ 2、什么是变压器保护的电量保护和非电量保护？ 3、500kV变压器一般有哪些特殊保护？
（1）过励磁保护是用来防止变压器突然甩负荷或因励磁系统因引起 过电压造成磁通密度剧增，引起铁芯及其他金属部分过热。
（2）500kV、220kV低阻抗保护。当变压器绕组和引出线发生相间短 路时作为差动保护的后备保护。
正常运行时投入，PT失压时，不停用
变压器220kV侧中性点不接地时，投入间隙保护 ，当一台主变运行时，停用间隙保护
正常运行时投入，PT失压时，停用110kV侧复压 方向过流Ⅰ段保护压板
正常运行时投入，PT失压时，不停用（负荷超过 50%时，申请停用），应立即处理PT失压
正常运容量为10 000kVA 及以下的变压器。对2000kVA以上的变压 器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要 求时，也应装设纵差动保护。
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9
3、外部相间短路和接地短路时的后备保护
变压器的相间短路后备保护通常采用过电流 保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动 的过电流保护以及负序过电流保护等 [ 也有采用 阻抗保护（500kV特殊保护）作为后备保护的情 况]。
正常运行时投入
14 10kVⅡ段速断过流
正常运行时投入
15 差动、间隙及后备跳201开关Ⅰ 正常运行时投入
16 差动、间隙及后备跳201开关Ⅱ 正常运行时投入
17 差动、间隙及后备跳101开关、 正常运行时投入
跳014开关
18 重瓦斯保护：（功能压板） 变压器送电及正常运行时投入压板
19 瓦斯保护跳201开关Ⅰ、跳201开 正常运行时投入。当变压器加油、更换桂胶等，按
变压器差动保护PPT
I&d I&H' I&L'
I·H
·IH'
nTAH
正常运行或外部故障时，应使
Id 0
Id
nT
IH IL
Id
nTAL
I·L
·IL'
IH IL nTAH nTAL
TA变比选取原则
nTAL nTAH
nT
10
2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理
I·H
·IH'
nTAH
内部故障时：
Id Ik
Id
1)各相绕组之间的相间短路； 2)单相绕组部分线匝之间的匝间短路； 3)单相绕组和铁心间绝缘损坏引起的接地短路。 (2)油箱外部故障 1)引出线的相间短路； 2)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。
4
2.1.1变压器故障和不正常运行状态
2.变压器异常运行状态 (1)外部相间短路引起的过电流； (2)外部接地短路引起的过电压； (3)负荷超过额定容量引起的过负荷； (4)漏油等原因引起的油面降低； (5)过励磁。
nT
判据： Id IH IL Iset
nTAL
Id
I set K I rel unbmax
I·L
·IL'
11
2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流
一、稳态运行条件下的不平衡电流
正常运行或故障后已达稳态，差动电流 中只有工频分量；忽略变压器的励磁电流 (2～5%)
12
1. 三相电力变压器保护的接线 (1) Y/Y-12接线双绕组三相变压器
Y
负序分量：
IB2 IA2
IB2
IA2 IA2
IA2 IC2
变压器差动保护(讲课).ppt
差动电流或 动作电流
制动线 斜率
动作区
起动电流
制动区 拐点电流
制动 电流
下次课的任务：
变压器相间短路的后备保护的原理？
解决办法
在变压器差动保护的整定计算中考绕组变压器差动保护 三绕组变压器的差动保护不平衡电流比双
绕组变压器的大。 采取的措施
采用带制动特性的差动继电器构成差动保 护
比率制动式纵差动保护
比率制动式纵差动保护的动作值随着外部短路电流的 增大而自动增大。灵敏可靠，优点显著，应用广泛。
这会使差动继电器可靠动作。 变压器的差动保护范围是构成变压器差动保 护的各电流互感器之间的电气设备，以及连 接这些电气设备的导线。
产生不平衡电流的因素
1. 变压器励磁涌流所产生的不平衡电流； 2. 三相变压器接线产生的不平衡电流； 3. 由计算变比与标准变比不同产生的不平
衡电流； 4. 由电流互感器变比误差产生的不平衡电
导入（电力变压器差动保护）
气体保护不能反应油箱外的引出线和
套管上的任何故障，故不能单独作为变 压器的主保护，须与纵差动或电流速断 保护配合使用。
电力变压器的电流速断保护
应用范围：单台运行小于10000kVA、 并列小于6300kVA的变压器，当过电 流保护动作时限大于0.5s时装设。
装设地点：变压器的电源侧 作用：反应电源侧引出线和绕组的一
������ 外部短路时：更小 ������ 电压突然增加（空载投入变压器或
外部故障切除后电压恢复）时：5~10
IN → 励磁涌流
产生励磁涌流的原因
在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°， 在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但 由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量 的磁通+Φm，这样经过半个周期后铁心中的磁通将达到 2Φm。
最新★变压器差动保护PPT课件
电子数据交 按照同一规定的一套通用标准格式，将标准的经济信息， 换（EDI） 通过通信网络传输，在贸易伙伴的电子计算机系统之间进
行数据交换和自动处理 个人电脑 实现了数据的一体化和共享，提高了物流运作决策的有效
性和灵活性 人工智能和 可以在承运人选择、营销、存货管理以及在信息系统设计
专家系统 等方面进行应用
开发步骤
结构 化系 统开 发方 法
自顶向下整体性的分析与设计和 自底向上逐步实施 用户至上；深入调查研究 严格区分工作阶段 充分预料可能发生的变化 工作文件标准化和文献化
系统规划阶段 系统分析阶段 系统设计阶段 系统实施阶段 系统运行阶段
原型 方法
循序渐进 系统分析初期阶段引入模拟手段 启发对问题进行确切描述和认识 提高用户参与的积极性
信息加工
信息输出
信息存储
信息控制系统
信息反馈
信息使用
管理系统
物流市场营销信息 系统的基本内容
内部报
告系统
内容
集中反映了货 物的订单、入 库、在库、出 库、运输、装 卸、加工以及 现金流量、应 收应付帐款、 作业进度、服 务效益等
市场情
市场调
报系统
研系统
方法
1）本企业营销人员、驻外机构 2）企业的供应商、中间商、顾客以
动作区
0.5 非动作区
Ie
Ir
11
第三章 物流市场营销信息管理
通过本章学习，了解物流市场营销 信息系统的基本理论和技术基础以及物 流信息开发的基本方法，熟悉顾客关系 管理理论，掌握物流市场营销调研与预 测的基本方法，学会对物流市场营销进 行系统的管理。
第一节 物流市场营销信息系统
一、物流市场营销信息系统概述
行数据交换和自动处理 个人电脑 实现了数据的一体化和共享，提高了物流运作决策的有效
性和灵活性 人工智能和 可以在承运人选择、营销、存货管理以及在信息系统设计
专家系统 等方面进行应用
开发步骤
结构 化系 统开 发方 法
自顶向下整体性的分析与设计和 自底向上逐步实施 用户至上；深入调查研究 严格区分工作阶段 充分预料可能发生的变化 工作文件标准化和文献化
系统规划阶段 系统分析阶段 系统设计阶段 系统实施阶段 系统运行阶段
原型 方法
循序渐进 系统分析初期阶段引入模拟手段 启发对问题进行确切描述和认识 提高用户参与的积极性
信息加工
信息输出
信息存储
信息控制系统
信息反馈
信息使用
管理系统
物流市场营销信息 系统的基本内容
内部报
告系统
内容
集中反映了货 物的订单、入 库、在库、出 库、运输、装 卸、加工以及 现金流量、应 收应付帐款、 作业进度、服 务效益等
市场情
市场调
报系统
研系统
方法
1）本企业营销人员、驻外机构 2）企业的供应商、中间商、顾客以
动作区
0.5 非动作区
Ie
Ir
11
第三章 物流市场营销信息管理
通过本章学习，了解物流市场营销 信息系统的基本理论和技术基础以及物 流信息开发的基本方法，熟悉顾客关系 管理理论，掌握物流市场营销调研与预 测的基本方法，学会对物流市场营销进 行系统的管理。
第一节 物流市场营销信息系统
一、物流市场营销信息系统概述
变压器差动保护整理PPT教学课件
20
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
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1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
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1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
变压器差动保护ppt课件
IA2 I0 IB2 I0 IC2 I0
22
1. 三相电力变压器保护的接线 (2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压器
常规变压器保护接线 Y
方式：
I
Y A1
I
Y B1
I
A1
nTAY
nTA
I
Y A1
I
Y B1
Ia
Ib
nTAY
nTA
nTA nTAY
一次额定电流为150～5000A。
nTA nT 难以完全满足造成。
nTAY
3
设变压器星形侧一次电流IY为，TA的变比为nTA
三角侧一次电流I为 ，TA的变比为nTA
对于Y/d-11变压器：
Iunb
I 3 I nTA nTA
(1
nTAnT ) I 3 3nTA nTA
2电力变压器保护
1
2.1 变变压压器器的保故护—障—类主型要和内不容 正常 工作状态
2.2 变压器的纵差动保护 2.3 变压器相间短路的后备保护 2.4 变压器接地短路的后备保护
变压器保护
2.1 变压器的故障类型和 不正常工作状态
3
2.1.1变压器故障和不正常运行状态
1.变压器故障 (1)油箱内部故障
1)各相绕组之间的相间短路； 2)单相绕组部分线匝之间的匝间短路； 3)单相绕组和铁心间绝缘损坏引起的接地短路。 (2)油箱外部故障 1)引出线的相间短路； 2)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。
4
2.1.1变压器故障和不正常运行状态
2.变压器异常运行状态 (1)外部相间短路引起的过电流； (2)外部接地短路引起的过电压； (3)负荷超过额定容量引起的过负荷； (4)漏油等原因引起的油面降低； (5)过励磁。
差动保护技术原理ppt课件
• 本侧装置判定TA断线后，能可靠闭锁差动 保护
8
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms 9
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧差 动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护可 靠开放；
• 零差保护引入了低制动系数、经电容电流补偿的稳 态相差动选相元件，灵敏度高，在长线经高阻接地 时也能选相跳闸；
• 所有差动继电器的制动系数均为0.75，并采用了浮 动的制动门槛，抗TA饱和能力强
29
30
差动保护特点
• 装置采用了经差流开放的电压起动元件，负荷 侧装置能正常起动
• 差动保护能自动适应系统运行方式的改变 • 装置能实测电容电流，根据差动电流验证线路
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
12
3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
13
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
5
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH
max
差动电流高定值,4IC
,4
U X
N C
6
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
8
满足差动方程
差动压板投入 CT断线 TWJ
I0qd dIqd
发送差动允许标志
Up<65%Un PTDX Ir>4IL
30ms 9
差动允许标志
• I0qd＋dIqd：线路正常运行时能保证两侧差 动保护可靠开放；
• TWJ：能保证线路合闸于故障时差动保护可 靠开放；
• 零差保护引入了低制动系数、经电容电流补偿的稳 态相差动选相元件，灵敏度高，在长线经高阻接地 时也能选相跳闸；
• 所有差动继电器的制动系数均为0.75，并采用了浮 动的制动门槛，抗TA饱和能力强
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差动保护特点
• 装置采用了经差流开放的电压起动元件，负荷 侧装置能正常起动
• 差动保护能自动适应系统运行方式的改变 • 装置能实测电容电流，根据差动电流验证线路
• 能可靠躲过线路区外故障引起的TA饱和电 流；线路重负荷时灵敏度较差；
• TA断线时能可靠不误动； • 兼顾了可靠性、快速性和选择性。
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3. 稳态差动Ⅱ段
稳态差动>0.75稳态制动 稳态差动>差流低门槛 分相差动投入标志
稳态差动Ⅱ段 40ms/0
13
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IM
IR
稳态差动Ⅰ段 5ms/0
5
保护动作区域
ICD
0.75
IH
IR
IH
max
差动电流高定值,4IC
,4
U X
N C
6
分相差动投入条件
对侧差动允许标志 满足差流方程 差动压板投入 TA断线
启动
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Ir I2 I2 0
.
13
三、差动保护的原理
区内故障时，流入差
动继电器中的电流为变压
器两侧流向短路点的短路
电流(二次值)之和。
+
g
g ' g ''
Ir I2 I2
.
14
三、差动保护的原理
正常运行与外部故障时，
' ''
很多因素使得 I2 I2 即流入继电器的电流不为零，
次额定电流幅值和相位的功能。输入装置的各侧电流均 按全星形接线接入，因此在进行试验时我们要进行反计 算。
.
26
四、PDS-721保护试验方法
对Y/Δ -11接线其星形侧电流按下式转换
iA ia ic iB ib ia iC ic ib
.
27
四、PDS-721保护试验方法
以高压侧为基准（即为1）各侧平衡系数：
.
11
三、差动保护的原理
当F左≠F右时，木块 当F左=F右时，木块 所受的力的合不为 所受的力的合为0， 0，木块不平衡。 木块是平衡静止的。
.
12
三、差动保护的原理
变压器差动保护是按
比较被保护的变压器两侧
电流的数值和相位的原理
实现的。
正常运行及外部故障
时，流入差动继电器中的
电流为零。
g
g ' g ''
.
2四、PDS-721保护试验方法
1、差动速断保护 差动电流速断保护主要是在变压器差动内部发生严
重故障时快速切除变压器，其判别式如下：
任一相差电流＞差动速断定值 差电流启动或突变量启动
.
25
四、PDS-721保护试验方法
1、比率差动保护 保护装置具有软件调节变压器各侧的电流互感器二
变压器差动保护原理及试验
第一PPT模板网
.
问题思考
问题一： 为什么变压器 需要差动保护？
问题二： 什么是差动保护？
问题三： 怎么差动保护 进行试验？
.
2
目录
一、变压器的故障类型 二、变压器装设的保护 三、变压器差动保护原理 四、PDS-721保护试验方法
.
3
一、变压器的故障类型
K PH1
1; KPH 2
IN1 UN1 IN2 UN2
高压侧动作值即为整定值，低压侧由于是△接法，根据以 下公式折算：
I CD 2
ICD1 3
KPH 2 ; IBL2
I BL1 3
KPH 2
.
28
四、PDS-721保护试验方法
实 例：
.
29
四、PDS-721保护试验方法
1、35kV侧定值计算 以高压侧35kV侧为基准，故高压侧动作值保持不
变，如下： 差动速断试验施加值：20.6A 比率差动试验施加值：1.55A
.
30
四、PDS-721保护试验方法
2、10kV侧定值计算 第一步，计算10kV侧平衡系数：
KPH 2
I N1 I N2
U N1 U N2
= 35800 10.5 3000
0.88
.
31
四、PDS-721保护试验方法
该电流我们叫做不平衡电流，
用 Ibp 表示，为了保证选择 性，差动继电器动作电流应
按躲过外部故障时出现的最
大不平衡电流来整定：
Iact=Kk Ibp.max
.
15
三、差动保护的原理
产生不平衡电流的原因（只考虑稳态）： 1、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 2、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 3、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流 4、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
.
16
三、差动保护的原理
重点：由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
由于变压器 常常采用Y,d11的 接线方式，因此 两侧电流相位相 差30°。
.
17
三、差动保护的原理
如果差动保护采 用按相差动，则电流 互感器二次侧电流将 有相位差，会产生很 大的不平衡电流。
.
18
三、差动保护的原理
我们将变压器Y 侧的电流互感器采用
.
4
一、变压器的故障类型
.
5
一、变压器的故障类型
.
6
一、变压器的故障类型
油箱外故障
引出线的相间短路
绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳发生的单 相接地故障
变压器的不正常运行状态主要由于变压器外部相间
短路引起的过电流和外部接地引起的中性点过电流、过
电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏
油等原因而引起的油面降低；由于外加电压过高和低频
率引起的过励磁故障（500kV的变压器）。
.
7
一、变压器的故障类型
各相绕组之间的相间短路
油箱内故障 单相绕组部分线匝之间的匝间短路
单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障
对于变压器来说，这些故障都是十分危险的，因为
油箱内故障时产生的巨大热量，将引起绝缘物质的剧烈
气化，从而引起爆炸。
.
8
一、变压器的故障类型
'
'
3 IA Ia
3 IA
n11
Ia
n11
3
n12
n12
IA
Ia
nB
由此得出，高压侧的电流
互感器变比应加大 3 倍。
.
21
三、本章小结
以上是传统继电器差动保护的基本原理，它是 通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角 度校正及电流补偿的。
.
22
三、本章小结
现如今电力系统中大多都使用微机保护装置， 而一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后 通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来 进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差 流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保 护动作。
△型接线，变压器△
侧的电流互感器采用 Y型接线。
.
19
三、差动保护的原理
这样，变压器两侧的
二次电流
Ia
'
和
' '
IA IB
相位便可一致了。
但大小仍不同，且由
向量图可知：
' '
'
IA IB 3 IA
.
20
三、差动保护的原理
正常运行及外部故障
时，要使流入继电器的电
流Ij=0,则应使：
.
9
二、变压器装设的保护
（1）瓦斯保护：防御油箱内故障及油面的降低。
（2）差动保护或电流速断保护：防御变压器绕组、 套管及引出线上的故障（电流速断保护一般用于 10000kVA以下的变压器）。
.
10
二、变压器装设的保护
（3）过电流保护：防御外部相间短路（作为瓦斯保 护和差动保护的后备保护）
（4）零序电流保护：防御外部接地短路引起的过 电流（对中性点直接接地的电网内）。
2、10kV侧定值计算 第二步，计算差动速断试验施加值：
I CD 2
ICD1 3
20.6 KPH 2 = 1.732
0.88=10.47 A
.
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四、PDS-721保护试验方法