第7章 供配电系统的继电保护
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重瓦斯动作：变压器油箱内部发生严重故障时，产生大量 的气体，油汽混合物迅猛地从油箱通过联通管冲向油枕， 下干簧触点闭合，发出跳闸信号，使断路器跳闸。
变压器油箱严重漏油：随着气体继电器内的油面逐渐下降， 首先上触点闭合，发出报警信号，接着下触点闭合，发出 跳闸信号，使断路器跳闸。
2．气体保护的接线 （如图）
(3) BCH-2型变压器差动保护的整定
①按平均电压及变压器最大容量计算变压器各侧额 定电流INT，按KW、INT选择各侧电流互感器一次额定电流。 按下式计算出电流互感器二次回路额定电流IN2：
式中，KW为三相对称情况下电流互感器 的接线系数，星型接线时为1，三角形 接线时为 ；Ki为电流互感器的变比。 ②差动保护基本侧的一次侧动作电流整定
式中，0.1为电流互感器允许的最大相对误差；Keq为电 流互感器的同型系数，型号相同时取0.5，型号不同时 取1；Δ U%为由变压器调压所引起的误差，一般取调压 范围的一半； 为采用的互感器变比或平衡线圈匝数 与计算值不同时，所引起的相对误差,在计算之初不能 确定时可取5%； 为保护范围外部短路时的最大短路 电流。
1．气体继电器的结构和工作原理
FJ3-80型开口杯挡板式气体继电器的结构示意图。
当变压器油箱内部故障时，电弧的高温使变压器油分解为 大量的油气体，气体保护就是利用这种气体来实现保护的装 置。
变压器正常运行：气体继电器容器内充满油，上、下两对干 簧触点处于断开位置。
轻瓦斯动作：变压器油箱内部发生轻微故障时，产生的气 体较少，气体缓慢上升，上干簧触点闭合，发出报警信号。
在速饱和变流器铁芯的中间芯柱上绕有一个差动线圈Wd 、 两个平衡线圈Weq1和Weq2和一个短路线圈WK′。左侧芯柱 上绕有一个短路线圈WK″, WK′和WK″接成闭合回路， 它们产生的磁通在左侧芯柱上是同相的。右侧芯柱上绕有 一个二次线圈W2，与执行元件相接。平衡线圈的作用是用 于平衡由于变压器差动保护二侧电流互感器二次电流不等 所引起的不平衡电流。短路线圈的作用是消除励磁涌流的 影响。当变压器外部短路或空载投入，在差动回路出现不 平衡电流或励磁涌流存在较大的非周期分量时，速饱和变 流器迅速饱和，使周期分量的传变工作变坏，从而继电器 不动作。
第7章 供配电系统的继电保护
第一节 继电保护的基本知识 第二节 常用的保护继电器 第三节 电力线路的继电保护 第四节 电力变压器的继电保护 第五节 高压电动机的继电保护 第六节 6~10kV电容器的继电保护 第七节 配电系统微机保护
四、变压器的气体保护
气体保护是保护油浸式电力变压器内部故障的一种主要保 护装置。按GB50062-92规定，800kVA及以上的油浸式变 压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器均应装气体 保护。
（2）BCH-2型变压器 差动保护接线
BCH-2型变压器差动保 护接线图见图，（a） 为双绕组变压器BCH-2 型 差动保护单相原理 接线图，若保护三绕组 变压器，变压器第三侧 的电流互感器的二次线 圈接BCH-2型差动继电 器的端子④，（b）为 变压器差动保护展开图， 采用两相两继电器式接 线。
1．差动保护的工作原理
变压器的差动保护原理接线如图所示。在变压器两侧安 装电流互感器，其二次绕组串联成环路，继电器KA（或 差动继电器KD）并接在环路上，流入继电器的电流等于 变压器两侧电流互感器的二次绕组电流之差，即
Iub为变压器一、二次侧的不 平衡电流。
变压器正常运行或差动保 护的保护区外短路时，流 入差动继电器的不平衡电 流小于继电器的动作电流， 保护不动作。在保护区内 短路时，对单端电源供电 的变压器
（2）电流互感器变比引起的不平衡电流
利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消除 由电流互感器变比引起的不平衡电流。
（3）变压器励磁涌流引起的不平衡电流 利用速饱和电流互感器或差动继电器的速饱和铁心
减小励磁涌流引起的不平衡电流。
3．变压器的差动保护方式
变压器差动保护需要解决的主要问题是采取各种有效措 施消除不平衡电流的影响。
c）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压 器正常运行时的最大负荷电流IL.max。负荷电流不能确定时， 可采用变压器的额定电流INT。
3．气体保护的安装和运行
气体继电器安装在变压器的油箱与油枕之间的联通管上， 要求变压器安装时应有1~1.5%的倾斜度；
变压器在制造时，联通管对油箱上盖也应有2~4%倾斜度。
wenku.baidu.com
五、变压器的差动保护 GB50062-92规定10000kVA及以上的单独运行变压器和 6300kVA及以上的并列运行变压器，应装设差动保护； 6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可装设差动保护。 当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设差动保护。
目前我国广泛应用下列几种类型继电器构成差动保护：
（1）带短路线圈的BCH-2型差动继电器；
（2）带磁制动特性的BCH-1型差动继电器； （3）多侧磁制动特性的BCH-4型差动继电器； （4）鉴别涌流间断角的差动继电器； （5）二次谐波制动的差动继电器。 有关上述各种差动继电器的接线和整定计算，因篇幅有限 这里仅介绍BCH-2型差动保护。 4. BCH-2型变压器差动保护 （1）BCH-2型差动继电器 BCH-2型差动继电器，由一个带短路线圈的速饱和变压器 和一个执行元件DL-11/0.2电流 继电器组成，如图所示。
差动保护基本侧的一次侧动作电流应满足下面三个条件：
a）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的 励磁涌流，即
式中，Kre1为可靠系数，取1.3；I1N为变压器一次侧的额定电流。
b）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流Idsq.max
式中，Kre1为可靠系数，取1.3；Idsq.max可按下式计算：
，
，
远大于继电器的动作电流，
继电器KA瞬时动作，通
过中间继电器KM，使变
压器两侧断路器跳闸，切
除故障。
2．变压器差动保护中不平衡电流产生的原因和减小措施
（1）变压器联结组引起的不平衡电流
将变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线，变 压器三角形接线侧的电流互感器接成星形接 线，这样变压 器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同，消除了由变压 器联结组引起的不平衡电流。
变压器油箱严重漏油：随着气体继电器内的油面逐渐下降， 首先上触点闭合，发出报警信号，接着下触点闭合，发出 跳闸信号，使断路器跳闸。
2．气体保护的接线 （如图）
(3) BCH-2型变压器差动保护的整定
①按平均电压及变压器最大容量计算变压器各侧额 定电流INT，按KW、INT选择各侧电流互感器一次额定电流。 按下式计算出电流互感器二次回路额定电流IN2：
式中，KW为三相对称情况下电流互感器 的接线系数，星型接线时为1，三角形 接线时为 ；Ki为电流互感器的变比。 ②差动保护基本侧的一次侧动作电流整定
式中，0.1为电流互感器允许的最大相对误差；Keq为电 流互感器的同型系数，型号相同时取0.5，型号不同时 取1；Δ U%为由变压器调压所引起的误差，一般取调压 范围的一半； 为采用的互感器变比或平衡线圈匝数 与计算值不同时，所引起的相对误差,在计算之初不能 确定时可取5%； 为保护范围外部短路时的最大短路 电流。
1．气体继电器的结构和工作原理
FJ3-80型开口杯挡板式气体继电器的结构示意图。
当变压器油箱内部故障时，电弧的高温使变压器油分解为 大量的油气体，气体保护就是利用这种气体来实现保护的装 置。
变压器正常运行：气体继电器容器内充满油，上、下两对干 簧触点处于断开位置。
轻瓦斯动作：变压器油箱内部发生轻微故障时，产生的气 体较少，气体缓慢上升，上干簧触点闭合，发出报警信号。
在速饱和变流器铁芯的中间芯柱上绕有一个差动线圈Wd 、 两个平衡线圈Weq1和Weq2和一个短路线圈WK′。左侧芯柱 上绕有一个短路线圈WK″, WK′和WK″接成闭合回路， 它们产生的磁通在左侧芯柱上是同相的。右侧芯柱上绕有 一个二次线圈W2，与执行元件相接。平衡线圈的作用是用 于平衡由于变压器差动保护二侧电流互感器二次电流不等 所引起的不平衡电流。短路线圈的作用是消除励磁涌流的 影响。当变压器外部短路或空载投入，在差动回路出现不 平衡电流或励磁涌流存在较大的非周期分量时，速饱和变 流器迅速饱和，使周期分量的传变工作变坏，从而继电器 不动作。
第7章 供配电系统的继电保护
第一节 继电保护的基本知识 第二节 常用的保护继电器 第三节 电力线路的继电保护 第四节 电力变压器的继电保护 第五节 高压电动机的继电保护 第六节 6~10kV电容器的继电保护 第七节 配电系统微机保护
四、变压器的气体保护
气体保护是保护油浸式电力变压器内部故障的一种主要保 护装置。按GB50062-92规定，800kVA及以上的油浸式变 压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器均应装气体 保护。
（2）BCH-2型变压器 差动保护接线
BCH-2型变压器差动保 护接线图见图，（a） 为双绕组变压器BCH-2 型 差动保护单相原理 接线图，若保护三绕组 变压器，变压器第三侧 的电流互感器的二次线 圈接BCH-2型差动继电 器的端子④，（b）为 变压器差动保护展开图， 采用两相两继电器式接 线。
1．差动保护的工作原理
变压器的差动保护原理接线如图所示。在变压器两侧安 装电流互感器，其二次绕组串联成环路，继电器KA（或 差动继电器KD）并接在环路上，流入继电器的电流等于 变压器两侧电流互感器的二次绕组电流之差，即
Iub为变压器一、二次侧的不 平衡电流。
变压器正常运行或差动保 护的保护区外短路时，流 入差动继电器的不平衡电 流小于继电器的动作电流， 保护不动作。在保护区内 短路时，对单端电源供电 的变压器
（2）电流互感器变比引起的不平衡电流
利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消除 由电流互感器变比引起的不平衡电流。
（3）变压器励磁涌流引起的不平衡电流 利用速饱和电流互感器或差动继电器的速饱和铁心
减小励磁涌流引起的不平衡电流。
3．变压器的差动保护方式
变压器差动保护需要解决的主要问题是采取各种有效措 施消除不平衡电流的影响。
c）电流互感器二次回路断线时不应误动作，即躲过变压 器正常运行时的最大负荷电流IL.max。负荷电流不能确定时， 可采用变压器的额定电流INT。
3．气体保护的安装和运行
气体继电器安装在变压器的油箱与油枕之间的联通管上， 要求变压器安装时应有1~1.5%的倾斜度；
变压器在制造时，联通管对油箱上盖也应有2~4%倾斜度。
wenku.baidu.com
五、变压器的差动保护 GB50062-92规定10000kVA及以上的单独运行变压器和 6300kVA及以上的并列运行变压器，应装设差动保护； 6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可装设差动保护。 当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜装设差动保护。
目前我国广泛应用下列几种类型继电器构成差动保护：
（1）带短路线圈的BCH-2型差动继电器；
（2）带磁制动特性的BCH-1型差动继电器； （3）多侧磁制动特性的BCH-4型差动继电器； （4）鉴别涌流间断角的差动继电器； （5）二次谐波制动的差动继电器。 有关上述各种差动继电器的接线和整定计算，因篇幅有限 这里仅介绍BCH-2型差动保护。 4. BCH-2型变压器差动保护 （1）BCH-2型差动继电器 BCH-2型差动继电器，由一个带短路线圈的速饱和变压器 和一个执行元件DL-11/0.2电流 继电器组成，如图所示。
差动保护基本侧的一次侧动作电流应满足下面三个条件：
a）躲过变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时的 励磁涌流，即
式中，Kre1为可靠系数，取1.3；I1N为变压器一次侧的额定电流。
b）躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流Idsq.max
式中，Kre1为可靠系数，取1.3；Idsq.max可按下式计算：
，
，
远大于继电器的动作电流，
继电器KA瞬时动作，通
过中间继电器KM，使变
压器两侧断路器跳闸，切
除故障。
2．变压器差动保护中不平衡电流产生的原因和减小措施
（1）变压器联结组引起的不平衡电流
将变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线，变 压器三角形接线侧的电流互感器接成星形接 线，这样变压 器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同，消除了由变压 器联结组引起的不平衡电流。