第六章变压器继电保护

4) 外部接地短路时，应采用的保护
a、中性点直接接地电力网内，应装设零序电流保护 b、自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三 绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元 件。
5) 过负荷保护
▪对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，应根据可能过 负荷的情况，装设过负荷保护。
▪纵差动保护和电流速断动作后，均应跳开变压器各 电源侧的断路器。 第六章变压器继电保护
3) 外部相间短路时，应采用的保护
对于外部相间短路引起的变压器过电流， 应采用下列保护：
a、过电流保护：用于降压变压器，保护的整定值考 虑在事故状态下可能出现的过负荷电流 b、复合电压（负序电压和线电压）起动的过电流 保护：用于升压变压器及过电流保护灵敏性不满足 要求的降压变压器上 c、负序电流及单相式低电压起动的过电流保护：用 于大容量升压变压器和系统联络变压器 d、阻抗保护：对升压变压器和系统联络变压器当采 用b、c的保护不能第满六足章变灵压器敏继电性保护和选择性要求时，采用 阻抗保护。
：变压器高压侧电流互感器变比
n 2 ：变压器低压侧电流互感器变比
n B ：变压器的变比
要实现变压器的纵差保护，必
须适当的选择两侧电流互感器
的变比，使其比值等于变压器
的变比 n B ，即
n n
2 1
nB
第六章变压器继电保护
2. 变压器纵差保护的特点
变压器的纵差保护同样需要躲开流过差动 回路中的不平衡电流，产生不平衡电流的原 因和消除方法如下：
的过励磁（过励磁第六）章变压器继电保护
变压器的不正常运行状态会使绕组和铁芯过 热。此外，对于中性点不接地运行的星形接线 方式变压器，外部接地短路时有可能造成变压 器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量 变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会 发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构 件的过热。
第六章变压器继电保护
2. 变压器不正常运行状态主要包括：
1) 由于变压器外部相间短路引起的过电流（相间 短路——过电流）
2) 由于变压器外部接地短路引起的过电流和中性点 过电压（接地短路——过电流、中性点过电压）
3) 由于负荷超过额定容量引起的过负荷（过负荷）
4) 由于漏油等原因而引起的油面降低（油面降低） 5) 在过电压或低频率等异常运行方式下，发生变压器
第六章变压器继电保护
6)过励磁保护
▪高压侧电压为500kV及以上的变压器，对频率降低和 电压升高而引起的变压器励磁电流的升高，应装设过 励磁保护。（在变压器过励磁允许的范围内，保护作
用于信号，超过允许值，可动作于跳闸）
7)其它保护
▪对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障， 应装设可作用于信号或动作于跳闸的保护装置。
第六章 变压器的继电保护
第六章变压器继电保护
第一节 变压器的故障类型 不正常运行状态及其保护方式
变压器是电力系统中十分重要的供电元 件，它的故障将对供电的可靠性和系统的 正常运行带来严重的影响，同时大容量的 变压器也是十分贵重的元件，因此需要根 据变压器容量和重要程度装设性能良好， 工作可靠的继电保护装置。
2)纵差动保护或电流速断保护
特点：反应变压器油箱内外故障
▪对变压器绕组、套管及引出线上的故障，应装设差动 保护或电流速断保护。 ▪纵差动保护范围：6300kVA以上并列运行的变压器； 10000kVA以上单独运行的变压器；容量为6300kVA 以上的发电厂厂用变压器和工业企业中的重要变压器。
▪电流速断的保护适用：10000kVA以下的变压器， 且其过电流保护的时限大于0.5s时。
I. 由变压器励磁涌流ILY所产生的不平衡电流 II. 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 III. 由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 IV. 由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流 V. 由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
第六章变压器继电保护
1）由变压器励磁涌流ILY所产生的 不平衡电流
第六章变压器继电保护
第二节 变压器的纵差动保护
主要是变压器内 部绕组故障、外部 套管及引出线故障
第六章变压器继电保护
1. 构成变压器纵差动保护的基本原则
.
U1
高压侧
设变压器的变比
n1
I 1
I 2
为: nB U1/U2 Ｉ-Ｉ 忽略变压器的损
nB
I 1
I 2
n2
I 2 I 2
耗，正常运行和
区外故障时有:
第六章变压器继电保护
油箱内故障
1. 变压器内部故障 油箱外部故障
▪油箱内故障：绕组的相间短路、接地短路、 匝间短路、铁心烧损等.
▪油箱外部故障：套管和引出线上发生相间短
路和接地短路
油箱内部故障非常危险，高温电弧不仅会 烧毁绕组和铁芯，还会使变压器油绝缘分解产 生大量气体，引起变压器油箱爆炸的严重后果
❖变压器的励磁电流IL仅流经变压器的某 一侧，故通过电流互感器反应到差动回 路中不能被平衡掉，正常情况下此电流 很小，一般不超过额定电流的2%-10%。 在外部故障时，由于电压降低，励磁电 流减小，影响就更小。
第六章变压器继电保护
❖励磁电流的大小取决于励磁电感Lu的数值， 也就是取决于变压器铁芯是否饱和。
.
I1
nB
I
' 1
.
U2
低压侧
双绕组变压器
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，
为确保纵差动保护的正常工作，必须适当选取电
流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，
两个二次电流相等，即应使：
.
.
或
其中n 1
.
I
' 2
nl2 n l1
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I
'' 2
I1'
I
n.
''
&l1
1 .
I
' 1
nB
I1'' nl 2
变压器不正常运行时，继电保护应根据其严 重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现 并采取相应的措施，以确保变压器的安全。
第六章变压器继电保护
3. 保护方式
1)瓦斯保护
特点：动作迅速，灵敏性高，安装接线简单。反 应油箱内的各种故障，不反应油箱外部的故障。 对变压器油箱内的各种故障、应装设瓦斯保护， 它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其 中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开 变压器各电源侧的断路器。 装设范围：800kVA及以上的油浸式变压器和 400kVA及以上的车第间六章内变压油器继浸电保式护 变压器。