变压器保护原理与整定PPT课件

正
以高压侧为基准侧（I2N.B）
计算其他各侧平衡系数Kbal=I2N.B/I2N
其他各侧电流：I2N’=Kbal*I2N
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2. 常 规 纵 差 动 保 护 接
线
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一.变压器的故障和保护配置
2.变压器保护配置 ➢ 瓦斯保护（主保护） ➢ 纵差动保护或电流速断保护（主保护） ➢ 外部相间短路的后备保护 ➢ 接地保护 ➢ 不正常运行的保护
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二．变压器纵差动保护接线
1.纵差动保护的 基本工作原理
相位校正、 幅值校正、 接地故障时零
序电流问题 原理接线 如图3-12
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2. 常 规 纵 差 动 保 护 接
线
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星形侧差动回路电流：
IbY-IaY=(IB1-IA1)/nTA1
电 流
IcY-IbY=(IC1-IB1)/nTA1
对穿越性正序,负序电流两侧差动回路的电流反相。
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3.
数
字
式
纵
差
动
保
护
接
线
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Y侧用软件进行相位校正(和d侧相位一致)
Iα= (IaY-IBy) /√3
电 流
Iβ=(IbY-IcY) /√3
的
Iγ=3(IcY-IAy) /√3
相 电流平衡调整
位
一次电流I1N=SN/√3*UＮφφ
校
二次电流I2N=I1N/nTA
中低压变压器及电动机保护 原理与整定计算
高亮
上海电力学院 电气技术研究所
1
第一部分 10/35KV线路保护
➢ 继电保护保护功能 ➢ 低周、低压减载 ➢ 重合闸和保护加速 ➢ 中性点不接地电网单相接地检测 ➢ 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地检测
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一.继电保护保护功能
➢ 三段式电流保护 ➢ 方向电流保护 ➢ 低电压闭锁方向电流保护 ➢ 低周、低压减载 ➢ 重合闸和保护加速
的 IaY-IcY=(IA1-IC1)/nTA1
相 三角形侧差动回路电流：
位 校
-Ia/nTA2=(Iad-Ibd)/nTA2=(IA1-IB1)/nTA2*(Ny/Nd)
正 -Ib/nTA2=(Ibd-Icd)/nTA2=(IB1-IC1)/nTA2*(Ny/Nd)
-Ic/nTA2=(Icd-Iad)/nTA2=(IC1-IA1)/nTA2*(Ny/Nd)
Y12
TA的一次计算电流(A) √3*105=182 1050
TA的标准变比
200/5=40
1200/5=240
TA的一次额定电流(A) 182/40=4.55 1050/240
=4.375
差动回路不平衡电流(A) Ibp=4.55-4.375=0.175
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例2：微机保护中互感器变比选择计算
变压器31.5MVA Un=(110+-2*2.5%)/38.5/11KV
励磁涌流的特点
➢ 励磁涌流幅值大、衰减、含非周期分量 ➢ 波形呈间断特性图3-14 ➢ 含有明显2次谐波（15%以上）和偶次谐波
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2次谐波电流制动
三相差动电流中的2次谐波
判别式:Id2φ>K2φ*Idφ K2φ取15%--20%
差动电流Idφ可以用基波分量Idφ1。 制动方式分为：
3
三段式电流保护
电流速断保护(Ⅰ段)
Iset.Ⅰ=Krel*Ik.max
(Krel取1.2—1.3)
带时限电流速断保护(Ⅱ段)
Iset.Ⅱ.1=Krel*Iset.Ⅰ.2 过电流保护(Ⅲ段)
(Krel取1.1—1.2)
Iset.Ⅲ.1=Krel*Iset. Ⅲ.2
(Krel取1.1)
Iset.Ⅲ.1=Krel*Kss*Iloa.max/Kr
一.变压器的故障和保护配置
1.变压器的故障和不正常运行 ➢ 变压器的故障
油箱内部故障 油箱外部故障 ➢ 不正常运行工况 过负荷（对称） 过励磁（大容量变压器） 温度压力
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一.变压器的故障和保护配置
2.变压器保护配置 ➢ 瓦斯保护（主保护） ➢ 纵差动保护或电流速断保护（主保护） ➢ 外部相间短路的后备保护 ➢ 接地保护 ➢ 不正常运行的保护
Krel取1.2；Kr取0.9—0.95； Kss大于1；
时间:阶梯形时限
灵敏度:电流保护灵敏度大于1.5(近后备)及1.2(远后备)
应用:末端馈线保护一般只需二段式。
4
三段式电流保护动作电流及时限特性
A
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B
C
D
A
B
C
D
5
方向电流保护
方向问题图4-54
方向元件用900接线： - 900<arg(Ig/Ug*eja)< 900为正方向
6
低电压闭锁方向电流保护
其中一段的逻辑图4-55
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低周、低压减载
低周减载逻辑见图4-56
8
低周、低压减载
低压减载逻辑见图4-57
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重合闸和保护加速
逻 辑 框 图 4 | 58
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二.中性点不接地电网单相接地检测
✓ 基波零序电流大小选线 ✓ 基波零序电流与零序电压的相位关系选线 ✓ 基波零序群体比幅比相选线 ✓ 基波零序电流补偿选线 ✓ 零序电压移相后的零序功率选线 ✓ 零序无功功率选线
Y，Y，d-12-11，试选择TA变比并计算平衡系数
110KV侧 38.5KV侧 11KV侧
额定电流(A)31.5/(√3*110) 473
1650
=165
TA的接线方式 Y
Y
Y
TA的计算变比 165/5
473/5 1650/5
选用TA的变比 200/5=40
500/5 2000/5
各侧二次电流 165/40=4.125 4.73 4.125
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例1：常规保护中互感器变比选择计算。
变压器20MVA Un=(110+-2*2.5%)/11KV,Uk=10.5%
Yn,d11接线.试选择TA变比并计算不平衡电流.
110KV侧
11KV侧
一次额定电流(KA) 20/(√3*110) 20/(√3*11)
=0.105
=1.05
TA的接线方式
d11
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三.中性点经消弧线圈接地 电网中单相接地检测
❖ 5次谐波分量选线 ❖ 5次谐波群体比幅比相选线 ❖ 零序有功功率选线
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第二部分 电力变压器的继电保护
❖ 变压器的故障和保护配置 ❖ 变压器纵差动保护接线 ❖ 数字式变压器纵差动保护 ❖ 数字式纵差动保护整定计算 ❖ 变压器相间短路的后备保护
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平衡系数
1
0.872 I1/I3=1
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三．数字式变压器纵差动保护
1.变压器纵差动保护遇到的问题
✓ 正确识别励磁涌流和内部短路电流 ✓ 区外短路时的不平衡电流和保护的灵敏度 ✓ 外部短路切除电压突然恢复的暂态过程中
不误动作 ✓ 电流互感器饱和不影响纵差动保护的正确
动作
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2.变压器励磁涌流及其判别