主变压器保护配置

主变压器保护配置

1、主变差动保护 （1） 采用了二次谐波制动的比率差动保护，变压器正常运行时励磁电流不超过额定电流的2—10%，外部短路时更小。但变压器空载合闸或断开外部故障后，系统电压恢复时出现的励磁电流，大小可达额定电流的6—8倍，称励磁涌流。励磁涌流只流经变压器的电源侧，因而流入差动回路成为不平衡电流，励磁涌流高次谐波分量中以二次谐波分量最显著，根据这一特点采用励磁涌流中二次谐波分量进行制动，以防止保护误动作。（2）作为主变绕组内部、出线套管及引出线短路故障的主保护，其保护范围为发电机出口至主变高压侧及高厂变高压侧各CT 安装处范围内。（3）主变差动出口逻辑：

（4）差动保护瞬时动作全停，启动快切、启动失灵。

（5）TA 断线闭锁功能，当差电流大于一定值时（一倍额定电流）TA 断线闭锁功能自动退出，开放保护动作出口。TA 断线0.5S 发信号。

2、发变组差动保护 与主变差动保护构成原理相同，但其保护范围是发变组及其引出线范围内的短路故障，即发电机中性点及主变高压侧，高厂变高压侧各CT 安装处范围以内的短路故障。发变组差动保护瞬时动作于发-变组全停，启动快切、启动失灵。

3、阻抗保护

（1）作为发变组相间短路的后备保护，同时作为220KV 系统发变组相邻元件如线路故障后备保护。

（2）作为近后备保护，按与相邻线路距离相配合的条件进行整定，正向阻抗Z dz 1：按与之配合的高压侧引出线路距离保护Ⅰ段配合，反向阻抗Z dz 2：按正向阻抗

的10%整定。

（3）时限t 1与线路距离Ⅲ段相配合，时限45.05.31′′=′′+′′=t 发信号，该时限较

长，能可靠躲过振荡。时限t 2与t 1配合5.45.042′′=′′+′′=t 解列灭磁、启动快切、

启动失灵。

（4）该保护测量元件是主变220KV 侧CT 及220KV 母线PT 。即阻抗保护装于

高压侧，高压母线上发生相间短路时有较高的灵敏度。

（5）发变组低阻抗保护原理图：

4、220KV侧断路器失灵保护

（1）由于断路器灭弧室和液压机构制造不良、控制回路和运行维护工作出现问题，都能使断路器在电力系统发生故障时偶尔发生拒动现象，拒动率在千分之一至千分之二左右，为此，提高断路器的制造质量，完善控制回路的可靠性，如采用双套主保护和断路器双跳闸线圈分别由两个独立的直流电源供电，可使断路器的拒动率大为减少，但不能根除。因此必须装设失灵保护将故障点切除，减少对电网的危害。

（2）原理当某一保护已发出跳闸命令但断路器拒跳且回路有电流则启动失灵保护。电流取自变压器高压侧CT。出口逻辑如下：

（3）保护整定1）相电流整定为保证变压器低压侧单相接地短路时有足够的灵敏度，整定为1.3倍的额定相电流。2）零序电流整定按躲过0.3倍的额定相电流大小的零序电流进行整定。

5、主变通风保护

（1）主变共有4组冷却器，正常运行时三组工作，一组备用。在夏季高温季节根据主变温度情况，要将备用的冷却器改为辅助方式。

（2）主变冷却器如果如果有一组在辅助位，当运行中变压器高压侧电流达到75%额定电流时，辅助位的冷却器将自动投入运行。当运行中变压器高压侧电流降至75%额定电流以下时，辅助位的冷却器将自动停止运行。

（3）主变通风保护电流整定为75%额定电流，延时5S启动辅助冷却器。

6、非电量保护：

（1）瓦斯保护1）主变压器是强油风冷变压器，在变压器内部短路时在电弧作用下部分变压器油将汽化，同时变压器油受热膨胀。有剧烈的油流和气体冲向油枕，利用这一特点，在油箱和油枕间装设瓦斯继电器作为执行元件，构成了变压器的主保护之一---瓦斯保护。2）对于变压器油箱内某些短路故障，差动保护往往不能反映。如绕组少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内循环电流很大，会造成局部绕组严重过热，但表现在相电流上确不大，所以差动保护不能反映。但瓦斯保护能灵敏的反映，所以差动保护不能代替瓦斯保护。3）瓦斯保护只能反映油箱内部故障，而不能反映油箱外部故障，因此不能作为变压器唯一的主保护，通常与差动保护相配合作为变压器的主保护。4）主变重瓦斯保护瞬时动作全停，启动快切。

（2）主变冷却器全停：

1)当主变冷却器全停后,延时20S发信号(K13)；

2)当冷却器油泵和风扇电机全部停止运行时,若油面温度在75℃以上,变压器允许满载运行20min(k11),若油面温度在75℃以下,允许延长运行60min(k12)

3)保护动作解列灭磁，启动快切。

（3）主变上层油温及绕组温度

主变上层油温75度发信号。

主变绕组温度：

o

60

t停辅助冷却器；

≤

o

t启动辅助冷却器；

≥

65

o

t发绕组温度高信号；

100

≥

o

125

t动作于发变组全停，启动快切；

≥

7、主变压器零序保护

在直接接地系统中，接地故障几率较大，因此直接接地系统中的变压器装设接地故障保护，用其作为变压器主保护的后备保护及相邻元件接地故障的后备保护。（1）我厂主变压器为分级绝缘变压器，其中性点绝缘耐压强度较低，为了保护中性点绝缘，采用了中性点接地刀闸、放电间隙、避雷器并联接地方式。中性点直接接地系统发生接地短路时，零序电流的大小和分布与变压器中性点接地数目和位置有关，为了使零序电流大小和分布少受系统运行方式的影响，我厂规定双机运行时（#1主变、启备变运行于220KVI母线，#2主变运行于220KVII母线）#1主变中性点接地刀闸合上，#2主变中性点接地刀闸断开。

（2）保护原理图：

（3）反映中性点直接接地的零序电流保护主要作用是保护母线，同时也对相邻线路接地故障和变压器内部接地故障起后备保护作用。零序电流保护定值与相邻线路零序电流末段相配合，动作时间为与之配合的所有相邻线路零序保护段最长的时间相配合。如上图，我厂该保护只设了零序电流保护II段，经t4延时4.5S 出口。

（4）变压器中性点间隙接地保护为了防止工频过电压对变压器的危害，对220KV中性点不直接接地的变压器采用经放电间隙的方式。放电电压整定为额定相电压值，当系统发生单相接地故障时，有关中性点直接接地的变压器全部跳开后，带电源的中性点不直接接地的变压器，因接地点未消除而引起接地点零序电位升高，使放电间隙放电，降低了对地电压。为防止变压器绝缘损坏，保护采用零序电流与电压并联启动方式，在放电间隙放电时，通过间隙零序电流保护切除变压器（根据经验整定一次动作电流为100A），若间隙由于气象条件及调整精度问题而拒动未放电，则利用零序过电压切除变压器（整定为系统发生单相接地而未失去接地中性点时可靠不动作，取180V），以防中性点工频过电压。