变压器保护及原理ppt课件

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➢应装设哪些的继电保护 ➢各保护的配置及原理
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1）防止变压器油箱内各种短路故障和油面降低的瓦斯 保护（重瓦斯 跳闸 / 轻瓦斯 信号)
2）防止变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电 流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝 间短路的纵差保护或电流速断保护
3）防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动 保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或 复合电压启动的过电流保护或复序过流保护）
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变压器的故障类型和不正常工作状态 变压器保护的配置及原理
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•变压器
变压器是一种静止电器，它把一种电压、电流的交流 电能转换成同频率的另一种电压、电流的交流电能。
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➢变压器的故障类型 ➢变压器的不正常状态
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➢变压器的故障类型
内部故障：指油箱内的短路故障 变压器绕组的相间短路 变压器绕组的匝间短路 中性点接地侧的单相接地短路
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一般差动保护启动值不超过5A，而差流速断保护 为20~40A。由于它不用判断是否需要闭锁保护启动， 所以它的动作时间比差动保护还快，而设置它的目的， 就是要快速的切除故障，当变换到电流互感器二次的 值达到几十安的时候，可以说肯定是内部故障而且是 很严重的故障，所以根本不用考虑是不是需要制动的 问题了。
原理很简单，即当差动电流大于整定值，瞬时动作 跳闸
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差流速断保护的原理很简单，它其实就是差动保 护，只是现在的差动保护为了防止因为空载合闸产生 的励磁涌流和外部故障时因为电流互感器饱和而发生 保护误动，而采取了二次谐波制动，以及差动保护启 动电流值随着不平衡电流大小而改变的比率制动原理。 差流速断保护就是一个没有采取制动措施，也不会根 据不平衡电流大小而改变启动值，只要故障电流达到 它的整定值，它就动作。可以把差流速断保护看成是 有差动保护范围的电流速断保护，其实它就是最原始 的差动保护。
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4）防止大接地电流系统中变压器外部Fra Baidu bibliotek地短路的零序电 流保护
5）防止变压器对称过负荷的过负荷保护 6）防止变压器过励磁的过励磁保护 7）防止变压器中性点非有效接地侧的单相接地故障 8）防止变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷
却系统故障
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➢变压器主保护
变压器的主保护： 为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度
外部故障：指油箱外引出线的短路故障 相间短路 单相接地短路
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➢变压器不正常工作状态
外部短路引起的过电流 油箱漏油造成油面降低 外部接地短路引起中性点过电压 过负荷 绕组过电压 频率降低引起的过励磁 油温过高等
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➢值班人员处理措施
变压器处于不正常工作状态时，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。
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瓦斯保护，又称为气体继电保护，是保护油浸 式电力变压器内部故障的一种基本保护装置。
瓦斯保护只能反应变压器油箱内部的故障，而 对变压器外部端子上的故障情况则无法反应。不能 单独作为变压器的主保护，可与纵差动保护相互配 合。
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➢瓦斯保护原理
当变压器发生内部故障时产生大量气体将聚集 在瓦斯继电器的上面，使油面下降，当油面降低到 一定程度时，上浮筒下沉使水银接点接通，发轻瓦 斯动作信号。如果是严重故障时，油箱内的压力增 大使油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁 向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路。
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➢瓦斯保护的运行
轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸(跳开变压 器两侧断路器)。
在充油或变压器修理后重新灌油时，为了防止误动 作，将重瓦斯切换至动作用于信号，一般约为两、三天。 在瓦斯继电器试验时也应切换至信号。
反应变压器油箱内部故障产生的气体而动作， 主要由瓦斯继电器构成，轻瓦斯动作于信号，重瓦 斯动作于跳闸
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瓦斯保护原理及构成
瓦斯保护的主 要元件是瓦斯 继电器，它安 装在变压器的 油箱和油枕之 间的连接管道
中。
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瓦斯继电器装设在变压器油枕之间的联通管上。变压器安装时应取1%～1.5%的 倾斜度(使气体能够进入瓦斯继电器和油枕）；联通管对油箱的油箱与顶盖也有 2%～4%的倾斜度(防止储存气体，同时保证瓦斯保护的可靠动作）。
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差动保护是保护两端电流互感器之间的故障（即 保护范围在输入的两端CT之间的设备上），正常情况 流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相 反，相位相同，两者刚好抵消，差动电流等于零；故 障时两端电流向故障点流，在保护内电流叠加，差动 电流大于零。驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的
断路器，使故障设备断开电源。
有选择的切除被线路保护设备和线路故障的保护。 主保护包括：
差动保护、瓦斯保护、差流速断保护
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1、差动保护
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它用以保护变压器内部、套管及引出线上的各种 短路故障，为实现这一保护，需要在变压器两侧装设 电流互感器TA1和TA2，并按环流法连接。保证在正常 负荷情况下或外部短路故障时，通过继电器的电流为 两侧电流差，当保护范围内发生故障时，通过继电器 的电流为两侧电流之和。保护动作瞬时断开两侧的断 路器QF1和QF2，保护的范围为TA1和TA2之间一次回路 各电器元件。
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差流速断保护主要是为了在变压器差动内发生严重 短路故障时快速切除变压器，以确保变压器的安全。为 了保证装置的正确动作，速断电流的定值应按以下原则 选取： ① 躲过变压器空载投入或区外故障切除时可能产生的
最大励磁涌流。 ② 躲过变压器差动区外端部故障时穿越电流造成的最
大不平衡电流。 ③ 以上电流按基波值选取。
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瓦斯保护基本原理：
正常运行时，气体继电器充满油，开口杯浸在油 内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内 部故障时，故障点局部发热，引起附近的变压器 油膨胀，油内溶解的空气被逐出，形成气泡上升， 同时油和其他材料材料在电弧和放电等作用下电 离产生气体。当故障轻微时，排除的气体缓缓地 上升而进入气体继电器，使油面下降，开口杯产 生的支点为轴逆时针方向的转动，使干簧触点接 通，发出信号。 当变压器内部故障严重时，产生强烈的气体，使 变压器内部压力突增，产生很大的油流向油枕方 向冲击，因油流冲击挡板，挡板客服弹簧的阻力， 带动磁铁向干簧触点方向移动，使干簧触点接通， 作用于跳闸。