变压器保护设计
浅谈电力变压器的保护设计
的, 对 出口跳闸进行保护 。 这种系统是在正常情况下对三相电流进行 检测 的方法来对 C T断线情况进行判断 , 这个时候 , 是要对一项无电 流进行检查 , 就可以对 C T二次判断进行检验。 ( 2 ) 单相绕组部分线匝之间的匝间短路 ; 3 . 3 对变压器的本体进行保护设计 ( 3 ) 单相绕组 和铁芯间绝缘损坏而引起的接地短路 ; 变压器的非 电量保 护 , 通常被称作为本体保护 , 其可 以对电力变 1 . 2变压器不正常工作 的情况: 压器的一些 内部故障存在的情况进行反映 ,从而对非电气量进行本 ( 1 ) 由外部短路或过负荷引起的过 电流 ; 体保护 ,这种对变压器 的保护方式不能够用差动保护的方式来进行 ( 2 ) 不正常电压过高引起的过励磁等。 代替的。 这是由于 当变压器出现一些内部问题的时候 , 对于差动保护 2对 电 力变 压 器 的保 护 方 法 来说 , 其不会 出现相关 的动作 , 只是瓦斯保护 出现动作 。根据以往 的 变压器一般应装设 以下保 护: 使用结果显示 , 当变压器 内部出现故 障的时候 , 很多时候都是瓦斯保 ( 1 ) 变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护 ; 护来对其进行切除的。因此在对变压器进行本体保护的时候 , 瓦斯保 ( 2 ) 变压器绕组和引出线相 间短路 、 大 电流接地系统侧绕组和引 护所起到的作用就比较重要 了。 出线的单相接地短路及绕组 匝间短路 的纵联差动保护 ; 4对 电力变 压 器 的后 备 保护 进 行 设计 ( 3 )变压器外部相 间短路故障并作为瓦斯保护和差动保护的后 4 . 1 对于复合 电压启动过流保护设计 的介绍 备的低压启动过电流保护或者复合电压启动 的过电流保护或者负序 在这种保护过程 中, 其是由三相过流元件与复合电压元件进行结 过 电流 保 护 ; 合而构成的 ,这种复合 电压元件是由正序抵电压及负序过电压来进 ( 4 ) 大电流接地系统中变压器外部接地短路 的零序电流 行组合而成 。 其中正序低电压是对 系统出现的对称故障进行显示 , 而 保护 ; 负序过电压是对其不对称故障来进行反映。当其 中任意一相 电流值 ( 5 ) 变压器对称过负荷 的过负荷保护 ; 大于动作 电流值 的时候 , 就会使得过流保护的动作开始进行 。 ( 6 ) 变压器过励磁的过励磁保护。 4 . 2对过负荷保护设计的介绍 在对配置进行保护的过程中 ,较为完整的就是使用就是微机保 当过负荷的时间 比较短的时候 ,就不会使得变压器受到损害, 在 护, 其 已经得到了大范围的使用 。对其变压器 的保护配置来说 , 其会 这种情况下 , 也不需要断开变压器。当有人在进行看护的时候 , 对于 根据 电压的等级来进行确定。对于 中、 低压的变压器来说 , 其所使用 负荷保护来说 , 其所起 到的作用只是在信号方面。在此过程中, 为了 的保护配置为存在差动保 护及本体保护 ,其 中差动保护存在 比率制 对过负荷 的对称性做到充分的考虑 , 就只能在一相 中进行装设 , 使得 动、 涌动制动及差 动速断保护这三种形式 。对于主体保护来说 , 本体 些短路 的情况在变压器工作 的时候能够避免出现 ,以免造成变压 瓦斯保护及压力释放保护等都包含在内 , 对于后备保护来说 , 其包含 在被保护 的时候 出现一些错误 的信号。所 以在进行过负荷保护的过 了零序 电流 电压保护 、复合 电压启动过流保护及冷却 系统故障及变 程中, 就需要使得它的动作时间要高 出过流保护 中的动作 时间, 并且 压器过温保护等。对于变压器来说 , 其在后备保 护的过程 中, 通常使 在实 际工作的时候 , 为 了使得短时过负荷的情况得到 自动消除 , 所 以 用的配置方式为按侧配置 , 使其处于后备保护之 间, 让各侧后备保护 在对过负荷 的保护动作时间的选择上 , 都在 1 0秒左右。 与主保护之间的硬件和软件可 以相互独立 ,同时也对相 同的处理系 4 . 3 对零序过流保护设计的介绍 统加 以使用。 对于电力系统来说 , 很多故障形式都是接地故障引起的 , 因此对 3变压 器 的 主保 护 于接地系统的变压器来说 , 应该要对其使用接地保护 , 使得其能够起 3 . 1 差 动 速 断保 护 设 计 到对变压器主保护的后备保护功能,及对相邻元件进行接地保护的 般情况下 , 我们在对 电力变压器进行保护 的时候 , 只要对二次 功 能 。 谐波 比率制动的差动进行保护就可以了。当电力变压器的 内部若是 4 . 4对变压器的通风启动保护设计 的介绍 发生故障的时候 , 就会使得短路 电流得到很大程度的提升 , 因此会使 为了对变压器在使用过程 中的温度进行降低 , 所以对这种保护措 得 电流互感器出现一种严重饱 和的状况 ,使得交流暂态出现很大程 施进行 了设计 , 使得对变压器的负荷情况进行显示 出来。这种保护可 度 的变化。这个时候 , 若是电流互感器的二次侧 电流互感器的饱和程 以对变压器的高压侧 的三相电流进行监测。当这三相电流 中的一项 度很严重的话 , 就会造成基波分量降到零值 , 从而使得高次谐波 的分 值大于整定值的时候 , 就会使得保护工作进行 自动的延时 , 通常在这 量得到很大程度 的提升 , 这个时候 , 在短路故障就不能在微机差动保 个过程 中, 设置的延时时间为 5 秒钟。 护过程中得 以展现 出来。这就会给微机差动保护所存在的正确动作 5 结论 造成相关 的影响。同时, 差动速断保护还起着差动电流过流瞬时速断 本文首先对变压器在使用的过程中可能存在的故障问题进行 了 的保护功能 , 也就是说 , 差 动速断保护没有制动量 。这种 动作是在半 列举介绍出来 。 并对不 同类型的电压变压器的保护类 型做出介绍 , 并 个频率内疚 可以得到实现 , 当动作频率进行 的时候 , 就会使得 电流互 对中 、 低 等级 的变压保护系统所使用 的保护原理做出了相关的分析 , 感器存在一种饱 和的现象 , 使得对故障进行有效 陕速的排除。 差动速 同时也对各种电力变压器的保护设计作出了相关的阐述。 断的整定值 , 使其避免最大不平衡 电流和励磁涌流来整定 , 这样在正 参考 文 献 常操作 和稳态运行时 , 差动速断保护可靠不动作。 [ 1 ] . 高有权 , 高华 , 魏 燕, 高艳. 发 电机变压 器继电保护设计及计算『 M ] . 3 . 2差动 C T二次断线保护设计 北京 : 中国电力出版社 , 2 0 1 1 . 在对电流互感器 C T二次断线时保护过程中 , 为了防止 出现误 动 [ 2 ] . 诗佳 , 张 皖春 , 姚旭明 , 龙运. 电 力 系统 继 电保 护 及 二 次 回路 [ M ] . 北 情况 , 因此需要对 C T设置断线闭锁保护 , 当条件能够满足的时候 , 还 京 : 中 国 电力 出版社 . 2 0 0 7 . 需要通过 C T来对断线进行检测。在检测的时候 , 要是有断线情况 的 赵宇皓. 大型变压器后备保护的研制『 D 1 _ 武汉: 华中科技 大学, 2 0 0 7 . 发生 , 就会 出现相对应的警告信号 , 使得对差 动保 护出 口进行闭锁。 要是能够在检测中通 过 ,说 明差流情况就不是 C T二次断线而引起
变压器保护课程设计
变压器保护课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握变压器保护的基本原理、保护装置的构成及保护功能,培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•掌握变压器的基本原理和结构;•理解变压器故障类型及其产生的原因;•学习变压器保护的原理和方法;•了解保护装置的构成和功能。
2.技能目标:•能够分析变压器故障并进行保护装置的选择和配置;•能够进行保护装置的调试和维护;•能够运用保护装置对变压器进行保护。
3.情感态度价值观目标:•培养学生的责任感和安全意识,使其能够认真对待变压器保护工作;•培养学生团队合作精神,使其能够与同事共同完成保护工作;•培养学生持续学习的意识,使其能够不断更新知识,提高自身能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.变压器的基本原理和结构:介绍变压器的工作原理、分类、主要部件及其功能。
2.变压器故障类型及其产生的原因:分析变压器的内部和外部故障类型,探讨其产生原因。
3.变压器保护的原理和方法:讲解变压器保护的基本原理、保护装置的类型及保护功能。
4.保护装置的构成和功能:介绍保护装置的构成、各部分的作用及保护功能实现的方法。
5.保护装置的调试和维护:讲解保护装置的调试方法、维护注意事项及故障处理。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解基本原理、概念和故障处理方法,使学生掌握基本知识。
2.讨论法:学生针对实际案例进行分析讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:分析典型故障案例,使学生了解保护装置的应用和实际效果。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作,加深对知识的理解和记忆。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,帮助学生拓展知识面。
电力变压器继电保护设计
电力变压器继电保护设计摘要:由于电力变压器会受到外接负荷的影响,所以,在工作当中就会出现很多问题,发生故障,对电力系统产生不稳定的作用,对变压器造成很严重的损坏。
在以上讨论中我们可以看出,在电力系统当中,变压器继电保护有着非常重要的作用。
在设计继电保护时必须要掌握要点,如果在其中还存在哪些问题应及时处理,确保电力系统可以稳定运行。
关键词:电力;变压器;继电保护;设计引言随着电力事业的发展,行业内对电力变压器继电保护设计提出了新的标准。
只有全面合理设计继电保护装置,才能够实时监测电力变压器可能出现的各种故障,并及时处理变压器出现的相关问题。
1变压器继电保护原理及系统构成1.1电力变压器继电保护的工作原理电力变压器继电保护系统主要是根据电力系统中电能值的变化实现电力变压器继电保护系统的自调节功能。
电力变压器继电保护系统是专为电力变压器系统的继电保护系统设计的,无论是在工作状态下,还是在何种情况下,都能保证整个系统的安全。
根据电力变压器继电保护系统是否正常运行,继电保护的基本原理不尽相同。
为了确定电力变压器继电保护系统的运行状态,有必要对电力变压器继电保护系统的运行状态进行测量和分析。
1.2变压器继电保护系统构成变压器的继电保护系统包含多个构成部分,不同构成部分之间互相配合,才能够最大程度发挥继电保护的作用。
目前,变压器继电保护系统中主要包含以下模块。
第一,信号采集模块。
这一模块可以在变压器运行过程中实时采集相应的参数和状态信息,并及时将采集到的信号上传到信号处理模块。
第二,信号处理模块。
该模块在运行过程中主要是根据继电保护装置中已经设定好的信号处理程序处理前期得到的信号,并根据最终处理后的信号结果与保护动作阈值进行对比。
第三,信号输出模块。
针对处理程序结束后的结果输出,该模块与保护功能实现有着直接关系。
2电力变压器的故障问题(1)在非正常运行下,发生故障的问题包括有,超负荷引起的容量负荷、过电流、油面减少引发的故障、高电压产生的过励磁故障以及高温度下引发的故障。
变压器保护整定中的低压侧过电流保护设计
变压器保护整定中的低压侧过电流保护设计随着电力系统的发展,变压器作为电力传输和分配中不可或缺的设备,其保护设计变得越来越重要。
其中,低压侧过电流保护是变压器保护中的关键要素之一。
本文将对低压侧过电流保护的设计原理、方法和参数进行详细论述。
一、低压侧过电流保护的设计原理低压侧过电流保护是为了防止变压器在发生过电流时受到损坏而设计的。
其原理是根据变压器的负载电流和故障电流之间的差异来实现保护。
当变压器内部发生故障导致电流异常增大时,保护装置通过检测电流的变化来判断是否需要采取措施,如切断故障部分电路。
二、低压侧过电流保护的设计方法1. 选择合适的保护装置:常用的低压侧过电流保护装置有熔断器、断路器和电子式保护装置等。
根据实际情况选择适合的保护装置,并考虑其容量、动作时间和动作特性等参数。
2. 设置适当的保护参数:保护参数的设置对于低压侧过电流保护的性能起着决定性的作用。
包括过流电流阈值和动作时间的设置。
这些参数的选择应根据变压器的额定电流、负载程度和故障类型等来确定。
3. 考虑保护的灵敏度和可靠性:低压侧过电流保护应既要保证对故障的准确检测与快速动作,又要避免误动作带来的不便和损失。
因此,在设计过程中需要考虑保护的灵敏度和可靠性,以提高保护的准确性和稳定性。
三、低压侧过电流保护设计的关键参数1. 过电流保护器额定电流(In):过电流保护器能够连续经受的最大额定电流。
一般情况下,该参数应根据变压器的额定电流来选择。
2. 过电流保护器动作时间(I²t):过电流保护器在额定电流下动作所需的时间。
该参数应根据变压器的额定电流和负载特性来确定。
3. 过电流保护器动作特性:过电流保护器的动作特性包括时间–电流曲线和判据,可以选择固定时间特性或是可调时间特性等。
四、低压侧过电流保护设计注意事项1. 充分了解变压器的额定电流、额定容量和负载特性等参数,以便正确选择合适的保护装置和参数。
2. 考虑变压器的运行环境和工况等因素,避免因环境温度、湿度或其他因素对保护装置的性能造成影响。
电力变压器保护课程设计
电力变压器保护课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电力变压器的基本结构、工作原理及保护的重要性。
2. 学生能够掌握电力变压器的保护设备、保护范围及保护动作原理。
3. 学生能够了解电力变压器故障类型、故障原因及处理方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析电力变压器保护方案的合理性,并进行简单的保护配置。
2. 学生能够通过实际操作,掌握电力变压器保护装置的调试、校验方法。
3. 学生能够运用保护装置进行电力变压器故障的判断、处理及预防。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱电力事业,关注电力设备安全保护的责任心。
2. 培养学生团队协作精神,提高沟通、协调能力。
3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神,提高解决实际问题的能力。
课程性质:本课程属于电力系统自动化专业核心课程,强调理论联系实际,注重实践操作。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,课程目标应具体、可衡量,注重培养学生的实践能力和综合素质。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标,为将来从事电力系统保护工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 电力变压器基本结构及工作原理- 变压器结构、参数及等值电路- 变压器工作原理及运行特性2. 电力变压器保护原理及保护设备- 保护原理:差动保护、过电流保护、接地保护等- 保护设备:继电器、保护装置、互感器等3. 电力变压器保护配置及调试- 保护范围、整定原则及计算方法- 保护装置的选型、安装、调试及校验4. 电力变压器故障分析及处理- 故障类型、原因及影响- 故障处理流程、方法及预防措施5. 实践操作- 模拟电力变压器保护装置的调试、校验及故障分析- 实际案例分析及讨论教学内容安排和进度:第一周:电力变压器基本结构及工作原理第二周:电力变压器保护原理及保护设备第三周:电力变压器保护配置及调试第四周:电力变压器故障分析及处理第五周:实践操作及案例分析教材章节关联:《电力系统自动化》第三章:电力系统保护《电力变压器》第四章:电力变压器保护教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,确保学生能够掌握电力变压器保护相关知识,提高实际操作能力。
电力变压器继电保护设计方案
电力变压器继电保护设计方案电力变压器是电力系统中重要的设备之一,经常被用作输电和配电系统中的变换器。
由于电力变压器的故障会对整个电力系统产生严重影响,因此必须采取必要的保护措施,保障电力系统的稳定性和可靠性。
本文介绍电力变压器继电保护的设计方案,着重介绍继电保护原理和保护配置。
一、继电保护原理电力变压器继电保护一般采用电流互感器整流式保护。
电流互感器将变压器通路中的电流变为与它成比例的小电流,接入继电器中进行处理。
继电器通过比对电流大小和相位差等参数来判断电力变压器内部是否存在故障,如短路、接地等故障。
当发生故障时,继电器将发送开关信号给断路器,切断电力变压器的供电,保护电力系统的安全稳定运行。
二、保护配置电力变压器的保护配置根据其不同型号和规格有所不同,但通常包括以下保护。
1. 过流保护过流保护是电力变压器最基本的保护之一。
当电力变压器通路中的电流超出额定电流值时,其可能会引起故障,如短路和接地等。
过流保护采用不同的越限电流值来判断电力变压器是否发生故障。
过电压保护是指当电力变压器出现过电压时,通过继电器的动作来保护设备。
过电压保护通常采用电压比率继电器,对比变压器的一次和二次侧电压,当二次侧电压过高时,继电器动作,切断断路器,保护电力变压器及其周边设备。
3. 低压保护低压保护是用来检查电力变压器一次侧的电压是否低于额定电压的保护措施。
当电力变压器一次侧电压低于设定值,继电器将会动作,发送开关信号,使断路器切断供电。
4. 短路保护5. 零序保护零序保护是用来检测电力变压器周边设备的相对接地。
当电力变压器周边设备出现接地故障时,电流会通过地线回到中性点,形成零序电流。
零序保护采用电流互感器接入继电器,当检测到零序电流超过设定值时,继电器将动作,切断电力变压器供电,以保护电力系统的稳定性。
三、总结电力变压器是电力系统中最核心的设备之一,其保护显得尤为重要。
电力变压器继电保护采用电流互感器整流式保护,采用过流、过电压、低压、短路、零序保护等多种方式,以确保电力系统的安全稳定运行。
35KV主变压器保护初步设计
35KV主变压器保护初步设计35KV主变压器是电力系统中重要的设备之一,其保护设计至关重要。
保护设计应考虑到变压器的安全运行和设备寿命,同时也要满足系统的要求。
本文将进行35KV主变压器保护初步设计,并介绍相关的保护原则和主要参数设置。
一、35KV主变压器保护原则1.过电流保护:过电流是主变压器最常见的故障之一、过电流保护应根据变压器的额定电流和变比来确定。
通常设置I>1.2In的过电流保护。
过电流保护装置可以通过电流互感器(CT)来实现。
2.过温保护:主变压器的过温保护是必不可少的,它通常通过温度继电器或热继电器来实现。
对于油浸式变压器,还可以通过油温继电器来实现。
通常设置N+1的过温保护。
3.短路保护:短路保护是为了防止短路故障对主变压器造成的损害。
通常使用差动保护装置进行短路保护。
差动保护是通过比较主变压器两端电流的差值来实现的。
4.接地保护:接地故障是主变压器的常见故障之一,因此需要设置接地保护。
接地保护装置通常使用变压器差动装置的接地保护来实现。
5.轻载保护:轻载保护是为了防止主变压器在轻载情况下发生过热,通常通过电流继电器或电流保护装置来实现。
二、35KV主变压器保护参数设置1.电流保护参数设置:过电流保护通常设置为2倍变压器额定电流(I>2In);短路保护通常设置为1.5倍变压器额定电流(I>1.5In);轻载保护通常设置为0.4倍变压器额定电流(I<0.4In)。
2. 温度保护参数设置:过温保护通常设置为主变压器的允许温升值,一般不超过规定的标准;油温保护通常设置为油温上升速度超过一定值时(一般为1°C/min)报警,超过另一个更高的值时(一般为2°C/min)断电。
3.接地保护参数设置:接地保护通常设置为变压器差动装置的接地保护,当变压器两侧电流差超过一定值时报警,超过更大的值时断电。
4.差动保护参数设置:差动保护装置通常设置为变压器两侧电流差的一定百分比,超过该百分比时报警,超过更大的百分比时断电。
电力变压器保护设计规范说明
电力变压器保护设计规范说明电力变压器保护设计规范(GB/T50062—2008)4·0·1电压为3~110kV,容量为63MV·A及以下的电力变压器,对下列故障及异常运行方式,应装设相应的保护装置:1,绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。
2,绕组的匝间短路。
3,外部相间短路引起的过电流。
4,中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。
5,过负荷。
6,油面降低。
7,变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。
4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器,以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护,当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。
瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。
当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时,保护动作后应作用于信号并发出远跳命令,同时应断开线路对侧断路器。
4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设下列保护作为主保护,且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器,并应符合下列规定:1,电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器,应采用电流速断保护。
2,电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器,以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器,应采用纵联差动保护。
3,容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器,可装设纵联差动保护。
4,电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时,宜采用纵联差动保护。
双绕组降压变压器保护设计
双绕组降压变压器保护设计
双绕组降压变压器保护设计主要包括以下几个方面:
1. 过流保护:通过在变压器的低压侧串联合适的电流保护装置,监测并及时切断过大的电流流过变压器,以防止变压器因过载而损坏。
2. 过温保护:在变压器油箱或绕组上设置温度传感器,实时监测变压器的温度,当温度超过设定值时,自动切断电源或通过其他方式进行保护。
3. 短路保护:在变压器的高压侧和低压侧串联合适的短路保护装置,当变压器出现短路故障时,及时将故障线路切断,保护变压器不被损坏。
4. 过压保护:通过在变压器的高压侧并联过压继电器或整流器等设备,一旦检测到高压情况,可以及时切断电源,以保护变压器不受损害。
5. 过载保护:通过在变压器的低压侧并联过载继电器,当电流超过额定值时,继电器会切断电源,避免变压器过载。
以上是一些常见的双绕组降压变压器保护设计方法,具体的设计需要根据变压器的额定参数和工作环境来确定,并且应符合相关的国家标准和规范。
电源变压器的电流保护与过载保护设计
电源变压器的电流保护与过载保护设计电源变压器是电力系统中的重要设备,其作用是将输入的电源电压变换为输出电压,为其他电气设备提供所需的电能。
然而,在使用电源变压器的过程中,由于各种原因可能会引起电流过大的情况,不仅会对电源变压器造成损坏,还会对其他相关设备造成危害。
为了确保电源变压器的安全运行和设备保护,电流保护与过载保护设计是必不可少的。
电流保护是指当电源变压器负载中的电流超过其额定值时,自动切断电路,避免电流继续增大导致设备损坏。
电源变压器电流保护的设计目标是在保证设备正常运行的前提下,尽量避免电流过大,防止设备异常工作或引发事故。
为了实现电流保护,我们可以采用电流保护器组成的保护回路,其中电流保护器是一种能够探测电流异常并触发保护动作的装置。
电流保护器通常采用电感检测电流的方式,一旦检测到电流超过设定的阈值,就会切断电源,断开电路。
在选择电流保护器时,需要根据电源变压器的额定电流、工作环境和负载特性等因素综合考虑。
除了电流保护,过载保护也是电源变压器设计中的重要一环。
过载保护是指在电源变压器负载中超过其额定负载时,通过相应的保护措施防止设备过载运行。
过载可能导致电源变压器温升过高、绝缘损坏,甚至引发火灾等严重后果,因此过载保护的设计至关重要。
实现过载保护的常见方法是在电源变压器的输入侧或输出侧添加过载保护开关或熔断器。
过载保护开关是一种具有过载保护功能的开关设备,能够检测和切断超过其额定值的电流。
而熔断器则是一种利用熔断丝防止过载电流通过的安全装置,当电流超过额定值时,熔断丝被熔断,切断电路。
在电源变压器的电流保护与过载保护设计中,我们应该根据实际情况综合考虑以下因素:首先,要了解电源变压器的额定电流和负载特性。
根据电源变压器的额定电流确定电流保护器的额定电流阈值,并根据负载特性确定过载保护开关或熔断器的额定电流容量。
其次,要考虑电流保护与过载保护的动作时间和断电灵敏度。
不同场景对电流保护或过载保护的动作时间和断电灵敏度有不同要求。
电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文
电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文无需修改。
正文电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件。
为了保证供电的可靠性和系统正常运行,必须根据其容量的大小、电压的高低和重要程度设置相应的继电保护装置。
本设计结合电力变压器运行中的故障,分析了电力变压器纵联差动保护、瓦斯保护及过电流保护等继电保护装置的配置原则和设计方案。
电力变压器的纵联差动保护是一种常见的继电保护装置。
其基本原理是将变压器的高压侧和低压侧的电流进行比较,当两侧电流差值超过设定值时,继电器动作,切断变压器的电源,从而保护变压器。
在配置纵联差动保护时,应根据变压器的容量和结构特点确定保护区域和保护范围,同时还要考虑保护装置的灵敏度和可靠性。
瓦斯保护是针对油浸式变压器的一种继电保护装置。
其原理是通过检测变压器油中的瓦斯浓度,当瓦斯浓度超过设定值时,继电器动作,切断变压器的电源,从而避免变压器发生火灾或爆炸。
在配置瓦斯保护时,应根据变压器的容量和使用环境确定瓦斯浓度的警戒值和动作值,以保证保护装置的准确性和可靠性。
过电流保护是一种常见的继电保护装置,可以用于保护电力变压器和电力系统中其他设备。
其原理是通过检测电流的大小和时间,当电流超过设定值和时间时,继电器动作,切断电源,从而保护设备。
在配置过电流保护时,应根据设备的额定电流和使用环境确定保护装置的额定电流和动作时间,以保证保护装置的准确性和可靠性。
综上所述,电力变压器的继电保护装置是保障电力系统正常运行的重要组成部分,应根据变压器的特点和使用环境选择合适的保护装置,并合理配置,以保证电力系统的安全稳定运行。
1.概述本文将介绍电力变压器的基本概念、故障和不正常运行状态以及保护配置。
同时,本文还将详细介绍___电力变压器继电保护的设计。
1.1 变压器的基本概念变压器是电力系统中常见的一种电气设备,用于改变交流电的电压等级。
变压器的基本原理是利用电磁感应的原理,通过电磁感应作用将电压从一个电路传递到另一个电路中。
变压器保护课程设计
变压器保护课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解变压器的构造、工作原理及其在电力系统中的作用。
2. 学生能够掌握变压器保护的必要性和基本方法。
3. 学生能够描述常见变压器故障类型及其影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析变压器保护电路的原理和操作步骤。
2. 学生能够设计简单的变压器保护电路,并进行模拟测试。
3. 学生能够运用专业软件或工具进行变压器保护参数的设置和调整。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统设备的责任心和保护意识,增强对变压器保护重要性的认识。
2. 培养学生团队合作精神和解决问题的能力,激发学生对电力工程领域的兴趣。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,使其具备持续学习和自我提升的能力。
课程性质分析:本课程属于电力工程领域,侧重于变压器保护知识的传授和实践操作技能的培养。
课程内容紧密结合教材,注重理论联系实际。
学生特点分析:高二年级学生具备一定的物理和电学基础,对电力系统有一定了解,具有较强的学习能力和动手操作兴趣。
教学要求:1. 结合教材内容,深入浅出地讲解变压器保护知识。
2. 采用案例教学和实验操作相结合的方法,提高学生的实践能力。
3. 注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神,提高课程学习效果。
二、教学内容1. 变压器基础理论:- 变压器的工作原理与构造- 变压器的额定参数及性能指标- 变压器在电力系统中的应用2. 变压器保护原理:- 变压器保护的意义与分类- 常见变压器故障类型及保护方法- 变压器保护装置的原理与功能3. 变压器保护电路设计:- 保护电路的基本构成与工作原理- 保护参数的整定与计算方法- 实际操作:设计简单的变压器保护电路4. 变压器保护案例分析:- 常见变压器故障案例分析- 变压器保护设备的选型与应用- 变压器保护在实际工程中的应用案例5. 教学实践与拓展:- 变压器保护实验操作- 专业软件在变压器保护参数设置中的应用- 变压器保护新技术与发展趋势探讨教学内容安排与进度:1. 第一周:变压器基础理论2. 第二周:变压器保护原理3. 第三周:变压器保护电路设计4. 第四周:变压器保护案例分析与实践操作5. 第五周:教学实践与拓展教材章节关联:《电力系统继电保护》第四章:变压器保护《电气设备运行与维护》第五章:变压器的运行与保护教学内容科学性和系统性:本教学内容紧密围绕课程目标,按照从基础理论到实践应用的顺序,使学生逐步掌握变压器保护的知识和技能。
变压器保护设计范文
变压器保护设计范文一、保护原理变压器的保护原理主要有过电流保护、差动保护和绝缘保护等。
1.过电流保护:变压器输电过程中,会出现短路和过负荷等故障,导致变压器温升过高,从而损坏变压器。
过电流保护通过检测变压器的输入电流和输出电流,当电流超过额定值时,保护装置将切断电源。
过电流保护段也分为瞬时过电流保护和过电流时间保护两种。
2.差动保护:差动保护主要用于检测变压器的绕组是否有短路故障。
差动保护原理是通过检测变压器的输入和输出电流的差值,当差值超过设定的阈值时,保护装置将切断电源。
3.绝缘保护:绝缘保护是为了防止变压器的绝缘击穿故障。
绝缘保护主要通过检测变压器的绝缘电阻,当绝缘电阻低于设定的阈值时,保护装置将切断电源。
二、保护装置1.保护继电器:保护继电器是变压器保护系统中最关键的部分。
保护继电器负责接收和处理变压器的输入和输出信号,并根据预设的保护逻辑进行判断,当检测到故障时,保护继电器将输出信号给保护开关,切断电源。
2.保护开关:保护开关主要负责切断电源。
保护开关可通过机械方式或电磁方式实现切断电源的功能。
三、保护策略1.主保护:主保护是指主要保护装置,包括差动保护和过电流保护。
差动保护是最常用的主保护方式,它能有效检测变压器的内部短路故障。
过电流保护则能有效检测变压器的过负荷故障。
2.备用保护:备用保护是指备用的保护装置,主要用于当主保护故障或失效时起到备份的作用。
备用保护可以是另一组差动保护或过电流保护,也可以是绝缘保护等。
保护策略还应考虑到变压器的特殊情况和运行环境,比如变压器的类型、容量和工作环境等,以提高变压器保护的准确性和可靠性。
四、总结变压器保护设计是确保变压器运行安全和可靠的关键环节。
通过合理的保护原理、保护装置和保护策略,可以有效地保护变压器免受故障和事故的影响。
在实际的工程实施中,还需要根据具体的项目情况,采取相应的方案和措施,确保变压器保护设计的成功实施。
电力变压器保护设计规范说明
4.0.15容量在0.4MV.A及以上并列运行的变压器或作为其他负荷备用电源的单独运行的变压器,应装设过负荷保 护。对多绕组变压器,保护装置应能反应变压器各侧的过负荷。过负荷保护应带时限动作于信号。
在无经常值班人员的变电站,过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。
4.0.16对变压器油温度过高、绕组温度过高、油面过低、油箱内压力过高、产生瓦斯和冷却系统故障,应装设 可作用于信号或动作于跳闸的装置。
2,双绕组及三绕组变压器的零序电流保护应接到中性点引出线上的电流互感器上。
4.0.91I。kV中性点直接接地的电力网中,当低压侧有电源的变压器中性点可能接地运行或不接地运行时,对外 部单相接地引起的过电流,以及对因失去中性点接地引起的电压升高,应装设后备保护,并应符合下列规定:
1,全绝缘变压器的零序保护应按本规范第4.0.8条装设零序电流保护,并应增设零序过电压保护。当变压器所连 接的电力网选择断开变压器中性点接地时,零序过电压保护应经0.3-0.5s时限动作于断开变压器各侧断路器。
4.0.12当变压器中性点经消弧线圈接地时,应在中性点设置零序过电流或过电压保护,并应动作于信号。
4.0.13容量在0.4MV˙A及以上、绕组为星形一星形接线,且低压侧中性点直接接地的变压器,对低压侧单 相接地短路应选择下列保护方式,保护装置应带时限动作于跳闸:
GB 50062-2008 T电力变压器保护设计规范
电力变压器保护设计规范电力变压器保护设计规范(GB/T50062—2008)4·0·1电压为3~110kV,容量为63MV·A及以下的电力变压器,对下列故障及异常运行方式,应装设相应的保护装置:1,绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。
2,绕组的匝间短路。
3,外部相间短路引起的过电流。
4,中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。
5,过负荷。
6,油面降低。
7,变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。
4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器,以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护,当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。
瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。
当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时,保护动作后应作用于信号并发出远跳命令,同时应断开线路对侧断路器。
4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设下列保护作为主保护,且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器,并应符合下列规定:1,电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器,应采用电流速断保护。
2,电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器,以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器,应采用纵联差动保护。
3,容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器,可装设纵联差动保护。
4,电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不符合要求时,宜采用纵联差动保护。
5,容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下,且绕组为三角一星形连接的变压器,可采用两相三继电器式的电流速断保护。
35KV主变压器保护初步设计
35kV主变压器保护初步设计姓名:愣愣专业:供用电技术学号:摘要电力变压器是电力系统中非常重要的电力设备之一,它的安全运行对于保证电力系统的正常运行和对供电的可靠性,以及电能质量起着决定性的作用。
电力变压器是电力系统中十分重要的元件,它的主保护主要包括瓦斯保护、纵差动保护。
瓦斯保护主要保护变压器内部各种故障。
纵联差动保护主要是对变压器的绕组,套管及引出线上的故障。
电气测量仪表是测量电力系统中主要电气设备运行的二次设备。
变电所的运行人员要通过测量仪表和监察装置掌握主系统和主设备的运行情况,分析电能质量和计算经济指标。
二次回路是电力系统安全、经济、稳定运行的重要保障,是变配电所电气系统的重要组成部分。
二次回路是一个具有多种功能的复杂网络,其内容包括高压电气设备和输电线路的控制、调节、信号、测量与监察、继电保护与自动装置、操作电源等系统。
第一章设计的要求与分析1.1 主变压器设计技术要求1.该35kV变电所变压器是单独运行的降压变压器,容量为15兆安伏,35±2*2.5%/6.3千伏,Y/△-11,U k=0.08。
2. 35千伏母线归算至平均电压37千伏的三相短路电流:最大运行方式为3570安,最小运行方式为2140安。
3. 6.3千伏最大负荷电流为1000安。
4.二次直流电源220伏。
1.2 主变保护简要分析电力系统继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的基本要求。
这些要求之间,需要针对不同使用条件,分别进行综合考虑。
这四“性”之间紧密联系,既矛盾又统一。
(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。
不该动作时应可靠不动作。
可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择性,其灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合。
变压器继电保护设计
变压器继电保护设计一、引言变压器是电力系统中重要的电力设备之一,其在电力传输和分配中扮演着至关重要的角色。
为了保障变压器的安全稳定运行,需要对其进行继电保护设计。
本文将详细介绍变压器继电保护设计的相关内容。
二、变压器故障分类1. 短路故障:包括相间短路和接地短路。
2. 绝缘故障:包括内部和外部绝缘故障。
3. 过载故障:包括长期过载和瞬时过载。
三、变压器保护原理变压器保护原理主要是基于差动保护和整定时间限制。
差动保护是指通过比较变压器两个侧的电流大小来判断是否存在故障,如果存在则进行跳闸操作。
整定时间限制是指设置跳闸时间,当超过该时间时会触发跳闸操作。
四、差动保护原理1. 差动元件选择:常用的差动元件有互感器、CT等。
2. 差动比率选择:根据实际情况进行选择。
3. 差动元件连接方式:常用的连接方式有星形、三角形等。
4. 差动保护整定:根据实际情况进行整定,通常需要考虑灵敏度和可靠性。
五、过流保护原理1. 过流元件选择:常用的过流元件有熔断器、电流互感器等。
2. 过流保护整定:根据实际情况进行整定,通常需要考虑灵敏度和可靠性。
六、接地保护原理1. 接地元件选择:常用的接地元件有接地电阻、接地变压器等。
2. 接地保护整定:根据实际情况进行整定,通常需要考虑灵敏度和可靠性。
七、继电保护设计注意事项1. 继电保护应根据变压器类型和额定容量进行设计。
2. 继电保护应满足国家相关标准和规范要求。
3. 继电保护应考虑到变压器的运行环境,如温度、湿度等因素。
4. 继电保护应进行全面的测试和调试,确保其可靠性和稳定性。
八、结论继电保护是变压器安全稳定运行的重要措施之一。
本文介绍了变压器故障分类、保护原理和设计注意事项等内容,希望对读者有所帮助。
变压器保护设计课程设计
变压器保护设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握变压器的结构、工作原理及保护的重要性。
2. 使学生了解常见变压器故障类型及其产生原因。
3. 引导学生掌握变压器保护设计的基本原理和方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际变压器保护问题的能力。
2. 提高学生设计变压器保护方案并进行模拟仿真的技能。
3. 培养学生团队合作、沟通交流的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力工程领域的兴趣和责任感,树立正确的工程观念。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度,注重实践与创新。
3. 引导学生关注变压器保护技术在现实生活中的应用,提高环保意识。
课程性质:本课程为电力工程领域的一门专业课程,旨在培养学生具备变压器保护设计的基本知识和技能。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合课程性质、学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成变压器保护设计方案,为后续电力系统设计及运行维护打下坚实基础。
同时,注重培养学生的团队合作精神和沟通能力,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 变压器结构及工作原理回顾:包括变压器主要组成部分、铁芯、绕组等,以及变压器的基本工作原理。
教材章节:第一章 变压器的基本原理与结构2. 变压器故障类型及原因分析:详细介绍过载、短路、绝缘故障等常见故障类型,分析各种故障的原因及影响。
教材章节:第二章 变压器的故障分析与保护3. 变压器保护设计原理:讲解差动保护、过电流保护、接地保护等保护原理,以及保护设备的选型和参数设置。
教材章节:第三章 变压器保护设计原理与方法4. 变压器保护方案设计:指导学生根据实际工程需求,设计变压器保护方案,包括保护装置的选型、保护范围和保护动作逻辑。
教材章节:第四章 变压器保护方案设计5. 变压器保护装置的模拟仿真:利用相关软件,进行变压器保护装置的模拟仿真,验证保护方案的可行性。
变压器保护方案设计与实现
变压器保护方案设计与实现电力系统中,变压器是一个极其重要的设备。
变压器的正常运行和保护是电力系统稳定运行和供电安全的重要保障。
为了实现变压器的充分保护,设计一个合理可行的变压器保护方案是至关重要的。
本文将探讨变压器保护方案设计和实现。
一、变压器保护方案的设计原则变压器保护方案的设计要遵循以下原则:1. 含金量高:保护方案需要覆盖变压器所遇到的各种故障,要对变压器重要部位进行保护。
2. 可靠性:保护方案必须保证变压器的可靠运行,不误动不误停。
3. 灵敏性:保护方案必须灵敏,保护时间要快。
4. 经济性:保护方案需要在经济合理的情况下实现,避免造成不必要的浪费。
二、变压器保护方案的实现方法变压器保护方案的实现主要包括以下几个方面:1. 电流保护电流保护主要是保护变压器的线圈和变压器油池。
通过在变压器两个侧独立设置电流互感器和配电柜的保护继电器,保证变压器的运行安全。
2. 过渡过电压保护过渡过电压保护是保护变压器绝缘系统的一种方式。
它通过对保护自动化设备在监测过程中发现的变压器过电压控制,及时开断变压器,以避免损坏绝缘系统。
3. 过载保护过载保护是保护变压器运行过程中遇到的重要问题之一。
为了确保保护过载,系统可以根据负荷容量设定过载保护装置。
当负荷超出额定容量时,保护装置会启动,自动切断变压器。
4. 短路保护短路保护是针对变压器可能遭遇的主要故障之一。
短路保护主要通过接地绕组(电流变压器)和保护继电器控制实现。
当短路故障产生时,继电器将触发保护,立即切断电源,以保证系统安全。
三、实现变压器保护方案的转换以上描述了变压器保护方案和实现的基本情况。
但是,在实现过程中,系统可能需要做很多改变和调整,以适应变压器不同的环境和实际情况。
一方面,人们需要进行成本分析,确定经济性和实际性是否满足系统的需求。
在实际操作中,可以根据具体变压器的具体情况,以确定不同的保护方案实现。
另一方面,由于变压器保护方案涉及众多参数和过程,需要使用计算机等高级设备进行计算,以使得计算更加精确和可靠。
南瑞继保变压器保护设计及原理介绍
南瑞继保变压器保护设计及原理介绍1.过载保护过载保护是指当变压器承受的负载超过了其额定容量时,通过监测变压器的电流来及时发现过负荷情况并采取相应的措施。
南瑞继保变压器保护的过载保护原理是基于热稳定方程模型,通过测量变压器的输入电流、输出电流和温度等参数,计算变压器的热状态,当超过一定的温度阈值时,发出过载报警和保护信号。
2.短路保护短路保护是指当变压器绕组出现短路故障时,及时切断故障电路以防止电流过大对变压器造成损坏。
南瑞继保变压器保护的短路保护原理是基于电流比较法,通过比较变压器的实际电流与额定电流之间的差异,当超过一定的电流阈值时,判断为短路故障,并发出短路报警和保护信号。
3.接地保护接地保护是指当变压器绕组或绝缘出现接地故障时,及时切断故障电路以保障人身安全和设备正常运行。
南瑞继保变压器保护的接地保护原理是基于绝缘电阻检测法,通过测量变压器的绕组与地之间的电阻,当电阻低于设定值时,判断为接地故障,并发出接地报警和保护信号。
4.绕组保护绕组保护是指当变压器内部绕组或线圈出现故障时,及时切断故障电路以防止进一步损坏。
南瑞继保变压器保护的绕组保护原理是基于电压比较法,通过比较变压器不同绕组之间的电压差异,当超过一定的电压阈值时,判断为绕组故障,并发出绕组报警和保护信号。
此外,南瑞继保变压器保护还可以提供一些辅助保护功能,如压力保护、温度保护和油位保护等,以增强变压器的可靠性和安全性。
综上所述,南瑞继保变压器保护是一种很好的保护装置,它能够准确地监测变压器的运行状态,并在故障发生时及时做出响应,保护变压器免受进一步损坏。
其主要原理是基于电流比较法、热稳定方程模型和绝缘电阻检测法等,能够提供过载保护、短路保护、接地保护和绕组保护等多种保护功能,以保证变压器的安全运行。
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继电保护的作用电力系统运行要求安全可靠。
但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。
因此,受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等),电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。
最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。
①故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。
②从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径中非故障元件的损坏。
③靠近故障点的部分地区电压大幅度下降,使用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量。
④破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使该系统瓦解和崩溃。
所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰,使运行参数偏离正常值,如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。
故障和不正常运行情况常常是难以避免的,但事故却可以防止。
电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备上,用来反映它们发生的故障和不正常运行情况,从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。
它的基本任务是:自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件损坏程度尽可能降低,并保证该系统中非故障部分迅速恢复正常运行。
反映电气元件的不正常运行状态,并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力,发出信号、减负荷或延时跳闸。
应该指出,要确保电力系统的安全运行,除了继电保护装置外,还应该设置电力系统安全自动装置。
后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理,以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行。
例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在按选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。
随着电力系统的扩大,对安全运行的要求也越来越高。
为此,还应设置以各级计算机为中心,用分层控制方式实施的安全监控系统,它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制,这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。
继电保护的基本要求、原理、构成与分类1.2.1基本要求对作于跳闸的继电保护,在技术上应满足四个基本要求,及可靠性、选择性、性和灵敏性1.2.2基本原理要完成继电保护的基本任务,首先要提取和利用电力元件在三种运行状态下的“差异”,然后“区分”出三种运行状态(正常、不正常和故障状态),最后是“甄别”出发生故障和出现异常的元件。
目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有:流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向;元件的运行相电压幅值、序电压幅值;元件的电压与电流的比值即“测量阻抗”等。
(a)正常运行情况(b)三相短路情况图1-1 我国常用的110kV及以下单侧电源的供电网络发现并正确利用能可靠区分三种运行状态的可测参量或参量的新差异,就可以形成新的继电保护原理。
在此以图1-1为例分析一下利用不同电气量特征分别能构成哪种保护:1.线路电流幅值l d I I ••⎤⎥−−−→−−−→⎥⎥⎦差异构成正常时:负荷电流短路时电流幅值增大过电流保护短路时:短路电流2.母线的相间或对地电压幅值()5%10%⎤−−−→⎥⎦−−−→差异构成正常时:在额定电压附近变化~短路时电压幅值降低短路时:短路点的相间或对地电压降低到零低电压保护3.线路始端电压与电流之比(即测量阻抗)图1-2 220kV 及以上多侧电源的输电网路⎤⎥⎥−−−→⎥⎥⎥⎦−−−→差异构成正常时:反映该线路与供电负荷的等值阻抗 及负荷阻抗角(功率因数角)短路时测量阻抗幅值降低,阻抗角增大短路时:反映该测量点到短路点之间 线路段的阻抗距离保护(低阻抗保护)如图1-2所示,其中:正常运行——如图1-2(a )所示,如果规定电流的正方向是从母线流向线路,那么,A-B 两侧电流的大小相等,相位相差︒180,两侧电流的矢量和为零。
外部短路——如图1-2(b )所示,如果规定电流的正方向是从母线流向线路,那么,A-B 两侧电流的大小相等,相位相差︒180,两侧电流的矢量和为零。
内部短路——如图1-2(c )所示,两侧电源分别向短路点供给短路电流2d I •'和2d I •'',都是由母线流向线路,此时两个电流一般不相等,在理想条件下(两侧电势同相位且全系统的阻抗角相等),两个电流同相位,两个电流的矢量和等于短路点的总电流,其值较大。
其他类型的保护有:1.纵联保护——利用某种通信通道同时比较被保护元件两侧正常运行与故障时电气量差异的保护。
①电流差动保护——利用内部与外部短路时两侧电流矢量的差别构成。
②电流相位差动保护——利用内部与外部短路时两侧电流相位的差别构成。
图1-3 过电流保护单相原理图③方向比较式纵联保护——利用内部与外部短路时两侧功率方向的差别构成。
以上保护常被用做220kV 及以上输电网络和较大容量发电机、变压器、电动机等电力元件的主保护。
2.反映非电量特征的保护①气体保护——当变压器油箱内部的绕组短路时,反应于变压器油受热分解所产生的气体保护。
②过热保护——当变压器油箱内部的绕组短路时,反应于电动机绕组温度的升高而构成的保护。
1.2.3 构成以过电流保护为例:(如图1-3所示)正常运行:fh LH I I n = LJ 不动故障时:d LH dzj I I n I => LJ 动 SJ XJ 动 信号TQ 动 跳闸 保护装置由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
(如图1-4所示)图1-4 继电保护装置组成方框图(1) 测量元件测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护是否应该启动。
(2)逻辑元件根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给执行元件。
逻辑回路有:或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
(3)执行元件:根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。
如:故障时→跳闸;不正常运行时→发信号;正常运行时→不动作。
1.2.4分类通常分为以下几类:(1)按被保护的对象分类:输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等;(2)按保护原理分类:电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等;(3)按保护所反应故障类型分类:相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等;(4)按构成继电保护装置的继电器原理分类:机电型保护(如电磁型保护和感应型保护)、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等;(5)按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等;主保护——满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护——主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。
又分为远后备保护和近后备保护两种。
①远后备保护:当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
②近后备保护:当主保护拒动时,由本设备或线路的另一套保护来实现后备的保护;当断路器拒动时,由断路器失灵保护来实现近后备保护。
辅助保护:为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
第2章主变压器保护设计.变压器保护重要性变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。
电力变压器有别于发电机,它无旋转部件,是一种静止的电气设备,结构比较简单,运行可靠性较高,发生故障的机会相对较少。
但是,变压器是连续运行的,停电机会很少,而且绝大部分安装在室外,受自然环境影响较大。
另外,变压器时刻受到外接负荷的影响,特别是受电力系统短路故障的威胁较大。
因此,电力变压器在运行中,仍然有可能发生各种类型的故障或出现不正常工作状态。
它的故障对电力系统的安全连续运行会带来严重的影响。
特别是大容量变压器的损坏,对系统的影响更为严重。
因此,考虑到变压器在电力系统中的重要地位及故障和不正常工作状态可能造成的严重后果,必须根据电力变压器容量和重要程度装设相应的继电保护装置。
.变压器的故障类型和不正常运行状态(1)变压器故障类型变压器的故障可分为油箱外和油箱内两种故障。
油箱外的故障主要是套管和引出线上发生相间短路及接地短路。
油箱内的故障包括绕组间相间短路、接地短路、匝间短路及铁芯的烧损等。
油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏铁芯的绝缘、烧毁贴心,而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体,有可能引起变压器油箱爆炸。
对于变压器发生的各种故障,保护装置应尽快的将变压器切除。
实践表明,变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式;而油箱内发生短路的情况比较少。
(2)变压器不正常工作状态变压器的不正常工作状态主要有:油箱外部短路引起的过电流,负荷长时间超过额定容量引起的过负荷,风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。
这些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工况下会使变压器过励磁,引起铁芯和其它金属构件的过热。
变压器处于不正常运行状态时,继电保护应根据其严重程度,发出报警信号,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。
变压器油箱内故障时,除了变压器各侧电流、电压变化外,油箱内的油、气、温度等非电量也会发生变化。
因此,变压器保护分电量保护和非电量保护两种。
非电量保护装设在变压器内部。
线路保护中采用的许多保护如过电流保护、纵差动保护等在变压器的电量保护中都有应用,但在配置上有区别。
变压器保护配置原则1.反应变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护容量为800kV A及以上的油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。
当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时,保护装置应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,瓦斯保护宜动作于断开变压器各电源侧断路器。
对于高压侧未装设断路器的线路—变压器组,在采取瓦斯保护切除变压器内部故障时,瓦斯保护可仅动作于信号。
对于容量为400kV A及以上的车间内油浸式变压器,也应装设瓦斯保护。
2.相间短路保护反应变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护或电流速断保护,对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路也能起保护作用。
容量为6300kV A以下并列运行的变压器以及10000kV A以下单独运行的变压器,当后备保护时限大于时,应装设电流速断保护。