变压器继电保护课件

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变压器的故障和不正常工作状态
一、变压器的主要故障及异常运行方式
1.绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接 地或经小电阻接地侧的接地短路； 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.过励磁；
500kV及330kV差动保护
• 差流速断
• 差动 比率差动+TA断线闭锁
•
+二次谐波制动（高中压侧)
•
+五次谐波制动（高中压侧）
• TA断线 通过控制字选择是否闭锁差动
CT接线可接为全Y型接线。
对于变压器本身和各侧引线、套管的故障，为了限制 故障扩大，通常采用电流速断、差动及重瓦斯保护，快速 将变压器的电源切断。
对于与变压器连接的母线或接于此母线的引出线路故 障，而其相应保护不能切除故障时，应通过较短时限的过 电流保护，将与故障有连系的变压器的断路器断开，以停 止故障电流流过变压器。
过负荷引起的过电流，一般是短时的(如电动机自起动 、电气火车和起重机引起的过负荷冲击等)，对于较长时 间的过负荷(如断开并联运行的变压器)，运行人员有充足 的时间处理(可切除不重要的用户或过负荷的变压器)，因 此不必装设断开变压器的保护，而仅装设过负荷信号，提 请运行人员采取相应措施即可。
变压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁 电流损耗及其它损耗，则流入变压器的电 流等于流出变压器的电流，保护不动作
当变压器内部故障时，如忽略负荷电流不计 ，则只有流进变压器的电流而没有流出变 压器的电流，其纵差保护动作，切除变压 器.
差流产生的原因
变压器内部故障 变压器空投励磁涌流 变压器外部故障，由于TA特性不一致、饱 和引起差流 TA断线 调压 二次回路问题（TA回路两点接地）
四、微机保护软硬件基本知识
（一）微机保护软硬件的基本 四、微机保护软硬件基本知识
（一）微机保护软硬件的基本构成
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构成
PB0经反向器，PB1不经反向器，可防止拉合直流电源 时，可靠防止误动
为了驱动KCOU必须在PB6=0，PB7=1同时满足，开出自检经IC23使PC0=0由于 出口继电器KCOU受启动继电器闭锁，并且自检时间不足（10us)不至使出口继 电器CKOU动作，所以决不会误动
三、微机变压器保护的历史
微机变压器保护经过二十多年的发展，历经四代： 第一代： 以保护的微机化为代表，CPU为8位； 第二代： 以提高保护性能和保护操作液晶界面为代表，CPU为16 位； 第三代： 以汉化界面和提高通信性能（与综自系统等的联系）的 运用为代表，CPU为32位； 第四代： 以网络化、实时嵌入式系统和新型互感器的应用为标志 。
开出系统（跳闸出口）提高可靠性的措施： “相异”输出闭锁：防止装置工作电源初投或掉电时，由
于芯片工作不稳定使芯片出口状态不定（但一个口的8位是 一致的，或都为高，或都为低）导致保护误发跳闸出口信号。 光电隔离：抗干扰。 开出反馈：用于开出回路的自检。在装置投入之初，在不
发启动信号的前提下（确保跳闸信号并不真正跳闸），从跳 闸出口端一个跳闸信号，若跳闸回路完好，则反馈到PC0端 为低电平。 出口小继电器上并联续流二极管（或续流电阻）：防止小
继电器动作完毕后，由于小继电器线圈中的剩磁导致其不能 可靠返回。
1、看门狗电路（Watchdog）：监 视程序运行情况，当程序正常时不断 发出CLR清除脉冲信号，使脉冲发生 器无输出。当程序受干扰失控后，无 法按时发出CLR清除脉冲信号，于是 脉冲发生器输出，复位微机系统。
2、逆变电源：直流→交流→直流
出口闭锁
高频KST2、距离KST3、零序KST4，防止CPU程序出格引起误动
微机保护装置断路器控制回路
3. 采样及采样方式 模拟信号f(t)通过采样保持器S/H，每隔采样周期Ts 秒采样一次输入信号的即时幅度，并把它暂存在 保持电路中供A/D转换使用，经采样得到的信号为 离散时间信号。
1)单一通道采样方式 (1)异步采样（定时采样）——每工频周期N点 采样 采样周期恒定Ts=1/fs=常数，采样频率 fs=N·fo （fo：工频；N：整数）
波、故障测距等） 3. 保护动作特性和性能得到改善（引入新理论、新算法、新
技术。如承受过渡电阻能力的改善、区分振荡与故障能力 的提高、降低衰减非周期分量
的影响、变压器励磁涌流的鉴别、故障分量保护、自 适应保护、状态预测、小波变换应用、模糊控制、神 经网络应用等） 4. 使用灵活、方便（人机界面友好，维护调试方便， 硬件趋于统一，易于通过整定和设置软件改变特性） 5. 硬件工艺结构条件优越（硬件通用性好，体积小， 功耗低，性价比高） 6. 具有通讯功能（可远方监控，易实现综合自动化和 网络化）
主保护
纵差Leabharlann Baidu动速断保护； 纵差稳态量比率差动保护； 分侧差动保护
后备保护
相间阻抗保护； 复压方向过流保护； 零序方向过流保护（反时限零序过流保护)； 过激磁保护；
其他告警功能
过负荷告警； TA、TV断线告警； 闭锁调压功能； 启动通风功能； 差流越限告警
差动保护原理
变压器差动保护原理是基于基尔霍夫第一定 律。 变压器各侧电流向量和应为零.
主要内容
• 继电保护基础知识 • 微机保护基基础知识 • 微机变压器保护 • PST1200
继电保护基础知识
概述
继电保护 是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况以
探讨其对策的反事故自动化措施。 因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护
电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线 等）使之免遭损害，所以沿称继电保护。 继电保护的基本任务是
当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的 最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除， 或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻 或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
微机保护基础
一、微机保护的特点 1. 可靠性高（运行稳定，不易损坏；具有在线自检、巡检功
能） 2. 易于获得各种附加功能（如事故记录、事故追忆、故障录