变压器保护 ppt课件
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从理论上说，这是一个可应 用于任意TA变比的公式。 nTA1 当 nT 1 时，TA二次 nTA2 回路就会满足：
nTA1
KD
Id
nT
W1
W2
1 2 I I
nTA2
2 I
2 I
1 2 I 0 I 根据此式，可完成导引线的
差动保护连接(2个TA距离很近)。
KD称为差动电流元件
nT
W1
W2
1 2 I I
nTA2
2 I
2 I
于其他联结方式）。
KD称为差动电流元件
1 2 I I set KD动作条件如： I
8
A
B
C
保护 正方向
A I
正常时变压器电流相量关系
引入变压器d侧内部绕组电 d d a 流I , 可知 I (同柱) 。 2 a 2与I A同相位
I A
*
I A IB
B I
变压器 Y侧 d侧
TA二次 d 接 Y 接
I d . A I d .B I d .C
修正相位差异
正常运行及外 部短路时, 满足： d . A I I A I B Ia 0 a I
*
d b I 2
a I
a b c
a I
12
相位得到修正后，还需要分析TA变比的选择问题，以便在 正常时满足：
d . A I I A I B Ia 0
I A
三相变压器的变比定义为： A I nTA2 I a U AB I a nTA2 I a nTA I U ab I A nTA1 I A IB A nTA1 3 Ia n 3 TA2 nTA1 I A IB a I Ia 要求 1，才能实现： I A I B Ia 0 I A IB
4
第 6.2 节 变压器的差动保护
5
6.2.1 变压器差保护的基本原理
基本原理仍然是：基尔霍夫电流定律。但在两端电流之间 存在变压器变比和联结方式的影响。 1. 基本原理 对于图示的双绕组变压器，变比为：
1 I
1 W1 I 2 U nT 1 U 2 W2 I
高、低压侧的电流关系为： 1 I 2 0 nT I 这就是基尔霍夫电流定律在变压器中
但是 , 对于低压侧, 保护规定 d （ 的正方向为： I I a a）
9
A
B
C
d A I a I 2
保护的 正方向
A I
*
d a a I I
cd2 I C I
d b I 2
B I
在不计变压器变比的情 况下，按照继电保护规定的
*
d a I
正方向，可知：
A I a 0 I
的应用方式。
nT
W1
W2
相当于磁动势平衡： 1 W2 I 2 0 W1 I
2 I
6
1 I 2 0 高、低压侧的电流关系为： nT I 将TA二次电流代入，得： 1 1 I I nTA2 I 2 0 nT nTA1 I1
nTA1 I2 0 改写为：nT I1 nTA2
nTA1
nTA 2
a I
于是，变压器变比、两侧TA变比之间必须满足下列关系：
1 2 I I set KD动作条件如： I
7
图示就是单相双绕组变压器
的电流差动保护原理的接线图。
实际系统都是三相变压器或 三个单相变压器组成的变压器组， 并较多地采用Yd11的联结方式。 下面分析Yd11联结的变压器 及其差动保护方式（思路可应用
1 I
nTA1
1 I
KD
Id
油箱内故障包括：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路
以及铁心的烧损等。这些故障将产生电弧，不仅会烧坏绕组、 铁心绝缘，还会产生大量的气体，有可能引入爆炸。
Leabharlann Baidu
油箱外故障包括：套管和引出线的相间短路、接地短路。
变压器的不正常运行有：变压器外部短路引起的过电流， 长期过负荷，风扇故障或漏油等引起的冷却能力下降等。这些
这就是三相变压器Yd11
a b c
a I
联结方式的电流相位差异带
来的特殊问题。
10
A I
d a I
A Y侧 I
30
a 保I
d a I 变
Y侧的TA二次回 ， 路构成 I A IB d a 与I 同方向
C I
变压器的电流相量关系 无法改变，但可以在TA二次 回路想办法修正相位的影响。
A I
d a I 2
变压 器分 析的 参考 方向
*
d a I 2
d a I
*
d a I
d b I 2
cd2 I
d b I 2
C I
B I
a I
a b c
变压器分析的参考方向
d a A为30o Yd11联结 I 超前I
由联结处的电流关系得： d d d a a I I I 2 b2
B I
于是，正常运行及外部 短路时，满足： d . A I I A I B Ia 0
a d侧 I
a a同方向 与I TA二次侧I
11
解决的办法是： TA二次侧修正相位，
A
2. 模拟式差动保护的接线方式
B C
设法满足差动保护
的条件。
A I
第 6 章 变压器保护
1
第 6.1 节 变压器的故障类型和 不正常运行状态
2
电力变压器是电力系统中十分重要的电气设备，广泛应用
于升高或降低电压。变压器的故障会对供电可靠性和系统的安
全稳定运行带来严重的影响，因此，必须根据变压器容量和重 要程度，装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。 变压器的故障可分为：油箱内故障、油箱外故障。
不正常运行将会使绕组和铁心过热。
此外，还会出现过电压、过励磁等。
3
变压器的保护配置 （1）瓦斯保护（非电量保护）
轻瓦斯（信号）和重瓦斯（跳闸）针对油箱内的各种
主 保 护 故障及油面降低。 优点：油箱内部所有故障，有较高灵敏性。 缺点：1）动作时间较长； 2）不能反应油箱外部的故障。 （2）纵差保护或各种电流保护 特点：瞬时动作切除故障 本章主要讨论电气量的保护。 应当说明，电量保护与非电量保护相辅相成，共同构成变 压器保护的完整方案。
nTA1
KD
Id
nT
W1
W2
1 2 I I
nTA2
2 I
2 I
1 2 I 0 I 根据此式，可完成导引线的
差动保护连接(2个TA距离很近)。
KD称为差动电流元件
nT
W1
W2
1 2 I I
nTA2
2 I
2 I
于其他联结方式）。
KD称为差动电流元件
1 2 I I set KD动作条件如： I
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A
B
C
保护 正方向
A I
正常时变压器电流相量关系
引入变压器d侧内部绕组电 d d a 流I , 可知 I (同柱) 。 2 a 2与I A同相位
I A
*
I A IB
B I
变压器 Y侧 d侧
TA二次 d 接 Y 接
I d . A I d .B I d .C
修正相位差异
正常运行及外 部短路时, 满足： d . A I I A I B Ia 0 a I
*
d b I 2
a I
a b c
a I
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相位得到修正后，还需要分析TA变比的选择问题，以便在 正常时满足：
d . A I I A I B Ia 0
I A
三相变压器的变比定义为： A I nTA2 I a U AB I a nTA2 I a nTA I U ab I A nTA1 I A IB A nTA1 3 Ia n 3 TA2 nTA1 I A IB a I Ia 要求 1，才能实现： I A I B Ia 0 I A IB
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第 6.2 节 变压器的差动保护
5
6.2.1 变压器差保护的基本原理
基本原理仍然是：基尔霍夫电流定律。但在两端电流之间 存在变压器变比和联结方式的影响。 1. 基本原理 对于图示的双绕组变压器，变比为：
1 I
1 W1 I 2 U nT 1 U 2 W2 I
高、低压侧的电流关系为： 1 I 2 0 nT I 这就是基尔霍夫电流定律在变压器中
但是 , 对于低压侧, 保护规定 d （ 的正方向为： I I a a）
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A
B
C
d A I a I 2
保护的 正方向
A I
*
d a a I I
cd2 I C I
d b I 2
B I
在不计变压器变比的情 况下，按照继电保护规定的
*
d a I
正方向，可知：
A I a 0 I
的应用方式。
nT
W1
W2
相当于磁动势平衡： 1 W2 I 2 0 W1 I
2 I
6
1 I 2 0 高、低压侧的电流关系为： nT I 将TA二次电流代入，得： 1 1 I I nTA2 I 2 0 nT nTA1 I1
nTA1 I2 0 改写为：nT I1 nTA2
nTA1
nTA 2
a I
于是，变压器变比、两侧TA变比之间必须满足下列关系：
1 2 I I set KD动作条件如： I
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图示就是单相双绕组变压器
的电流差动保护原理的接线图。
实际系统都是三相变压器或 三个单相变压器组成的变压器组， 并较多地采用Yd11的联结方式。 下面分析Yd11联结的变压器 及其差动保护方式（思路可应用
1 I
nTA1
1 I
KD
Id
油箱内故障包括：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路
以及铁心的烧损等。这些故障将产生电弧，不仅会烧坏绕组、 铁心绝缘，还会产生大量的气体，有可能引入爆炸。
Leabharlann Baidu
油箱外故障包括：套管和引出线的相间短路、接地短路。
变压器的不正常运行有：变压器外部短路引起的过电流， 长期过负荷，风扇故障或漏油等引起的冷却能力下降等。这些
这就是三相变压器Yd11
a b c
a I
联结方式的电流相位差异带
来的特殊问题。
10
A I
d a I
A Y侧 I
30
a 保I
d a I 变
Y侧的TA二次回 ， 路构成 I A IB d a 与I 同方向
C I
变压器的电流相量关系 无法改变，但可以在TA二次 回路想办法修正相位的影响。
A I
d a I 2
变压 器分 析的 参考 方向
*
d a I 2
d a I
*
d a I
d b I 2
cd2 I
d b I 2
C I
B I
a I
a b c
变压器分析的参考方向
d a A为30o Yd11联结 I 超前I
由联结处的电流关系得： d d d a a I I I 2 b2
B I
于是，正常运行及外部 短路时，满足： d . A I I A I B Ia 0
a d侧 I
a a同方向 与I TA二次侧I
11
解决的办法是： TA二次侧修正相位，
A
2. 模拟式差动保护的接线方式
B C
设法满足差动保护
的条件。
A I
第 6 章 变压器保护
1
第 6.1 节 变压器的故障类型和 不正常运行状态
2
电力变压器是电力系统中十分重要的电气设备，广泛应用
于升高或降低电压。变压器的故障会对供电可靠性和系统的安
全稳定运行带来严重的影响，因此，必须根据变压器容量和重 要程度，装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。 变压器的故障可分为：油箱内故障、油箱外故障。
不正常运行将会使绕组和铁心过热。
此外，还会出现过电压、过励磁等。
3
变压器的保护配置 （1）瓦斯保护（非电量保护）
轻瓦斯（信号）和重瓦斯（跳闸）针对油箱内的各种
主 保 护 故障及油面降低。 优点：油箱内部所有故障，有较高灵敏性。 缺点：1）动作时间较长； 2）不能反应油箱外部的故障。 （2）纵差保护或各种电流保护 特点：瞬时动作切除故障 本章主要讨论电气量的保护。 应当说明，电量保护与非电量保护相辅相成，共同构成变 压器保护的完整方案。