变压器电流和电压保护分析
变压器后备保护分析与动作跳闸处理原则
变压器后备保护分析与动作跳闸处理原则一、变压器后备保护的分析变压器后备保护是保护变压器免于由于内部故障或外部原因引起的过电流、欠电压、过温度等异常情况，从而保证变压器的正常运行和延长其使用寿命的重要措施。
变压器后备保护的分析主要包括对变压器运行情况的监测和故障诊断。
1.监测变压器运行情况：监测变压器的运行情况是通过对变压器的各项参数进行实时监测，包括电流、电压、温度等。
其中，电流是变压器运行的重要参数，通过检测电流的大小和变化趋势，可以判断变压器是否处于正常运行状态。
电压是供电给变压器的重要参数，通过检测电压的稳定性和输出质量，可以判断变压器是否受到过电压或欠电压的影响。
温度是变压器工作的重要参数，通过检测变压器各部位的温度变化，可以判断变压器是否处于正常工作温度范围内。
2.故障诊断：故障诊断是根据变压器的实际使用情况和各项参数的变化情况，通过分析故障原因和故障特征，确定变压器的故障类型和位置。
常见的变压器故障包括短路、接地、绕组开路、绝缘老化等。
通过对故障的分析和诊断，可以及时采取相应的措施进行处理，保证变压器的正常工作。
1.过电流保护跳闸处理原则：当变压器的电流超过额定电流的一定倍数时，应立即进行过电流保护跳闸处理。
跳闸保护的动作时间应根据变压器的额定容量和负载情况进行合理设定，不能过早跳闸，也不能过迟跳闸，以免损坏变压器和其他设备。
2.过温度保护跳闸处理原则：当变压器的温度超过设定的上限温度时，应立即进行过温度保护跳闸处理。
跳闸保护的动作时间应根据变压器的额定容量和散热条件进行合理设定，不能过早跳闸，也不能过迟跳闸，以免损坏变压器。
3.欠电压保护跳闸处理原则：当变压器的输入电压低于设定的阈值时，应立即进行欠电压保护跳闸处理。
跳闸保护的动作时间应根据变压器的额定容量和敏感度要求进行合理设定，不能过早跳闸，也不能过迟跳闸，以免对网络供电和用户用电造成不良影响。
4.短路和接地保护跳闸处理原则：当变压器发生短路或接地故障时，应立即进行短路和接地保护跳闸处理。
变压器的继电保护与整定计算
变压器的继电保护与整定计算一、继电保护概述在变压器运行过程中，由于其特殊的工作环境和重要的作用，对其电气保护要求非常高。
继电保护主要是通过电气装置实现对变压器的过电流、过压、欠压、失压、短路等异常情况进行及时发现和处理，以保护变压器的运行安全。
二、继电保护的分类1.电流保护：对变压器的短路故障进行保护，主要包括差动保护、零序保护和过电流保护。
2.电压保护：对变压器的过电压和欠电压故障进行保护，主要包括过电压保护和欠电压保护。
3.频率保护：对变电站整体或部分区域的频率变化进行保护，主要包括频率偏差保护。
4.绝缘保护：对变压器的绝缘状况进行保护，主要包括绝缘电阻保护和绝缘油温保护。
5.温度保护：对变压器的温度进行保护，主要包括油温保护和线圈温度保护。
三、继电保护的整定计算1.差动保护整定计算差动保护是变压器最重要的保护方式，其整定计算主要包括选择合适的CT变比和故障电流的判断。
-首先，根据变压器的额定容量和额定电流，计算出变压器的额定电流。
-其次，根据变压器的连接组别和变压器设计参数，选择合适的CT变比。
根据差动电流计算装置的灵敏系数和CT一次、二次侧额定电流，从而确定差动电流判断参数。
-最后，根据变压器的绕阻参数和变压器接线方式，计算差动保护的整定电流。
根据保护整定表格，确定U矩和I矩。
2.过电流保护整定计算过电流保护是变压器常用的保护方式，其整定计算主要包括选择合适的电流互感器和整定保护参数。
-首先，根据变压器额定容量和额定电流，计算变压器的额定电流。
-其次，根据过电流保护的设定电流和时间特性，选择合适的电流互感器。
-最后，根据保护整定计算公式计算过电流保护的电流设置参数。
3.过电压保护整定计算过电压保护是变压器常用的保护方式，其整定计算主要包括选择合适的电压互感器和整定保护参数。
-首先，根据变压器的额定电压和设计参数，计算变压器的额定电压。
-其次，根据过电压保护的设定电压和时间特性，选择合适的电压互感器。
变压器初级电流、电压和次级电流、电压的有效值
调节放大系数K S 可由工作范围内的特性斜率决定ctds U U K ∆∆=变压器初级电流、电压和次级电流、电压的有效值变压器接成Δ/ Y 形，可以得到零线，同时滤除三次谐波。
（1） 次级线电压： U 线 = 1.732U 2 = 234（V ） （2） 次级相电流： I 2 = 0.816Id = 12.7（A ） （3） 初级线电压： U1线 = U1相 =380（V ）（4系统的静态结构图双闭环调速系统的静态结构图如图3-5所示:图3－5 双闭环调速系统的静态结构图其中 K N /=R N /R 0—速度调节器的静态放大倍数 K I /=R I /R 0—电流调节器的静态放大倍数 K S =△U d /△U K =40α=U fn /n=U gn /n=0.0053v/rpm β=U fi /I d =8/15=0.342V/A 由图3－5易得如下方程:△U n =U n *-U n ,U i *=K N /△U n ,△U i =U i *-βI d ,U ct =K I /△U i整理后能够得到系统的静特性方程为:(3-39)其中 K=K N /K I /K S α/C e —系统的开环增益 静态速降为:ed s I ed I K Ce RK K n )1('++=∆β (3-40)设计要求满足的静差率为s≤4%.调速范围D,静差率s 与静态速降△n ed 的关系为:△n ed =n ed s/D(1-s)即 △n ed =1500*0.04/10(1-0.04)=6.25 为系统所能允许的静态速降。
一般情况下，总有βK I /K S >>R ，K>>1 则取K I /=100，有R I /=K I /R 0=100*20=2MΩ 由(3-16)整理得:(')''I S ed e edN N I SK K R I C n K K K K βα+-∆=带入数据得K N /=161.3取K N /=170 ,所以R n =K n /R 0=170*20=3.4(MΩ) 取K I /=100,则)M (220*100*0'2Ω===R K R Ids I n s I N I K Ce R K K U K Ce K K K n )1()1('*''++-+=β检验: )rpm (25.611.66.15)28.271161(129.011.340100342.0)1('<=⨯+⨯+⨯⨯=++=∆ed s I ed I K Ce RK K n β04.0039.011.610150011.6<=+=∆+∆=ed ededn Dn n s显然，满足性能指标要求。
变压器保护的整定计算
变压器保护的整定计算变压器保护是保证变压器在正常工作范围内运行的重要技术措施。
其保护功能包括过电流保护、微分保护和过电压保护等。
这些保护功能的整定计算是根据变压器的额定电流、额定电压和变比等参数，通过计算和判断来确定保护装置的整定值。
1.过电流保护计算：过电流保护主要用于保护变压器的绕组和冷却系统。
过电流保护的整定计算主要包括过负荷保护和短路保护两部分。
（1）过负荷保护：过负荷保护计算的整定值通常是根据变压器的额定容量和负荷电流来确定的。
一般来说，过负荷保护的整定值是额定容量的1.2～1.5倍。
（2）短路保护：短路保护的整定值主要由变压器短路电流来决定。
变压器短路电流可以通过计算或测试获得。
短路保护的整定值通常是根据变压器短路电流的大小和保护装置的动作时间来确定的。
保护装置的整定值应使得在变压器出现短路故障时，能够及时切断电路。
2.微分保护计算：微分保护主要用于检测变压器绕组的接线和绝缘状况。
微分保护的整定计算主要有以下几个步骤：（1）计算变压器的额定容量。
（2）确定微分保护的整定倍数，一般常见的整定倍数为0.5～5倍。
（3）计算并检验微分保护的整定电流。
整定电流应能覆盖变压器的额定负荷电流。
3.过电压保护计算：过电压保护主要用于保护变压器绝缘和绝缘油的安全。
过电压保护的整定计算主要有以下几个步骤：（1）计算额定变比，即变压器的额定高压和低压比值。
（2）根据变压器正常工作时的高压和低压电压值，计算过电压保护的整定值。
（3）整定过电压保护的动作时间。
动作时间应能保证在高压或低压过电压发生时，能够及时切断电路。
以上就是变压器保护的整定计算的基本内容。
整定计算的目的是合理地设置保护装置的整定值，使其能够在变压器发生内部或外部故障时及时切断电路，保证设备的安全运行。
在实际工程中，还需要根据具体情况进行调试和调整，以确保变压器保护装置的可靠性和灵敏性。
变压器保护
UR1
C2 C3 C1
UR3
R6
RW 1
R2 R1
U1
2.5 2 1.5
KP 1
C4
4
R7
R8 R9
U3
R10
C5
RW 2
KC
KP KC
电压形成回路及动作判据
比率制动部分：
••
••
动作电压U1 | I1 I2 |；比率制动电压U4 | I1 I2 |
二次谐波制动部分：
••
二次谐波制动电压U2 | I1 I2 |2
K点短路保护配合工作情况
3QF
1QF
QF 2QF
TA1
1QS F
TA2
TA1
2QS F
TA2
第七节 三绕组变压器过电流保护特点
K1
1QF
K
K2
2QF
3QF
K3
结论
1、单侧电源的三绕组变压器，过流保护宜装于电源 侧及主负荷侧。
2、多侧电源的三绕组变压器，过流保护装于各侧并 且在保护动作时间最小侧加装一套方向过电流保护。
第八节 变压器的过励磁保护
一、变压器的过励磁
变压器绕组感应电压为： U 4.44 f N S B 104 令 : K 104
4.44NS 则:B K U
f
二、过励磁保护工作原理
变压器过励磁倍数：n B U fN U* Bn U N f f*
过励磁保护构成原理：通过测量过励倍数n来实现的。
路进行校验
电流速断保护的特点
1、应用范围：容量较小的变压器，且其过电流保护 动作时间大于0.5秒。
2、作用：与瓦斯保护共同作为变压器相间短路主保 护。
3、保护区：一般只能延伸到低压绕组的一部分。
变压器主保护原理
变压器主保护原理
变压器主保护的原理是通过监测和保护变压器的重要参数，如电流、温度、压力等，来确保变压器的安全运行。
主要的保护原理如下：
1. 过流保护：通过监测变压器主回路的电流，当电流超过变压器额定电流的设定值时，保护装置会及时切断电源，防止变压器过载损坏。
2. 短路保护：当变压器主回路出现短路故障时，保护装置会通过电流变化的快速监测，迅速切断电源，以避免短路电流对变压器造成更大的损害。
3. 远/近端差动保护：差动保护是保护变压器的一种重要手段。
它通过对变压器两侧电流的差值进行监测，当差值超过设定值时，表示存在故障。
远/近端差动保护根据保护范围的不同，
可以区别监测变压器近端和远端的电流。
4. 温度保护：变压器的温度是影响其正常运行的重要因素。
温度保护装置通过探测变压器的温度，当温度超过安全范围时，会切断电源或发送警报信号，以防止变压器过热引发事故。
5. 油位保护：变压器的油位保护装置可以监测和控制变压器油箱中的油位。
当油位低于安全限制时，保护装置会切断电源，以防止变压器因油位过低而无法正常冷却。
除了以上主要的保护原理外，还有一些辅助的保护原理，如过
压保护、欠压保护、过载保护、接地保护等，它们通过监测和控制变压器运行过程中的各种参数，从而确保变压器的安全运行。
电力变压器定时限过电流保护电流速断保护和过负荷保护的综合电路
电力变压器定时限过电流保护电流速断保护和过负荷保护的综合电路
电力变压器定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护是保护变压器安全运行的重要手段。
综合电路通常包含以下部分：
1. 过电流保护（电流限幅保护）：这种保护用于检测电流是否超过额定电流的一定倍数。
当电流超过设定值时，保护装置会启动，通常采用电流互感器或电流传感器来监测电流大小并与设定值进行比较。
可以设置不同的动作时间曲线来适应不同的故障类型。
2. 电流速断保护（瞬时过电流保护）：这种保护用于检测电流短时间内的快速增加，通常在毫秒级别。
当发生电流突变（如短路故障）时，保护装置会迅速动作切断电流，以防止故障进一步发展。
通常采用电流互感器或电流传感器进行监测。
3. 过负荷保护：这种保护用于检测变压器长时间过载运行。
它可以通过监测变压器的温度、电流等参数来判断是否超过额定负荷。
当超过设定值时，保护装置会启动，并切断电流，保护变压器免受损坏。
以上是电力变压器定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护的综合电路的基本原理。
实际的保护装置通常会采用微处理器技术，并结合其他保护功能来提高保护的灵活性和可靠性。
此外，电力变压器还可以配备其他保护功能，如欠电压保护、过电压保护、接地保护等，以全面保护变压器的安全运行。
电力系统变压器保护基础知识讲解
iμ =
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变压器的励磁涌流及鉴别方法
. 励磁涌流的波形如上图所示，波形完全偏离时间轴的 一侧，且是间断的。波形间断的宽度称为励磁涌流的 间断角θJ ，显然有θ J＝2 θ1
. 间断角是区别励磁涌流和故障电流的一个重要特征， 饱和越严重间断角越小。间断角与变压器电压幅值、 合闸角以及铁芯剩磁有关。
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变压器的励磁涌流及鉴别方法
13
减小不平衡电流的措施
纵差保护回路中的不平衡电流，是影响纵差保护可 靠性和灵敏度的重要因素，目前使用的各种纵差保 护装置，为减小不平衡电流而采用的措施如下： • 1. 减小稳态情况下的不平衡电流 纵差保护各侧用的电流互感器，要尽量选用同型号、 同样特性的产品，当通过外部短路电流时，纵差保 护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。 • 2. 减小电流互感器的二次负荷 这实际上相当于减小二次侧的端电压，相应地减少 电流互感器的励磁电流。减小二次负荷的常用办法 有：减小控制电缆的电阻和增大互感器的变比。
. 可以通过改变纵差保护的接线方式消除这个电流，就 是将引入差动继电器的Y侧电流也采用两相电流差， 这样就消除了两侧电流不对应。
8
变压器纵差保护的接线方式
. 由于Y侧采用了两相电 流差，该侧流入差动
继电器的电流增加了
倍 3，为此，该侧电
流互感器的变比也要
相应增大 3倍。
9
变压器纵差保护的接线方式
. 为了消除电流差，变压器两侧电流互感器采用不同的 接线方式，三角侧采用Y，d12的接线方式，将各相 电流直接接入差动继电器内； Y侧采用Y，d11的接线 方式，将两相电流差接入差动继电器。
. 模拟式差动保护都是采用上图所示的接线方式；对于 数字式保护，一般将Y侧的三项电流直接接入保护装 置，由计算机软件实现电流移向功能，以简化接线。
Y△-11接线变压器常见故障两侧电流电压特征分析
现代发电厂大型变压器多采用Y/△-11接线方式,我厂主变和励磁变也均采用该种接线方式。
当正常运行中一次系统发生故障时,如果对故障情况下,变压器两侧的电流电压特征有所了解掌握,继保人员就可以迅速准确地判断出故障类型和故障点大致位置,对故障排除和系统恢复有很大的帮助。
本文对Y/△-11变压器集中常见的故障时,用两种方法两侧的电流电压特征进行分析总结。
为方便分析,对于Y/△-11接线变压器常见故障分析的几点前提及假设:(1)由于负荷电流相对于故障电流很小,可以忽略不计,因此分析时不考虑负荷电流;(2)本文仅对变压器故障时两侧的电流特征进行定性分析,假设变压器的变比为1,两侧的CT、PT 变比相同;(3)对于变压器两侧的零序分量传变,由Y/△-11变压器零序等值电路,两侧的零序分量电流、电压相互独立,不能从一侧传变到另一侧;(4)对于变压器两侧的正序分量传变,设Y 侧用下标A、B、C 表示,△侧用下标a、b、c 表示,两侧正序电流量关系为:İA1=I ̇a1e -j30°、I ̇a1=I ̇A1ej30°;两侧的正序电压关系,应计及变压器阻抗上压降的影响,两侧的正序电压关系有:U̇A1=(U ̇a1+jI ̇a1X T1)e -j30°、U ̇A1=(U ̇A1+jI ̇A1X T1)e j30°。
为了方便定性分析,假设变压器的变比为1且不考虑变压器正序阻抗的影响,即有:U̇A1=U a1e -j30°、U ̇a1=U ̇A1e j30°。
(5)同样,对于变压器两侧的负序分量传变,两侧负序电流量关系为:İA2=I ̇a2e j30°、I ̇a2=I ̇A2e -j30°两侧的负序电压关系,应计及变压器阻抗上压降的影响,两侧的负序电压关系有:U̇A2=(U ̇a2+jI ̇a2X T1)e j30°、U ̇a2=(U ̇A2+jI ̇A2X T1)e -j30°同样也不考虑变压器正序阻抗的影响则有:U̇A2=U ̇a2e j30°、U ̇a2=U ̇A2e -j30°1变压器△侧两相短路故障,以AB 相短路为例分析故障时忽略负荷电流则有AB 相短路时的边界条件为:I c =0,I c0=0由此可得:I c =0,I c1+I c2=0U a =U b 由此可得:U c1=U c2设△侧短路电流为I a =-I b =I k ,因为没有零序电流,故I a1=I a2=I k /3√,因此可得到△侧电流向量图为:由İA1=I a1e -j30°、I ̇a1=I ̇A1e j30°、I ̇A2=I ̇a2e j30°、I ̇a2=I ̇a2e -j30°可得Y 侧的电流向量图如下:两侧的电压特征分析:△侧U a =U b 由此可得:U c1=U c2,则有:△侧电压为:Y 侧电压为:综上:△侧两相短路故障时,变压器两侧的电压电流特征为:Y 侧各相电流的分布与故障相别有关,其规律为:与△侧故障相对应的两相中滞后相的电流最大(如△侧ab 两相短路,Y 侧B 相电流最大),数值上为故障相电流的2/3√倍,其他两相电流相等、方向相同,在数值上为故障相电流的1/3√倍,方向与电流最大一相相反;不计变压器内部电抗压降,Y 侧与△侧两故障相对应的两相中的滞后相电压最低,为0,其他两相电压大小相等,方向相反。
变压器差动保护试验公式详解
变压器差动保护试验公式详解
一、电流差动保护试验公式：
ΔI=∑(I送-I回)
其中，ΔI表示差动电流，I送表示变压器的输入电流，I回表示变
压器的输出电流，∑表示对各相电流取和。
如果ΔI较大，则说明差动保
护动作。
二、电压差动保护试验公式：
电压差动保护试验主要是检测变压器两侧的电压差，从而判断差动保
护是否正常。
电压差动保护试验公式如下：
ΔU=∑(U送-U回)
其中，ΔU表示差动电压，U送表示变压器的输入电压，U回表示变
压器的输出电压，∑表示对各相电压取和。
如果ΔU较大，则说明差动保
护动作。
在实际试验中，为了提高试验的准确性，还需要考虑变压器的额定参
数和试验条件。
变压器的额定电压、额定电流、变比等参数可以在试验前
通过变压器的技术资料得知。
试验条件主要包括试验时刻和试验传动功率。
需要注意的是，电流差动保护试验和电压差动保护试验都是在正常工
作条件下进行，通常是在变压器负载满足额定容量的情况下进行。
而在试
验过程中，还需要对比实测的差动电流或差动电压与设定的差动保护灵敏度，以判断差动保护是否正常工作。
总之，变压器差动保护试验公式是根据变压器的电流和电压变化来判
断差动保护是否正常工作的一种方法。
通过实测的差动电流和差动电压与
设定的差动保护灵敏度进行对比，可以判断差动保护是否动作，保证变压器的正常运行。
35kV线路加变压器保护改造后35kV侧二次电压、电流回路分析
35kV线路加变压器保护改造后 35kV侧二次电压、电流回路分析摘要:在此次线路加变压器的保护改造中，电压回路和电流回路做为此次改造不可缺少的一部分，在线变组本侧保护中电压和电流十分重要。
电压、电流不仅参与计量还参与保护。
本侧电流回路的正确与否直接影响到线变组全部保护及计量故障录波电流向量的正确性，以及现场安全自动装置动作逻辑是否满足系统实际运行工况，是否满足运行需求，在保证装置动作的准确性可靠性前提下帮助运行人员在系统发生接地故障的时能够快速准确的切除故障线路保证系统在运其它设备正常运行。
关键词:电压回路；电流回路；PT；CT；CT准确级DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2014.01.论文序号引言：此次改造之前及本次改造时也曾发生过电压回路故障。
因为电压回路参与了保护，计量，同期，以及电压作为电能质量标准之一，所以在一次系统运行的工况下二次电压是否正常变得极其重要。
值班人员对全站的电压回路熟悉程度决定了排除二次电压回路故障的速度。
1二次电压回路分析1.1开关柜二次电压回路母线PT柜间隔1号站Ⅰ、Ⅱ母PT一次侧中性点直接接地，2号站Ⅰ、Ⅱ母PT一次侧中性点经电容接地，电容两端并接勉谐装置的高压直流继电器在开口电压大于15V时动作吸合达到一次消谐的目的，开口接有勉谐装置的能量箱达到微机二次消谐，PT三相电压及开口电压均引致保护室电压转接屏。
本次改造的35kV1、2号站开关柜间隔分别布有本站Ⅰ、Ⅱ母PT引出的两组电压回路；原来旧的保护屏顶部布有屏顶电压小母线用于旧的保护及测控。
此次改造后的电压回路分别引自与原保护室电压转接屏，电压转接屏包括两个站4条母线PT引出的4组电压（A、B、C、N，L、N）。
本次电压转接屏接入新的小电流选线装置、母线PT勉谐装置三相电压，勉谐装置零序电压直接引自PT柜，以及1、2号站所有线变组改造保护屏电压。
1.2保护屏电压回路本次改造将电压转接屏4组电压分别引致新的保护室1、2号站公共测控2-21n用于后台机画面电压监视。
Y△—11接线变压器常见故障两侧电流电压特征分析
Y/△—11接线变压器常见故障两侧电流电压特征分析【摘要】发电厂大容量变压器多采用Y/△-11接线方式，当一侧发生故障时，由于变压器磁路的影响，另一侧的电压电流故障特征不是很直观，本文主要分析Y/△-11接线变压器几种常见故障两侧的电压电流故障特征。
【关键词】Y/△-11接线变压器；Y侧单相接地故障；Y侧两相短路故障；△侧两相短路故障；电流电压特征现代发电厂大型变压器多采用Y/△-11接线方式，我厂主变和励磁变也均采用该种接线方式。
当正常运行中一次系统发生故障时，如果对故障情况下，变压器两侧的电流电压特征有所了解掌握，继保人员就可以迅速准确地判断出故障类型和故障点大致位置，对故障排除和系统恢复有很大的帮助。
本文对Y/△-11变压器集中常见的故障时，用两种方法两侧的电流电压特征进行分析总结。
为方便分析，对于Y/△-11接线变压器常见故障分析的几点前提及假设：（1）由于负荷电流相对于故障电流很小，可以忽略不计，因此分析时不考虑负荷电流；（2）本文仅对变压器故障时两侧的电流特征进行定性分析，假设变压器的变比为1，两侧的CT、PT变比相同；（3）对于变压器两侧的零序分量传变，由Y/△-11变压器零序等值电路，两侧的零序分量电流、电压相互独立，不能从一侧传变到另一侧；1 变压器△侧两相短路故障，以AB相短路为例分析故障时忽略负荷电流则有AB相短路时的边界条件为：Ic=0，Ic0=0由此可得：Ic=0，Ic1+Ic2=0Ua=Ub由此可得：Uc1=Uc2设△侧短路电流为Ia=-Ib=Ik，因为没有零序电流，故Ia1=Ia2=Ik/ ，因此可得到△侧电流向量图为：两侧的电压特征分析：△侧Ua=Ub由此可得：Uc1=Uc2，则有：△侧电压为：Y侧电压为：综上：△侧两相短路故障时，变压器两侧的电压电流特征为：Y侧各相电流的分布与故障相别有关，其规律为：与△侧故障相对应的两相中滞后相的电流最大（如△侧ab两相短路，Y侧B相电流最大），数值上为故障相电流的2/■倍，其他两相电流相等、方向相同，在数值上为故障相电流的1/■倍，方向与电流最大一相相反；不计变压器内部电抗压降，Y侧与△侧两故障相对应的两相中的滞后相电压最低，为0，其他两相电压大小相等，方向相反。
变压器保护介绍
变压器保护介绍
变压器是电力系统中常见的重要设备，其主要作用是通过改变交流电压来传输和分配电能。
由于变压器的重要性，其保护显得尤为重要。
变压器的保护可以分为内部保护和外部保护两大类，其中内部保护包括绕组保护、油温保护等，而外部保护则包括过电压保护、过电流保护等。
本文将对变压器保护的介绍进行详细阐述。
一、内部保护
1.绕组保护
绕组保护是最基本的变压器保护手段之一，其主要目的是保护主变压器的黄铜绕组，避免其受到过电流的损坏。
绕组保护的实现方法通过监测绕组的电流，当其发生异常时及时切断电源，以保护变压器绕组。
绕组保护的常见方式有:
(1)电流保护
电流保护是监测变压器绕组电流，并及时发出信号，断开变压器主断路器的保护方法。
根据电流保护的原理，可以将其分为过电流保护和欠电流保护两类。
(2)差动保护
差动保护是一种通过对比变压器两侧电流的差值，判断变压器绕组是否受到电流冲击的一种保护方式。
当差值超出规定的范围，便会及时触发保护动作，保护变压器绕组。
1。
变压器的保护
变压器保护变压器的保护有：瓦斯保护、差动保护、过电流保护、复合电压启动的过电流保护、低电压起动的过电流保护、零序接地保护。
1.瓦斯保护：是变压器内部故障的主要保护元件，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。
当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同，反应这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护，也叫气体保护。
在气体保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板，两者都装有密封的水银接点。
浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。
在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位臵，水银接点断开；档板则由于本身重量而下垂，其水银接点也是断开的。
当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于气体继电器的上部空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的“轻瓦斯”；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬时突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击档板，档板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使水银触点闭合，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的“重瓦斯”。
重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故扩大，起到保护变压器的作用。
气体继电器有浮筒式、档板式、开口杯式等不同型号。
目前大多采用QJ-80型继电器，其信号回路接上开口杯，跳闸回路接下档板。
所谓瓦斯保护信号动作，即指因各种原因造成继电器内上开口杯的信号回路接点闭合，光字牌灯亮。
瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。
包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。
瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。
变压器的电流保护及整定计算
变压器的电流保护及整定计算变压器的电流保护通常分为过载保护和短路保护两部分。
过载保护是指当变压器的负载电流超过额定电流时，能及时切断电路，保护变压器不受过载损坏。
短路保护是指当变压器发生短路故障时，能立即切断电路，防止电流过大引发进一步的故障。
过载保护的整定计算通常根据变压器的额定容量和额定电流来进行。
变压器的额定容量通常在变压器的铭牌上标明，单位为千伏安（kVA）。
额定电流是指变压器的额定容量除以变压器的额定电压，单位为安培（A）。
根据变压器的额定容量和额定电流，可以计算出变压器的额定阻抗。
变压器的额定阻抗是指变压器在额定电压和额定电流下产生的阻抗。
额定阻抗通常在变压器的铭牌上标明，单位为百分比（%）。
根据变压器的额定阻抗，可以计算出变压器的额定短路电流。
额定短路电流是指在额定电压下，变压器发生短路故障时的电流大小。
额定短路电流通常在变压器的铭牌上标明，单位为千安（kA）。
根据变压器的额定短路电流和额定电流，可以计算出变压器的过载电流比。
过载电流比是指变压器可以承受的短时间过载电流与额定电流之比。
过载电流比通常在变压器的技术参数中可以找到。
当实际电流超过变压器的过载电流比时，应立即切断电路，以保护变压器不受过载损坏。
为了满足不同负载条件下的过载电流要求，电流保护装置通常具有不同的整定值。
整定值可以根据实际情况进行调整，以满足变压器的过载保护要求。
短路保护的整定计算主要是根据变压器的额定短路电流和短路电流保护装置的特性来确定的。
短路电流保护装置通常具有不同的整定值和动作时间。
整定值的选择应考虑变压器和电网的短路容量以及系统的可靠性要求。
变压器的电流保护及整定计算是保证变压器安全运行的重要环节。
在进行电流保护装置整定时，需要考虑变压器的额定容量、额定电流、额定阻抗、额定短路电流以及负载条件等因素，以确保保护装置的可靠性和灵敏性。
同时，还需要根据实际情况进行调整和优化，以满足变压器的过载和短路保护要求。
简述变压器的保护原理
简述变压器的保护原理变压器是电力系统中重要的电气设备之一，用于改变交流电压或电流的大小，实现电能传输和分配。
为了保证变压器的正常运行和延长其使用寿命，需要采取相应的保护措施。
变压器的保护原理主要包括过电流保护、差动保护、过温保护、油位保护和过压保护等方面。
首先，过电流保护是变压器保护中最基本和常见的一种保护方式。
过电流保护的主要原理是通过在变压器的输入和输出侧安装快速动作的保护装置，当电流超过设定值时，保护装置会迅速动作，切断电路，避免电流继续增大而导致变压器的损坏。
其次，差动保护是变压器保护的另一重要方式。
差动保护的原理是通过在变压器的输入和输出侧分别安装电流互感器，将输入和输出侧的电流信号进行比较，若两侧电流不平衡达到一定程度，说明变压器可能存在故障，此时保护装置会动作，切断电路。
另外，过温保护也是变压器保护的重要方面。
过温保护的原理是通过在变压器的绕组上安装温度传感器，当变压器的温度超过设定值时，保护装置会动作，切断电路，以防止绕组温度过高导致变压器烧坏。
油位保护是针对油浸式变压器而言的一种保护方式。
油位保护的原理是通过在变压器油箱中安装油位浮球开关，当油位超过或低于设定值时，保护装置会动作，切断电路，以保证变压器的正常运行和油的循环使用。
此外，过压保护也是变压器保护中的一种重要方式。
过压保护的原理是通过在变压器的输入侧或输出侧安装电压继电器，当输入或输出电压超过设定值时，保护装置会动作，切断电路，以保护变压器免受过高电压的损害。
总的来说，变压器的保护原理主要包括过电流保护、差动保护、过温保护、油位保护和过压保护等方面。
这些保护措施可以有效地防止电流过大、电流不平衡、温度过高、油位异常以及电压过高等情况对变压器的损害，确保变压器的安全运行和正常使用。
变压器继电保护原理
变压器继电保护原理
变压器继电保护是为了防止变压器发生故障而采取的保护措施。
其原理主要包括电压保护、电流保护和温度保护三个方面。
电压保护是指当变压器的电压异常时，继电器会及时动作，切断变压器的电源，保护变压器不受电压过高或过低的损伤。
常用的电压保护方式有过压保护和欠压保护。
过压保护是通过检测变压器输入侧的额定电压是否超过设定的阈值来实现的，一旦超过阈值，继电器会动作，切断电源。
欠压保护则是检测变压器的输入侧电压是否低于设定的阈值，如果低于则继电器动作。
电流保护是为了防止变压器的电流超过额定值而引起变压器过载，造成变压器损坏。
电流保护常用的方式有过流保护和短路保护。
过流保护是通过检测变压器的输入或输出侧电流是否超过额定值来实现的。
当电流超过额定值时，继电器会动作，切断电源。
短路保护则是通过检测电流是否突然增大到异常高的数值来实现的，一旦检测到短路故障，继电器会动作。
温度保护是为了避免变压器过热引起的故障。
变压器继电保护常用的温度保护方式是通过变压器上设置的温度传感器来监测变压器的温度。
当温度超过设定的阈值时，继电器会动作，切断电源，以保护变压器不受过热的损伤。
综上所述，变压器继电保护原理包括电压保护、电流保护和温度保护三个方面，通过检测电压、电流和温度的异常情况，继电器及时动作，切断电源，以保护变压器的安全运行。
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U set 0.7U N
低电压继电器的灵敏
系数按下式校验:
K sen
U set U k .min
要求 K sen 1.25
3.复合电压起动的过电流保护 I 6
U2>
电压回路 跳闸回路
4
U<
5
U2过滤器
a b c 低电压继电器 U< ：大于整定值不动作触点断开，小于整定 值动作触点闭合。 过电压继电器 U> ：大于整定值动作触点断开，小于整定值 不动作触点闭合。
④负序电压元件的起动电压按躲开正常运行方式下
负序过滤器出现的最大不平衡电压来整定。根据运 行经验，起动电压U2.set可取为： U 2.set=(0.06~0.12)Un
复合电压起动的过电流保护具有以下优点：
1) 由于负序电压继电器的整定值小，故在不对称短 路时，电压元件的灵敏系数高。
2) 由于保护反应负序电压，因此对于变压器的不对 称短路，与变压器的接线方式无关。 3) 在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，使 继电器4和5动作，则在负序电压消失后，5又接于 线电压上，只要5不返回，就可保证保护装置继续 处于动作状态。
由于具有上述优点且接线比较简单，复合电 压起动的电流保护得到广泛应用。
4.三绕组变压器相间短路后备保护的特点
I
t
QF1
I
QF2
II
t
II
III
三绕组变压器一侧断路器跳开 后，另外两侧还能够继续运行。 所以三绕组变压器的相间后备 保护在作为相邻元件的后备时， 应该有选择性地只跳开近故障 点一侧的断路器，保证另外两 侧继续运行，尽可能的缩小故 障影响范围；而作为变压器内 QF3 部故障的后备时，应该跳开三 t 侧断路器，使变压器退出运行。 III
③当发生三相短路时，由于在短路开始瞬间一般会
短时出现一个负序电压，使继电器4动作，因此，低 电压继电器5不动作 ，5触点闭合，待负序电压消失 后，继电器4返回，触点闭合，则继电器5又接于线 电压Uca上，由于三相短路时，三相电压均降低，故 继电器5仍将处于动作状态，这时保护装置的工作情 况就相当于一个低电压起动的过电流保护。
U set U L.min K rel K re
UL.min最低工作电压，一般取0.9Un；
Krel可靠系数，取1.1～1.2；
Kre 继电器的返回系数，取1.15～1.25。
(2)按躲过电动机自起动时的电压整定
当低压继电器由变压器低压侧互感器供电时
Uset (0.5 ~ 0.6)U N
当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时
I1
I2
I3
Ｕ<
Ｕ<
Ｕ<
a b c
～
①正常时，低压继电器的触点全部断开，中间继 电器线圈中无电流，故中间继电器触点断开
电压回路断线指示
跳闸回路
I1
I2
I3
Ｕ<
Ｕ<
Ｕ<
a b c
～
②当a、b相相间短路，低压继电器（1）触头闭 合，中间继电器线圈有电流；电流继电器I1、 I2动作，跳闸回路有信号输出
电压回路断线指示
3. 复合电压起动的过电流保护
将原来的三个低电压继电器改由一个负序电压
继电器和一个接于线电压的低电压继电器５组成。
分析
①正常时，无负序电压，４触点闭合，５触点
断开，６线圈中无电流，触头断开，无跳闸信号 ②当发生各种不对称短路时，由于出现负序电压，因 此继电器４动作，其常闭触点打开，于是加于低电压 继电器５上的电压被迫变成零，则５动作，触点闭合。 这时电流继电器１～３中至少应有两个动作，于是就 可以起动时间继电器７，经过预定的时限动作于跳闸。
Kss－自起动系数。其值与负荷性质及用户与电源 间的电气距离有关
110kV降压变电站的6-110kV侧:
取Kss=1.5-2.5; 110kV降压变电站的35kV侧:
取Kss=1.5-2.0
3)保护的动作时限应比相邻元件保护的 最大动作时限大△t 按上述条件选择的起动电流，其值一
般较大，往往不能满足作为相邻元件后
IL.max可按以下情况考虑，并取最大值：
1) 对并列运行的变压器应考虑因故障突 然切除一台所出现的过负荷，当各台 变压器容量相同时，可按： n I Lmax In n 1 此时保护装置的起动电流应整定为：
其中：n并列运行变压器的最小台数 I n每台变压器的额定电流
I set
Krel n In Kre n 1
Krel=1.2-1.3 Kre=0.85-0.95
2)对降压变压器，考虑低压侧负荷电动 机自起动时的最大电流KssIL.max,起动 电流应整定为：
I set K rel K rel K ss K rel K ss I ss.max I L.max In K re K re K re
4.三绕组变压器相间短路后备保护的特点
k1点故障时，应只跳开断路器QF3；
I
tQBiblioteka 1Ik2点故障时则将QF1、QF2、QF3全部跳 开。
QF2
II
t
II
为此，通常要在变压器的两 k 侧或三侧都装设过电流保护 2 装置(或复合电压起动过电流 等)，各侧保护之间要相互配 合。保护的配置与变压器主 QF3 接线方式及其各侧电源情况 III t III 等因素有关，不同的运行单 k 1 位配置方法也有所不同。
备保护的要求，需采用以下几种提高灵
敏性的措施。
2. 低电压起动的过电流保护
电压回路断线指示
跳闸回路
I1
I2
I3
Ｕ<
Ｕ<
Ｕ<
a b c
～
低电压起动过电流保护的原理接线图
只当电流元件和电压元件同时动作后，才能 起动时间继电器，经过预定的延时，起动出口 继电器动作于跳闸。
电压回路断线指示 跳闸回路
跳闸回路
I1
I2
I3
Ｕ<
Ｕ<
Ｕ<
a b c
～
③当某路电压回路断线，中间继电器触点闭合， 因跳闸回路无信号通过中间继电器另一头， 故只发出电压回路断线指示
④低电压元件的作用是保证在上述一台变压器突
然切除或电动机自起动时不动作（母线电压正常， 低电压元件不动作），因而电流元件的整定值就 可不再考虑可能出现的最大负荷电流，而按大于 变压器的额定电流整定，即： K rel I set IN K re
变压器电流 和电压保护
为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组
过电流，以及在变压器内部故障时作为差动保
护和瓦斯保护的后备（变压器主保护的近后
备保护，相邻母线或线路的远后备保护），
变压器应装设过电流保护，根据变压器容量和
系统短路电流水平不同，实现保护的方式有：
过电流保护，低电压启动的过电流保护，复合
⑤低电压元件的起动值应小于在正常运行情况下 母线上可能出现的最低工作电压，同时，外部故 障切除后，电动机自起动的过程中，它必须返回。 根据运行经验，通常采用Uset=0.7Un
其中Un为变压器的额定线电压
低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值。 (1)按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定
电压起动的过电流保护及负序过电流保护。
1. 变压器的过电流保护
变压器过电流保护与线路保护中定时限过 电流保护原理相同，保护动作后应跳开变压 器两侧的断路器。
跳QF1 跳QF2
QF1
I
t
•变压器过电流保护的单相原理接线图
QF2
~
保护装置的起动电流应按照躲开变压器可能出 现的最大负荷电流 K rel I I Lmax I set I Lmax I L.max来整定： set K re