国家电网继电保护培训课程----变压器保护PPT课件

变压器的故障率及保护动作情况
1）2001年全国共有220KV变压器3048台，全年共发生83次 故障，其中30次本体故障，53次外部故障。故障率为2.723%。 2）“九五”期间，220kV及以上系统继电保护正确动作率平 均达97.21％，2000年已超过98.5％；但2001年220KV及以 上变压器保护动作总次数为252次，正确动作208次，误动43 次，拒动1次，正确动作率82.54%，变压器差动保护的正确动 作率更低，约在60%左右。严重威胁系统的安全。 造成这一结果的原因是多方面的，有管理的不足；有技术的缺 陷；有当前工作人员的素质问题，包括设计、制造、整定调试、 运行维护诸方面的失误。
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定时限过电流保护：定时限过电流保护
是指起动电流按照躲开最大负荷电流来整定的一种保护。它 在正常运行时不动作。而在有故障时，则反应电流的增大而 动作。
三绕组变压器过流保护的特点：在
发生外部短路时，要求只断开故障一侧的断路器，而使变压 器的另外两侧仍然可以继续运行，以提高供电可靠性。1） 对单侧电源的变压器应装设两套过流，一套装在负荷侧，时 间为t1，动作于本侧断路器，另一套装在电源侧，有二个时 限为t2和t3，分别动作于另一负荷侧和变压器三侧，时限配 合为t1<t2<t3。2）对二侧电源的三绕组变压器应装设三侧 过流，在动作时限较小的一个电源侧加方向，以保证选择性。
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过励磁保护：由于变压器发生过励
磁故障时并非每次都造成设备明显破坏，往 往容易被人忽视。当过励磁发生时，铁芯饱 和，励磁电流急剧增加，铁损增加，铁芯温 度上升，加速绝缘老化，使绕组的绝缘强度 和机械性能恶化，还可能造成绕组对铁芯的 主绝缘损坏，而且油箱内壁油漆熔化还会使 变压器油污染。《继电保护和安全自动装置 技术规程》DL400-91规定高压侧电压为 500KV的变压器，对频率降低和电压升高引 起的变压器工作磁密过高，应装设过励磁保 护，保护由两段组成，低定值段动作于信号， 高定值段动作于跳闸。
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变压器的保护种类：
1）瓦斯保护； 2）电流速断保护； 3）纵差保护； 4）零差保护； 5）过流保护（低压闭锁过流保护、复合电压闭 锁过流、负序电流保护和单相式低电压起动过电 流保护、零序电流电压保护）； 6）过负荷保护； 7）过励磁保护。
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瓦斯保护：是反应故障时的气体而构成的保护，是油箱内部
故障的主保护，800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA及以上 的车间内油浸变压器均应装设瓦斯保护。有载调压开关亦应装设瓦 斯保护。瓦斯保护对变压器内部故障反应较为灵敏，因而它是变压 器内部故障的主保护。但它不能保护变压器本体外的故障，因此， 需要设置差动保护，以确保变压器安全、正常地运行。变压器局部 发生击穿或短路故障时，常常是破坏绝缘或变压器油产生气体。监 视气体发生的速度，分析气体的各种特征及成份，可以间接地推测 故障发生的原因、部位和严重程度，在变压器出现突然性严重故障 时自动报警或切断电源。
瓦斯保护主要由气体继电器构成，气体继电器在安装时，应
该使变压器内贮存空气及在故障时使空气迅速可靠地进入气体继电 器，保证正确动作。
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瓦斯保护分为两种：一是轻瓦斯保护动作于信号，另一种是
重瓦斯保护动作于断路器跳闸。当箱内故障产生轻微瓦斯或油面 下降时，动作于信号，当产生大量瓦斯时，动作于跳闸。
轻瓦斯保护动作，通常有下列原因：(1)因进行滤油、加油
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负序电流保护和单相低电压起 动过电流保护：一般用于
63MVA及以上的升压变压器。不 对称短路后备保护采用负序保护， 对称短路后备保护采用单相低电 压起动过电流保护。
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接地保护：在大接地电流系统中的变压器，一般要求在变压器上
装设接地（零序）保护，以作为变压器本身主保护的后备保护和相 邻元件接地短路的后备保护，系统接地短路时，零序电流的大小和 分布与系统中变压器中性点接地的数目和位置有很大关系。考虑变 压器中性点接地的位置和数目时，一般应使零序电流的分布尽可能 保护不变，保护零序保护有足够的灵敏度和不使变压器承受危险过 电压。1）在多电源系统中，每个发电厂至少有一台变压器的中性点 接地，以防止发生由于接地短路引起的危险过电压。2）在发电厂和 低压侧有电源的变电所的变压器多于一台时，应该将部分变压器的 中性点接地。当接地的变压器检修或由于其它原因停运时，可将另 一台变压器接地，以保持变压器接地数目不变，从而保持零序电流 的分布基本不变。采用部分变压器中性点接地方式后，当接地变压 器跳闸后，低压侧有电源的不接地变压器仍电接地故障运行，高压 侧就成为不接地系统，从而产生危险的过电压。故应有保护将中性 点不接地变压器也切除。3）低压无电源的变压器的中性点多采用不 接地运行，以提高保护的灵敏度和简化保护接线（可不装设方向元 件）。(P204)
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并联运行变压器部分中性点接地时的零序保护：当变电所
有两台以上变压器并联运行时，通常只有一部分变压器中性点接地， 而另一部分变压器的中性点则不接地。这时，中性点不接地的变压 器上无法实施零序电流保护，而且在发生接地故障时，对分接绝缘 变压器还可能带来危害。所以，在变压器部分接地的变电所中，发 生接地短路后，应先切除中性点不接地的变压器。目前广泛采用的 一种由零序电流元件和零序电压元件组成的零序保护。零序电压保 护是变压器中性点不接地运行方式下的零序保护,动作时间为t2，零 序电流保护用作变压器中性点接地运行方式下的零序保护，动作时 间为t1。为了保证发生单相接地短路时，先切除中性点不接地的变压 器，t1应比t2大一个时间级差。此外，在这种零序保护中还设有一个 小母线M，任何一台中性点接地变压器的零序电流保护动作后，将 正电源加到这个小母线上，以便向中性点不接地变压器的零主观性 电压保护提供操作电源。
和启动强油循环装置而使空气进入变压器。(2)因温度下降或漏油 致使油面缓慢低落。(3)因变压器轻微故障而产生少量气体。(4)由 于外部穿越性短路电流的影响。(5)因直流回路绝缘破坏或接点劣 坏引起的误动作。
引起重瓦斯保护动作跳闸的原因：可能是由于压器内部
发生严重故障，油面剧烈下降或保护装置二次回路故障，在某种 情况下，如检修后油中空气分离的太快，可能导致瓦斯保护动作 于跳闸。