变压器保护1

若区内严重故障，满足差动速断动作条件时， 则差动速断保护动作。 • 变压器空载投入： • U2较大， U1和U4相等，所以保护不会误动 作。
Ioper（ Inub ）
Inub.max
Ioper.0
动作区
Ibrk.0
Ik.max
Ibrk （ Ik ）
动作值整定原则
最小动作电流（I
）：按照躲变压器最大负荷电流下
一、原理框图
1QF
TA1
QS F
TA2
QF
3U 0 3I 0 3I0
T
H
t0
1
解列、灭磁
（跳1QF）
t1
t2
1QF
母线解列
（跳QF）
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第四节 变压器的接地保护
二、整定计算
1、零序电流保护的动作电流与相邻元件零序后备保 护动作电流配合整定。
I 0oper
K K I sui b 0operL
A
B
C
IaY
IbY
IcY
变压器星形侧 电流互感器按 角形接线
IAY
IBY
ICY
IAd
IBd
ICd
a
b
c
I I I I I I I I I
m Iad Ibd Icd
变压器角形侧 电流互感器按 星形接线
n
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1、数值补偿和相位补偿
变压器星形侧电流互感器按角形 接线。互感器变比为：
n TA(Y )
第三节 变压器后备保护和 过负荷保护
五、变压器过负荷 变压器过负荷电流大多数情况下三相是对
称的，因此只装设对称过负荷保护。即只用 一个电流继电器接于任一相电流之中，动作 时经延时作用于信号。
过负荷保护的动作电流应躲过变压器额定 电流。
过负荷保护的动作时限，应比过电流保护 的最大时限增加一个时限阶差△t。
• 漏油使油面降低：上开口杯转动，轻瓦斯动作 也发出信号。
瓦斯保护原理接线
至
信号继电器
延
信
时
号
信
号
KS
XB
出口中间 继电器
KCO
KG R
瓦斯继电 器
Rb
由变压器其
他保护来 上页
连片
下页
返
瓦斯保护直流回路展开图
第三节变压器纵差动保护
一、基本原理及实现时的特点 二、采用 BCH型差动继电器构成的
差动保护 三、二次谐波制动的变压器差动保护
Ua Ub Uc
2、负序电压继电器整定原则及方法：
躲过正常运行时负序电压滤过器出现的最大不平 衡电压。
U2oper (0.06 ~ 0.07)UN
1.2 Ksen
U 2m in
U 2oper
第三节 变压器后备保护和 过负荷保护
四、负序电流和单相低电压起动的 过电流保护
1、原理接线：
2、
负序电流继电器整定原则及方法：
一、瓦斯继电器结构
一、瓦斯继电器结构及工作情况
• 内部轻微故障：气体聚集在上部，使开口杯向 下转动，轻瓦斯干簧接点闭合，发出信号（气 体容积定值：250-300立方厘米）
• 正常运行：开口杯向上倾斜，干簧接点打开
• 内部严重故障：产生大量气体，推动档板运动， 重瓦斯的干簧接点闭合，起动出口继电器，断 开变压器两侧断路器（定值：油流速度1.1米/ 秒)
RW 2
KC
KP KC
比率制动式差动继电器的组成及作用
比率制动部分是用于防止外部短路时，由于不 平衡电流影响而造成误动作；
二次谐波制动部分的作用，是防止变压器空载 投入时出现励磁涌流而造成保护误动作；
差动电流速断部分作用，防止变压器内部发生 严重故障时，差动继电器拒动和加快切除故障；
差动部分作用，保证内部故障时正确动作。
• 变压器不正常运行状态：过负荷、油箱 漏油造成的油面降低、表面油温过高、 外部短路引起的过电流、电压降低或频 率升高引起的变压器过励磁。
第一节 常见故障和不正常 运行及保护
油箱内故障
瓦斯保护
一 、 常
油箱外引出 线相间短路
主 纵差动保护或 保 电流速断保护 护
见 故
外部相间短路 过电流保护（后备保护）
1.3 ~1.5(1.2)
km a x
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电压回路 断线信号
KM
1QF
跳1QF
信号
跳2QF
I I I UUU t
1KA
2KA
3KA
1KVU
2KVU
3KVU
KT
KS
KCO
2QF
a b
c 上页
下页
返回
Ua Ub Uc
三、复合电压起动的过电流保护
• 对称短路的测量元件：低电压继电器和过电 流继电器
第八章 电力变压器保护
本章主要内容 一、常见故障、不正常运行及保护 二、变压器主保护 三、变压器后备保护和过负荷保护 四、变压器接地保护
第一节 变压器常见故障、不正常运行状态 及保护配置
一、变压器常见故障、不正常运行状态
• 内部故障：绕组相间短路、匝间短路、 单相接地短路。
• 外部故障：绝缘套管及引出线各种相间 短路、单相接地短路。
Ibr.0 (0.5 1)I N / nTA
灵敏度：Ksen
I K .min I ope r
2
第四节 电流速断保护
电
流 1QF
速
断 保
TC1
信号
护
单
KA I KS
KCO
相
原 TA 理
接
K1
线
TC2
2QF
K2
整定原则：
1）躲过外部K2短路时流过保护的最 大 短路电流。
2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流。
1、原理接线：
2、整定原则： 1QF
躲过变压器可 能出现的最大负荷 TA 电流来整定。
Ioper
K rel K res
I lm ax
2QF
TC1
信号
I KT t KS
KA
KCO
TC2
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一、变压器的过电流保护； 二、低电压起动的过电流保护； 三、复合电压起动的过电流保护 ； 四、负序电流和单相低电压起动的
障 外部接地短路 零序保护
二、不正常运行： 过负荷
过负荷保护
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第二节 主变压器瓦斯保护
•基本原理：它是反应油箱内部所产生的气 体或油流而动作。
•作用：反应变压器油箱内的各种故障以及 油面降低
•测量元件：瓦斯继电器
•出口方式：跳开变压器各侧断路器；对于 发变组接线，保护动作于全停、启动快切。
过电流保护。
第三节 变压器后备保护和 过负荷保护
二、低电压起动的过电流保护
1、原理接线：
2、
低电压继电器整定原则及方法：
应低于正常运行情况下母线上可能出现
的最低工作电压 。
Uoper (0.5 ~ 0.6)UN
3、灵敏度校验：
按后备保护范围末端发生短路故障进行校验。
Ksen
U oper
U (3)
B
1
B
IK N
0
Bsat
2
B
B
1
IK N 0
3 ioper N
三、二次谐波制动的变压器差动保护
1、原理接线图 2、组成部分及作用
UR4 U4
R3 0.3
R4
0.4
R5
0.5
0.6
UR2
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
第二节 变压器主保护
一、瓦斯保护原理及构成
动斯瓦 要 继 装 油 间 中油 产 轻信 动作继反斯 电 在 的 .元 箱箱生 瓦号 作,电应保 器 变 连件 和内的 斯主于,重器变护 ， 压 接是 油部气 动要跳瓦构压的 它 器 管瓦 枕故体 作由闸斯成器主 安 的 道斯 之障而 于瓦. ,
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2、变压器励磁涌流的影响
正常运行时，励磁电流仅为变 压器额定电流的3％～5％，所 以对保护无影响。而当变压器空 载投入或外部短路故障切除电压 恢复时，励磁电流可达额定电流 的6～8倍，这称为励磁涌流。
励磁涌流的特点及采取的措施
1）含有大量的非周期分量，使励磁 涌流波形偏于时间轴的一侧；
2）励磁涌流中含有大量的二次谐波 电流分量；
灵敏度校验:
在保护安装处K1点发生两相金属性短 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。
第三节 变压器后备保护和 过负荷保护
一、变压器的过电流保护
I1
II KD IK
I2
K1
I1 TA1
TM
I2 TA2
I1
K2 I I KD IK I2
二、变压器纵差保护特殊问题——引起不平 衡电流增大的因素
• 变压器高、低压两侧电流的大小和相位 不同
• 变压器空载投入的励磁涌流 • 带负荷调压的变压器运行中改变分接头 • 电流互感器计算变比与标准变比不同 • 两侧电流互感器型号不同
3I N (Y ) 5
变压器角形侧电流互感器按星形
接线。互感器变比为：
n I N(d)
TA(d )
5
IAY
ICY IAd
ICd
IBY IBd
I
IaY
IcY
I
Iad
I
IbY
Ibd
Icd
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变压器纵差动保护
2、影响பைடு நூலகம்动保护的因素及措施:
励磁涌流 的影响
分析励磁涌流 的特点
变压器差动 保护的构成
3）励磁涌流相邻波形之间存在“间 断角”。
（1）采用具有速饱和变流器 的BCH型差动继电器构成变 压器纵差动保护。
（2）采用二次谐波制动原理 构成变压器纵差动保护。
（3）采用鉴别波形间断角原 理构成变压器纵差动保护。
SUA I
IK
N
非周期分量电流的存在，破坏了其中 的周期分量电流的传变。
Bsat
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第六节 变压器的接地保护 ——中性点可能接地或不接地的分级绝缘变压器的接地保护
• 零序电流保护：当变压器中性点接地时 作为接地保护，以短时限跳母联，长时 限跳变压器两侧断路器
• 间隙零序过流保护：当变压器中性点不 接地时作为接地保护
• 零序过电压保护：做间隙零序过流保护 的辅助保护，当变压器中性点不接地时 作为接地保护。
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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
总的制动电压：{U 4，U 2 }m ax 动作判据：U1 {U4，U2}max
••
差动速断部分：U3 | I1 I2 |；动作判据：I Ioper
躲过变压器正常运行时负序电流滤过器输出的最 大不平衡电流 。
I2oper (0.1 ~ 0.2)IN
1.25 Ksen
I 2m in
I 2oper
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电压回路断线信号
信号
2QF
KM
2KA I
t
KT
KS
KCO
IU
1KA
KUV
Z
A
N
由变压器 其他保护来
跳1QF 跳2QF
1QF
a b
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变3压采％器正用～含纵常具有5差运有％大动行速，量的保时饱所非护，和以周；励变对期磁流保分电器护量流的无，使仅B影C波为响H形变。型偏压而差于器当动时额变间继轴定压电的电器器一流空构侧的载成； 采 采投可起用用入 差达励励二 鉴或 动额磁磁次 别涌涌外 保定谐 波流流部 护电波 形中相短 误流制 间含邻路动的动 断有波故作6大形原角～障。量之理原8的间切构理倍二存除成构，次在电变成这谐“压压变称波间恢电断器压为复流角纵器励分”时差 纵磁量。，动 差涌；励保 动流磁护 保，电； 护可流。引
oper.o
的不平衡电流整定一般取(0.2 ~ 0.4)In
最小制动电流（Ibrk.o）：一般取(0.5 ~ 1)In
制动系数: Kbrk
I ope rk Ibrk
Krel (10%KaperKst
U
fW )
按躲区外短路最大不平衡电流整定
Ioper Ioper.0 (Ibrk Ibr.0 )
1、比率制动部分是用于防止外部短路时， 由于不平衡电流影响而造成误动作。
2、二次谐波制动部分的作用，是防止变 压器空载投入时出现励磁涌流而造成保护 误动作。
3、差动电流速断部分作用，防止变压器 内部发生严重故障时，差动继电器拒动和 加快切除故障。
工作情况
• 正常运行及区外短路： • U1小， U4大，所以保护不动 • 保护区内短路： • U1大、 U4小、 U2也较小，所以保护动作；
2、动作时限与相邻元件零序电流后备保护的时限配合 整定
t1 tmax t
t2 t1 t
3、零序电流元件3I0的动作电流根据间隙击穿电流的经验 数据整定，一般一次值为100A。时间元件T的延时，一般 取0．5s。
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第七节 三绕组变压器过电流保护特点
• 不对称短路的测量元件：负序电压继电器和 过电流继电器
• 特点：不对称短路时，电压元件灵敏度高于 低电压启动的过电流保护
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1、原理接线1：、原理接线电压：回路
断线信号
信号
2QF
II I
1KA 2KA 3KA
KS
KCO
KM
KVN
t KT
U
U KVU
1QF
Z
a b c
跳1QF 跳2QF
第二节 变压器主保护
二、变压器纵差动保护
1、基本原理及实现的特点:
I1
变压器纵差动保护通 常采用环流法接线。原理 TA1 与输电线路类似，但在实 现时应考虑变压器高、低 TM 压两侧电流的大小和相位 不同。
I2
TA2
I1
II KD IK
I2
K1
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一、基本原理
I1 TA1
TM
I2 TA2