电力变压器保护 PPT
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故 障（例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等）。
2、差动保护或电流速断保护
对容量为6300kVA及以上的变压器，以及发电 厂厂用变压器和并列运行的变压器；10000kVA 及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的 变压器，应装设纵差动保护。电流速断保护用 于对于容量为10000kVA及以下的变压器，速断 保护。对2000kVA以上的变压器，当电流速断保 护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动 保护。（配置原则）
上述这些不正常运行状态会使绕组和铁 芯过热。
另外，对于中性点不接地运行的星形接线变压 器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过 电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电 压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁， 引起铁芯和其他金属构件的过热。
变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根 据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时 发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。
（一）变压器保护分类
变压器油箱内故障时，除了变压器各侧 电流、电压变化外，油箱内的油、气、温 度等非电量也会发生变化。因此，作为变 压器的保护分为电量保护和非电量保护。
（二）变压器保护配置
1、瓦斯保护
变压器油对变压器有绝缘和冷却作用。当变压 器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作 用下，变压器油（和其他绝缘材料）会因受热而 分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出 速度，与变压器故障的严重程度有关。利用这种 气体来实现保护为瓦斯保护。
电力变压器保护
目录
★电力变压器的故障类型和不正常工作状态 ★电力变压器保护配置（原则） ★电力变压器保护的基本原理 ★电力变压器保护运行规定（注意事项） ★电力变压器的事故及异常处理 ★电力变压器保护的日常维护及巡视
一、电力变压器的故障类型 和不正常工作状态
（一）电力变压器的故障类型 （二）电力变压器的不正常运行状态
2、油箱内的故障：包括绕组的相间短路、接地 短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。
实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、 接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形 式；而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。
（二）电力变压器的不正常运行状态
变压器的不正常运行状态：主要有变压 器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过 额定容量引起的过负荷；风扇故障或漏油等 原因引起冷却能力的下降等。
电力变压器是连续运行的静止设备，运 行比较可靠，故障机会比较少。
但由于绝大部分安装在户外，受自然环 境影响较大，同时还受运行时承载负荷以 及电力系统短路故障的影响，在变压器的 运行过程中不可避免出现各类故障和异常 情况。
（一）电力变压器的故障类型
变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种 类型：
1、油箱外的故障：主要是套管和引出线上发生 的相间短路以及接地短路。
Ⅱ时限
√
Ⅰ时限
√
Ⅱ时限
√
Ⅲ时限
√
附表三：
保护类型
保护配置
高、中压 零序过流 侧后备 保护
后备保护
高、中压 侧后备
间隙保护
本侧母联 开关 本侧开关 各侧开关
Ⅰ时限
√
Ⅱ时限
√
Ⅰ时限
√
Ⅱ时限
√
高压侧后 备保护
非全相
Baidu NhomakorabeaⅠ时限 Ⅱ时限
√ √
保护类型
非电量 （其他）
附表四：
保护配置
压力释放 冷却器全停
油温高 绕组温度高 油位异常 各侧过负荷
为了保证电力系统安全稳定运行，当变压器
发生故障或不正常状态时能够将影响范围限制到 最小，电力变压器应装设瓦斯保护、差动保护或 电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后 备保护、过负荷保护、过励磁保护以及反映变压 器异常状态的保护。
（一）电力变压器保护分类 （二）电力变压器保护配置 （三）有关重合闸配置问题分析 （四）变电站主变保护配置示例
保护配置
本侧母联 开关
本侧开关
各侧开关
二次谐波
√
比例差动
波形对称
√
速断差动
√
重瓦斯
√
附表二：
保护类型
保护配置
高（中、 低）压侧
后备
复压方向 过流保护
高（中、 复压过流
后备保护 低）压侧 后备
保护
高、中压 零序方向 侧后备 过流保护
Ⅰ时限 Ⅱ时限 Ⅲ时限 Ⅰ时限
本侧母联 开关 √
本侧开关 √ √
各侧开关 √
4、过负荷保护
变压器长期过负荷运行时，绕组会因发热而受 到损伤。对400kVA以上的变压器，当数台并列运 行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时， 应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。
（配置原则）
5、过励磁保护
对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁 时，励磁电流急剧增加，铁芯及附近的金属构件 损耗增加，引起高温。长时间或多次反复过励磁， 将因过热而使绝缘老化。电压为500kV及以上的 变压器，应装设过励磁保护，在变压器允许的过 励磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过允 许值时，可动作于跳闸。（配置原则）
小结
变压器的故障类型和不正常工作状态
两种故障类型：油箱外和油箱内故障 不正常工作状态：外部短路引起的过电流；负荷 长时间超过额定容量引起的过负荷；风扇故障或 漏油等原因引起冷却能力的下降等。
思考与练习
1、变压器有哪几种故障类型（简要说明）？ 2、变压器有哪些不正常工作状态？怎样引起
的？
二、电力变压器保护配置（原则）
6、其他非电量保护
对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统 故障，应按现行有关变压器的标准要求，专设可 作用于信号或动作于跳闸的非电量保护。
为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压 器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
7、220kV变压器保护常规配置
附表一：
保护类型 主保护
电气量 保护
非电量 保护
3、外部相间短路和接地短路时的后备保护
变压器的相间短路后备保护通常采用过电流 保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动 的过电流保护以及负序过电流保护等（也有采用 阻抗保护作为后备保护的情况）。
发生接地故障时，变压器中性点将出现零序 电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备 保护通常都是反应这些电气量构成的。
本侧母联 开关 本侧开关 各侧开关
（三）有关重合闸问题分析
根据重合闸控制的开关所接通或断开的电力元 件不同，重合闸可分为线路重合闸、变压器重合 闸、母线重合闸。所以从“理论上”讲，变压器 是可以装设重合闸的。
2、差动保护或电流速断保护
对容量为6300kVA及以上的变压器，以及发电 厂厂用变压器和并列运行的变压器；10000kVA 及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的 变压器，应装设纵差动保护。电流速断保护用 于对于容量为10000kVA及以下的变压器，速断 保护。对2000kVA以上的变压器，当电流速断保 护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动 保护。（配置原则）
上述这些不正常运行状态会使绕组和铁 芯过热。
另外，对于中性点不接地运行的星形接线变压 器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过 电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电 压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁， 引起铁芯和其他金属构件的过热。
变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根 据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时 发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。
（一）变压器保护分类
变压器油箱内故障时，除了变压器各侧 电流、电压变化外，油箱内的油、气、温 度等非电量也会发生变化。因此，作为变 压器的保护分为电量保护和非电量保护。
（二）变压器保护配置
1、瓦斯保护
变压器油对变压器有绝缘和冷却作用。当变压 器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作 用下，变压器油（和其他绝缘材料）会因受热而 分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出 速度，与变压器故障的严重程度有关。利用这种 气体来实现保护为瓦斯保护。
电力变压器保护
目录
★电力变压器的故障类型和不正常工作状态 ★电力变压器保护配置（原则） ★电力变压器保护的基本原理 ★电力变压器保护运行规定（注意事项） ★电力变压器的事故及异常处理 ★电力变压器保护的日常维护及巡视
一、电力变压器的故障类型 和不正常工作状态
（一）电力变压器的故障类型 （二）电力变压器的不正常运行状态
2、油箱内的故障：包括绕组的相间短路、接地 短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。
实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、 接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形 式；而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。
（二）电力变压器的不正常运行状态
变压器的不正常运行状态：主要有变压 器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过 额定容量引起的过负荷；风扇故障或漏油等 原因引起冷却能力的下降等。
电力变压器是连续运行的静止设备，运 行比较可靠，故障机会比较少。
但由于绝大部分安装在户外，受自然环 境影响较大，同时还受运行时承载负荷以 及电力系统短路故障的影响，在变压器的 运行过程中不可避免出现各类故障和异常 情况。
（一）电力变压器的故障类型
变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种 类型：
1、油箱外的故障：主要是套管和引出线上发生 的相间短路以及接地短路。
Ⅱ时限
√
Ⅰ时限
√
Ⅱ时限
√
Ⅲ时限
√
附表三：
保护类型
保护配置
高、中压 零序过流 侧后备 保护
后备保护
高、中压 侧后备
间隙保护
本侧母联 开关 本侧开关 各侧开关
Ⅰ时限
√
Ⅱ时限
√
Ⅰ时限
√
Ⅱ时限
√
高压侧后 备保护
非全相
Baidu NhomakorabeaⅠ时限 Ⅱ时限
√ √
保护类型
非电量 （其他）
附表四：
保护配置
压力释放 冷却器全停
油温高 绕组温度高 油位异常 各侧过负荷
为了保证电力系统安全稳定运行，当变压器
发生故障或不正常状态时能够将影响范围限制到 最小，电力变压器应装设瓦斯保护、差动保护或 电流速断保护、外部相间短路和接地短路时的后 备保护、过负荷保护、过励磁保护以及反映变压 器异常状态的保护。
（一）电力变压器保护分类 （二）电力变压器保护配置 （三）有关重合闸配置问题分析 （四）变电站主变保护配置示例
保护配置
本侧母联 开关
本侧开关
各侧开关
二次谐波
√
比例差动
波形对称
√
速断差动
√
重瓦斯
√
附表二：
保护类型
保护配置
高（中、 低）压侧
后备
复压方向 过流保护
高（中、 复压过流
后备保护 低）压侧 后备
保护
高、中压 零序方向 侧后备 过流保护
Ⅰ时限 Ⅱ时限 Ⅲ时限 Ⅰ时限
本侧母联 开关 √
本侧开关 √ √
各侧开关 √
4、过负荷保护
变压器长期过负荷运行时，绕组会因发热而受 到损伤。对400kVA以上的变压器，当数台并列运 行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时， 应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。
（配置原则）
5、过励磁保护
对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁 时，励磁电流急剧增加，铁芯及附近的金属构件 损耗增加，引起高温。长时间或多次反复过励磁， 将因过热而使绝缘老化。电压为500kV及以上的 变压器，应装设过励磁保护，在变压器允许的过 励磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过允 许值时，可动作于跳闸。（配置原则）
小结
变压器的故障类型和不正常工作状态
两种故障类型：油箱外和油箱内故障 不正常工作状态：外部短路引起的过电流；负荷 长时间超过额定容量引起的过负荷；风扇故障或 漏油等原因引起冷却能力的下降等。
思考与练习
1、变压器有哪几种故障类型（简要说明）？ 2、变压器有哪些不正常工作状态？怎样引起
的？
二、电力变压器保护配置（原则）
6、其他非电量保护
对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统 故障，应按现行有关变压器的标准要求，专设可 作用于信号或动作于跳闸的非电量保护。
为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压 器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
7、220kV变压器保护常规配置
附表一：
保护类型 主保护
电气量 保护
非电量 保护
3、外部相间短路和接地短路时的后备保护
变压器的相间短路后备保护通常采用过电流 保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动 的过电流保护以及负序过电流保护等（也有采用 阻抗保护作为后备保护的情况）。
发生接地故障时，变压器中性点将出现零序 电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备 保护通常都是反应这些电气量构成的。
本侧母联 开关 本侧开关 各侧开关
（三）有关重合闸问题分析
根据重合闸控制的开关所接通或断开的电力元 件不同，重合闸可分为线路重合闸、变压器重合 闸、母线重合闸。所以从“理论上”讲，变压器 是可以装设重合闸的。