电力变压器继电保护措施和配置

2.说明：
1、BCJ：自保持中间继电器：动作后由DL辅助触点 来解除出口回路的自保持防止抖动
2、信号继电器3：换油时使用 3、瓦斯继电器1： 轻——发
重——跳 4、瓦斯保护的动作过程
四、评价：
1、优点： 动作快，灵敏度高，接线简单，能反应油箱内
任何故障 2、缺点：
可靠性不太高，仅能反应油箱内故障，不能反 应油箱以外的套管及引出线等部位上的故障。
一般：
并列运行变压器≥6300KVA 单独运行变压器≥10000KVA 重要单独运行变压器≥6300KVA
都应装设差动保护 ≥2000KVA变压器的电流速断保护Klm不够时，
也装设差动保护
三、保护配置
3、电流速断保护
≤10000KVA 变压器
且过电流保护时限大于0.5S时 当灵敏度不满足要求时，宜装设纵差保护。
二、由于发电机铁磁谐振过电压，使变压器过励磁。 三、发电机变压器组在与系统并列之前，由于误操作，附加了较 大励磁电流，造成变压器过励磁。 四、发电机起动过程中，转子在低速下预热时，或双轴发电机低频下 并列后，误将发电机电压升到额定值，从而使变压器因低频而过励磁。 五、在切除机组过程中，主气门关闭，出口断路器断开，而灭磁 开关拒动。此时由于原动机减速，自动励磁装置力求保持机端电压， 从而造成变压器低频过励磁。 事实上，正常运行情况下，突然甩负荷也会引起变压器过励磁的这 是由于励磁调节系统和原动机调速系统都是由惯性环节组成， 突然甩
4、外部相间短路引起过电流时应采取的保护
（1）过电流保护：用于降压Tr （2）低电压起动的过电流保护： （3）复合电压起动的过电流保护：升压Tr及（1）的Klm不
够的降压Tr （4）负序电流及单相式低电压起动的过电流保护：大容量
升压Tr及联络Tr （5）阻抗保护：对升压Tr和系统联络Tr当Klm及选择性不够
行严酷程度分类： (1) Ⅰ类灾难性：变压器爆炸或完全损坏； (2) Ⅱ类致命性：变压器性能严重下降或严重受损，
必须立即停运； (3) Ⅲ类临界性：变压器性能轻度下降或轻度受损； (4) Ⅳ类轻度性：不甚影响变压器运行但要进行非计
划检修。
变压器故障按原因分类 对变压器故障的原因，基本上可以做如
下分类： (1) 制造：制造工艺不良、设计不合理、材料 质量不良、异物进入、杂质； (2) 维护：维护不当、受潮、操作失误、振动；
特点：内部保护之一，反应油箱内部故障
H2：潮气 CO、CO2：固体绝缘材料分解 C2H2：放电故障 CH4、C2H4：过热性 通过瓦斯气体分析，诊断变压器潜伏性故障
二．瓦斯继电器
1.瓦斯继电器安装图 瓦斯保护主要是 由瓦斯继电器组 成，它安装在 油箱与油枕 之间的管道上。
油枕 瓦斯继电器安装处
瓦斯保护可作为变压器的主保护之一。
负荷后电压迅速上升，而频率上升缓慢，则电压频率比 U／f 上升，
从而使变压器过励磁。
第二节．变压器的瓦斯保 护
▪瓦斯保护的原理 ▪瓦斯保护的构成 ▪瓦斯保护的接线
一．原理
油箱内部发生故障（包括匝间短路、经电阻的接地
等轻微故障）→故障点电流、电弧→变压器油及其
它绝缘材料受热分解→产生气体→流向油枕的上
电力变压器的继电保护措施和配置
▪故障类型、不正常运行状态 ▪保护方式及保护配置 ▪瓦斯保护 ▪差动保护 ▪电流、电压保护
电力变压器
110KV变压器
330KV变压器
220KV变压器
500KV变压器
套管
第一节 电力变压器的继电保护
电力变压器
是电力系统中大量使用的重要电器设备， 它的故障对供电的可靠性和系统的正常运 行带来严重后果，同时大容量变压器也是 非常重要的元件。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 的保护。
时采用
三、保护配置
5、外部接地短路时应采取的保护
（1）零序电流保护——直接接地系统 （2）零序方向电流保护——直接接地系统，有选择
性要求
（3）零序过电压保护； 中性点装放电间隙的加零序电流保护
Tr部分接地，部分不接地，当接地变压器跳闸后， 不接地变压器继续带电运行时装设相应保护
三、保护配置
6、过负荷保护
一、电力变压器的故障
相间短路 油箱内 接地短路
匝间短路
油箱内部故障对变压器来说 是非常的危险，高温电弧 不仅会烧毁绕组和铁芯，而且还会使变压器油绝缘受热分 解产生大量气体，引起变压器油箱爆炸的严重后果。
相间短路 油箱外 接地短路
(套管和引线)
变压器故障按严酷程度分类 根据变压器故障程度不同，对不同故障模式进
(3) 环境：外部短路、雷电侵袭、自然损坏； (4) 其它。
二、不正常运行
过电流、过电压、过负荷、油面降低、过 励磁等
三、保护配置
1、瓦斯保护：≥800KVA的油浸式Tr ≥400KVA的车间内Tr
反映变压器油箱内部各种短路故障和油面降低
三、保护配置
2、纵差动保护：
反映变压器绕组和引出线的相间短路， 以及 中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路及 绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速短保护
部。当故障严重时变压器油迅速膨胀产生大量的气
体，气体夹杂着油流冲向油枕的上部。
反映上述气体或油流而动作的保护———瓦斯保护
1、气体与油的混合物——重（严重故障）反应油流
速度Байду номын сангаас
跳闸
2、气体与油的混合物——轻（不正常 or 少数匝间） 气体体积 发信号
轻瓦斯：反应油面降低，匝数很少的匝间故障
重瓦斯：严重故障跳闸
2%—4% 1%—1.5%
放气阀
2. 瓦斯继电器 探针
（1）构成
（2）原理
正常
平衡锤
轻微故障
支架
严重故障
挡板
轻微漏油 严重漏油
进油挡板 平衡锤
上开口杯 永久磁铁 干簧触点
下开口杯 永久磁铁
FJ3—80型复合式瓦斯继电器的结构图 （开口杯挡板式瓦斯继电器的结构图）
三、瓦斯保护的原理接线 1.原理接线图
并列运行变压器、 备用变压器等保护接于一相流 上延时作用于发信号，必要时自动减负荷或跳闸
7、过励磁保护
对于由于 频率降低和电压升高等原因而引起的励 磁电流升高 允许范围内：发信号 超过允许值：跳闸 8、其它保护 温度、压力、冷却系统等
导致变压器过励磁的原因有
一、电力系统由于发生事故，而解列，造成系统中某一部分因大 量甩负荷使变压器电压升高，或由于发电机自励磁引起过电压。