电力变压器保护
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• 若上述条件满足，则当正常运行或外部故障时，流入差动继 电器的电流为
• 当变压器内部故障时，流入差动继电器的电流远大于0，继电 器动作.
变压器纵差保护的接线方式
• 实际电力系统都是三相变压器，并且通常采用Y,d11 的接线方式，这样的接线方式造成了变压器一、二 次电流的不对应，以A相为例，正常运行时，三角 形侧超前星形侧30度。
电力变压器保护
6.1变压器故障类型和不正常工作状态
• 变压器是电力系统不可缺少的重要电气设备。它的故 障将对供电可靠性和系统安全运行带来严重的影响， 应根据变压器容量等级和重要程度，装设性能良好、 动作可靠的继电保护装置。
• 变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。 • 油箱内部故障主要包括: • 变压器油箱内绕组的相间短路、接地短路、匝间短路
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。
• 线路保护中采用的许多保护如过电流保护、纵差保护 等在变压器的电量保护中都有应用，但在配置上有区 别。
• 变压器温度每升高6°，其使用寿命减少一半。
6.2变压器纵差动保护
• 变压器纵差保护的基本原理 电流纵差保护不但能够正确区分区内外故障，而且 不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除 区内各种故障，具有独特的优点，因而被广泛地用 作变压器的主保护。
致变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。
• 变压器处于不正常运行状态时，继电器应根据其严 重程度，发出警告信号，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。
变压器故障类型
• 变压器油箱内部发生故障时，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，变压器的保护也就分为电量保护和非电量保护 两种。非电量保护装设在变压器内部。
以及铁芯的烧损等。 • 变压器油箱内部故障是很危险的，因为故障点的电弧
不仅会损坏绕组绝缘与铁芯，而且会使绝缘物质和变 压器油箱中的油剧烈汽化，由此可能引起油箱的爆炸。 • 油箱外部最常见的故障主要是变压器绕组引出线和套 管上发生的相间短路和接地短路等
变压器的不正常工作状态及处理措施
• 负荷长时间超过额定容量引起的过负荷； • 外部短路引起的过电流； • 外部接地短路引起的中性点过电压； • 油箱漏油引起的油面Βιβλιοθήκη Baidu低或冷却系统 • 故障引起的温度升高； • 大容量变压器在过电压或低频等异常运行工况下导
• 二类是供电子检测和控制用的小 电流的电流互感器。
优质微型精密电流互感器20A/20mA或20A/10mA测量专用0.1级
• 采用自耦变压器予以补偿 • 利用差动继电器的平衡线圈予以补偿
6.2.2变压器纵差保护的不平衡电流
• 变压器的纵差保护同样需要躲过差动回路的不平衡 电流，下面讨论不平衡电流产生的原因。
6.2.2变压器纵差保护的不平衡电流
• 当互感器的计算变比与实际变比不同时，会造成不平衡电流。
电流互感器的分类和规格
• 一类是在电力系统中供检测仪表 和控制回路使用的电流互感器， 其二次侧都是5安培。
常用的电力系统中的电流互感器变比有：
10000/5、5000/5、3000/5、2000/5、1500/5、1000/5、 800/5、750/5、600/5、500/5、 400/5、350/5、 300/5、250/5、200/5、150/5、100/5、75/5、50/5、 30/5、20/5等规格的
变压器纵差保护的不平衡电流
• 2. 暂态情况下的不平衡电流 • 电流互感器传变误差产生的不平衡电流
• 纵差保护是瞬动保护，它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲的。 因此，暂态过程中的不平衡电流对它的影响必须给予考虑。在暂态过程 中，一次侧的短路电流含有非周期分量，它对时间的变化率很小，很难 变换到二次侧，而主要成为互感器的励磁电流，从而使铁芯更加饱和。
• 1. 稳态情况下的不平衡电流 1) 变压器正常运行时由励磁电流引起的不平衡电 流变压器正常运行时，励磁电流为额定电流的 3%～5%。当外部短路时，由于变压器电压降低， 此时的励磁电流更小，因此，在整定计算中可以不 考虑。
2) 变压器各侧电流互感器型号不同 由于变压器各侧电压等级和额定电流不同，所以变 压器各侧的电流互感器型号不同，它们的饱和特性、 励磁电流(归算至同一侧)也就不同，从而在差动回 路中产生较大的不平衡电流。
变压器纵差保护的不平衡电流
• 3) 电流互感器计算变比与实际变比不同 为满足正常运行或外部短路时，流入继电器差回路 的电流为零，则应使高、低压侧电流互感器变比的 比值应等于变压器的变比。但实际上由于电流互感 器在制造上的标准化，往往选出的是与计算变比相 接近且较大的标准变比的电流互感器。这样，由于 变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致， 从而产生不平衡电流。 4) 变压器带负荷调节分接头 改变分接头就是改变变压器的变比。纵差保护只能 按照某一变比整定。在调压抽头改变时，一般不可 能对纵差保护的电流回路重新操作，因此会出现不 平衡电流。不平衡电流的大小与调压范围有关。
由于变压器高压侧和低压侧 的额定电流不同，因此，为 了保证纵差保护的正确工作， 就须适当选择两侧电流互感 器的变比，使得正常运行和 外部故障时，两个电流相等。
6.2.1变压器纵差动保护的基本原理
• 正常运行或外部故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流 互感器的二次电流之差，欲使这种情况下流过继电器的电流 基本为零，则应恰当选择两侧电流互感器的变比。
• 若仍用上述针对单相变压器的差动继电器接线方式， 将一、二次电流直接引入差动保护，则在继电器中 产生很大的差动电流。
• 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。
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 要相应的增大 倍3
• 当变压器内部故障时，流入差动继电器的电流远大于0，继电 器动作.
变压器纵差保护的接线方式
• 实际电力系统都是三相变压器，并且通常采用Y,d11 的接线方式，这样的接线方式造成了变压器一、二 次电流的不对应，以A相为例，正常运行时，三角 形侧超前星形侧30度。
电力变压器保护
6.1变压器故障类型和不正常工作状态
• 变压器是电力系统不可缺少的重要电气设备。它的故 障将对供电可靠性和系统安全运行带来严重的影响， 应根据变压器容量等级和重要程度，装设性能良好、 动作可靠的继电保护装置。
• 变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。 • 油箱内部故障主要包括: • 变压器油箱内绕组的相间短路、接地短路、匝间短路
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。
• 线路保护中采用的许多保护如过电流保护、纵差保护 等在变压器的电量保护中都有应用，但在配置上有区 别。
• 变压器温度每升高6°，其使用寿命减少一半。
6.2变压器纵差动保护
• 变压器纵差保护的基本原理 电流纵差保护不但能够正确区分区内外故障，而且 不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除 区内各种故障，具有独特的优点，因而被广泛地用 作变压器的主保护。
致变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。
• 变压器处于不正常运行状态时，继电器应根据其严 重程度，发出警告信号，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。
变压器故障类型
• 变压器油箱内部发生故障时，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，变压器的保护也就分为电量保护和非电量保护 两种。非电量保护装设在变压器内部。
以及铁芯的烧损等。 • 变压器油箱内部故障是很危险的，因为故障点的电弧
不仅会损坏绕组绝缘与铁芯，而且会使绝缘物质和变 压器油箱中的油剧烈汽化，由此可能引起油箱的爆炸。 • 油箱外部最常见的故障主要是变压器绕组引出线和套 管上发生的相间短路和接地短路等
变压器的不正常工作状态及处理措施
• 负荷长时间超过额定容量引起的过负荷； • 外部短路引起的过电流； • 外部接地短路引起的中性点过电压； • 油箱漏油引起的油面Βιβλιοθήκη Baidu低或冷却系统 • 故障引起的温度升高； • 大容量变压器在过电压或低频等异常运行工况下导
• 二类是供电子检测和控制用的小 电流的电流互感器。
优质微型精密电流互感器20A/20mA或20A/10mA测量专用0.1级
• 采用自耦变压器予以补偿 • 利用差动继电器的平衡线圈予以补偿
6.2.2变压器纵差保护的不平衡电流
• 变压器的纵差保护同样需要躲过差动回路的不平衡 电流，下面讨论不平衡电流产生的原因。
6.2.2变压器纵差保护的不平衡电流
• 当互感器的计算变比与实际变比不同时，会造成不平衡电流。
电流互感器的分类和规格
• 一类是在电力系统中供检测仪表 和控制回路使用的电流互感器， 其二次侧都是5安培。
常用的电力系统中的电流互感器变比有：
10000/5、5000/5、3000/5、2000/5、1500/5、1000/5、 800/5、750/5、600/5、500/5、 400/5、350/5、 300/5、250/5、200/5、150/5、100/5、75/5、50/5、 30/5、20/5等规格的
变压器纵差保护的不平衡电流
• 2. 暂态情况下的不平衡电流 • 电流互感器传变误差产生的不平衡电流
• 纵差保护是瞬动保护，它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲的。 因此，暂态过程中的不平衡电流对它的影响必须给予考虑。在暂态过程 中，一次侧的短路电流含有非周期分量，它对时间的变化率很小，很难 变换到二次侧，而主要成为互感器的励磁电流，从而使铁芯更加饱和。
• 1. 稳态情况下的不平衡电流 1) 变压器正常运行时由励磁电流引起的不平衡电 流变压器正常运行时，励磁电流为额定电流的 3%～5%。当外部短路时，由于变压器电压降低， 此时的励磁电流更小，因此，在整定计算中可以不 考虑。
2) 变压器各侧电流互感器型号不同 由于变压器各侧电压等级和额定电流不同，所以变 压器各侧的电流互感器型号不同，它们的饱和特性、 励磁电流(归算至同一侧)也就不同，从而在差动回 路中产生较大的不平衡电流。
变压器纵差保护的不平衡电流
• 3) 电流互感器计算变比与实际变比不同 为满足正常运行或外部短路时，流入继电器差回路 的电流为零，则应使高、低压侧电流互感器变比的 比值应等于变压器的变比。但实际上由于电流互感 器在制造上的标准化，往往选出的是与计算变比相 接近且较大的标准变比的电流互感器。这样，由于 变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致， 从而产生不平衡电流。 4) 变压器带负荷调节分接头 改变分接头就是改变变压器的变比。纵差保护只能 按照某一变比整定。在调压抽头改变时，一般不可 能对纵差保护的电流回路重新操作，因此会出现不 平衡电流。不平衡电流的大小与调压范围有关。
由于变压器高压侧和低压侧 的额定电流不同，因此，为 了保证纵差保护的正确工作， 就须适当选择两侧电流互感 器的变比，使得正常运行和 外部故障时，两个电流相等。
6.2.1变压器纵差动保护的基本原理
• 正常运行或外部故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流 互感器的二次电流之差，欲使这种情况下流过继电器的电流 基本为零，则应恰当选择两侧电流互感器的变比。
• 若仍用上述针对单相变压器的差动继电器接线方式， 将一、二次电流直接引入差动保护，则在继电器中 产生很大的差动电流。
• 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。
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 要相应的增大 倍3