电力变压器的继电保护措施.ppt

第7章配电系统的继电保护配电系统的继电保护第5节南京师范大学电气与电子工程学院，2004年10月. 本节的主要内容为1.常见故障类型，异常工作状态及其保护方法2.变压器的电流和电压保护3.变压器的气体保护4.变压器的差动保护1.常见故障类型，异常工作条件和保护方法常见故障类型★异常操作状态的相应保护模式2.变压器的电流和电压保护电流速断保护的过电流保护★组合电压启动的过电流保护★★变压器的过载保护3.变压器的气体保护结构和基本气体继电器的原理★气体保护操作和维护g★四，变压器差动保护的工作原理纵向差动保护★变压器差动保护中电流不平衡的原因和抑制措施（5分）★★BCH-2继电器的结构和工作原理★差动保护设置计算内部故障类型屏障: 是指燃油箱中的短路故障. 变压器绕组的相间短路包括变压器绕组的匝间短路. 外部中性点的单相接地短路. 过电流，过电压，过载，油位降低，油温升高等导致的外部短路状态. 当前的速断保护车间从6kV变为10kV / 0.4kV，容量约为1000kVA. 主保护采用电流速断保护和气体保护1.

工作电流设置保护装置的工作电流: 避免在变压器的次级母线上最大三相短路电流减小到初级侧的值2. 灵敏度验证-如果初级侧的最小两相短路电流值不符合要求，请改用差动保护. 3.接线与线路I部分保护相同. 4.评估优点: 操作简单，快速；缺点: 有一个死区，不能保护变压器次级侧插座短路，必须与过电流保护配合使用. 过电流保护过电流保护不仅可以用作该级别变压器的近距离备用保护，还可以用作下层线路的远程备用保护. 1.工作电流的设置工作电流: 计算最大负载电流以避免最大负载电流的方法: （1）m个并联运行的变压器3.灵敏度验证要求: （1）作为该级别的变压器的近备份保护: KS =≥1.5（2）作为相邻组件的远端备份保护: KS =≥1.2其中: ————保护范围的终点两相短路电流值. 如果不满足要求，则改用低电压启动的过电流保护或复合电压启动的过电流保护. 4.接线相同的线III部分的保护由复合电压1.接线的过电流保护. 3.设置计算工作电流: 低压继电器工作电压: 负序电压继电器工作电压: 不需要灵敏度检查如果大型变压器仍然不满足要求根据要求，负序电流保护反应可用于不对称短路. 变压器过载保护动作电流设定变压器差动保护BCH-2差动继电器结构原理中电流不平衡的原因及抑制措施B柱面积是A柱和C柱面积的两倍.

（1）快速饱和转换器的工作原理（4）两侧电流互感器的类型和特性不同导致的不平衡电流. 当互感器两侧的电流互感器的类型和特性不同时，其饱和特性也将不同（即使模型相同，其特性也不会完全相同）. 因此，应尽可能选择相同或相似型号的电流互感器，并在设置工作电流时避免使用. （5）当不平衡电流互感器是由变压器的抽头的改变引起的时，通常通过改变抽头的位置（即，改变高压线圈的匝数）来调节电压. 因为抽头的变化是变压器比率的变化，所以电流互感器次级侧的电流会发生变化，从而导致新的不平衡电流. 通过增加保护动作，电流得以逃逸. 根据“ 0”分接头进行设置变压器继电保护，并考虑5％的变化. 结论: 不可能完全消除变压器差动保护中的不平衡电流，但是可以采取措施减小其影响并提高差动保护的灵敏度. 5，6，8，10，13，20 0，1，2，3 0，1，2，3 4，8，12，16 1-1'2-2'3-3'4-4'14284256 7142128 * *保护模式气体保护（气体保护）纵向差动保护电流速断保护定时极限过电流保护过载保护单相接地保护: 零序电流保护超过励磁保护主保护选择一种轻气体: 对重信号的作用气体: 代理跳闸保护: 辅助保护可靠性系数，一般DL为1.3到1.4，GL为1.5到1.6.

为了避免励磁涌入电流，可靠性系数DL应为1.2〜1.3，返回系数DL应为0.85. （2）降压变压器-电动机的自启动系数，从35到1.5到2，从6到10 kV到1.5到2.5. 2.动作时间限制设定: 时间限制梯形图原理低压启动过电流保护接线（2）当发生对称短路时，由于短路的非周期性成分，产生负序，继电器4、5当继电器1、2和3运转时，和依次工作，继电器6被激活，时间继电器7被激活，继电器9的触点使变压器两侧的断路器跳闸. （3）当断开YH时，继电器4和5被激活，但是1，2，3未被激活并且不会发生故障. 2.工作原理（1）当发生非对称短路时，负序电压继电器4起作用，其常闭触点断开低压继电器5的线圈，五个触点返回，中间继电器6起作用，例如电流继电器1、2、3动作之一，时间继电器7被激活，继电器9的触点使变压器两侧的断路器跳闸. 过载通常是对称的，因此仅安装了一个相位，并且延迟动作基于预通告信号. 注意: ①对于双绕组降压变压器，请将其安装在高压侧. ②单侧电源的三绕组变压器，如果三侧容量相同，则只能安装电源侧；如果容量不同，请安装电源侧和较小容量的一侧. ③双绕组的升压变压器安装在低压侧. -可靠性系数，取1.05，-收益系数，取0.85. 2.操作时间限制设置: 比后备保护大Δt，通常为5到10 s.

1. 气体继电器的结构和基本原理气体保护，也称为气体继电器保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的基本保护装置. 国家标准规定，800KVA及以上的通用变压器和400KVA及以上车间的油浸式变压器，应配备气体保护装置. 气体保护只能反映变压器油箱的内部故障，而不能反映变压器外部端子上的故障. 气体保护（气体保护）轻气体: 信号作用重气体: 跳闸作用安装: 气体继电器安装在油箱和变压器油枕之间的连通管上. 安装变压器时，应采取1％至1.5％的倾斜度. 连接管相对于燃油箱顶盖的倾斜度为2％至4％. 2.气体保护装置的操作和连接轻气体作用于信号，重气体作用于跳闸（使变压器两侧的断路器跳闸）. 在注油或修理变压器后重新注油时，为了防止误操作，通常将重气切换为信号，大约两三天. 在气体继电器测试期间也应将其切换为信号. 注意: 受保护的出口中间继电器必须是自保持式中间继电器KM，因为重油受油流的影响而工作，油流的速度不是恒定的（即不稳定），并且回路断路器具有其固有的工作时间，以防止由于不可靠动作引起的短期闭合. 出口中间继电器KM采用“自保持”电路. 接线纵向差动保护的工作原理变压器纵向差动保护是一种快速动作的保护装置，可反映变压器一次侧和二次侧之间的电流差.

保护区位于安装在变压器一次侧和二次侧的电流互感器之间. （2）当在差动保护的保护区中的d点短路时，对于单端电源变压器= 0，所以=，继电器将工作. 对于双端电源变压器= +，继电器也将运行. （1）在正常运行和外部短路期间: =-= 0（或电流差值极小），继电器不工作. （1）由于变压器励磁涌流而引起的不平衡电流. 当在变压器的空载输入之后恢复电压并且消除了外部故障时，可能会有较大的励磁电流（即励磁涌入电流）. 励磁涌流具有以下特征: ①非周期性分量较大，其波形偏向时间轴的一侧. ②它包含很多高次谐波，而二次谐波是主要的谐波. ③波形间出现间断角. 减小励磁涌流的影响的方法如下: ①使用具有快速饱和铁芯的差动继电器. 使用BCH-2型差动继电器来实现. ②通过比较波形间断角来识别内部故障和励磁涌流的差动保护. ③使用二次谐波制动，避免励磁涌流. 微机保护装置可以实现（2）由变压器的一次侧和二次侧之间的差异引起的不平衡电流. Y /△-11接线的一次和二次侧的相位相差30°变压器继电保护，因此必须对其进行补偿. 补偿方法为: Y△两个三角形的连接必须相同△Y备注电流互感器（3）两侧电流互感器比的计算值与标准值之差引起的不平衡电流可以在电流互感器2次级电路与自动耦合的电流互感器连接以实现平衡，或者在快速饱和电流互感器中使用平衡线圈，或者使用特殊的差动继电器进行补偿以消除不平衡电流. 但是差动继电器的平衡线圈只有整数匝数可供选择. 因此，它不能得到完全补偿，必须在设置工作电流时避免.

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