變壓器保護最新課件

1、變壓器保護PPT課件 (2)電力變壓器保護變壓器保護PPT課件 (2)目 錄電力變壓器的故障類型和不正常工作狀態(tài) 電力變壓器保護的配置及原理變壓器保護PPT課件 (2)一、電力變壓器的故障類型和不正常工作狀態(tài)電力變壓器的故障類型電力變壓器的不正常運行狀態(tài)變壓器保護PPT課件 (2)電力變壓器的故障類型 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種類型：1、油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。2、油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。 實踐表明，變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路時比較常見的故障形式；而變壓器油箱內(nèi)發(fā)生相間短路

2、的情況比較少。變壓器保護PPT課件 (2)電力變壓器的不正常運行狀態(tài) 變壓器的不正常運行狀態(tài)主要有變壓器外部短路引起的過電流、負(fù)荷長時間超過額定容量引起的過負(fù)荷，風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。 上述這些不正常運行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。變壓器保護PPT課件 (2) 變壓器處于不正常運行狀態(tài)時，繼電保護應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度，發(fā)出告警信號，使運行人員及時發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，以確保變壓器的安全。變壓器保護PPT課件 (2)二、變壓器保護的配置及原理變壓器保護PPT課件 (2)變壓器保護的配置 (1)針對變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，其中輕瓦斯瞬時動作于信號，重瓦斯瞬時動作于

3、斷開各側(cè)斷路器。 (2)應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護作為主保護，瞬時動作于斷開各側(cè)斷路器。變壓器保護PPT課件 (2) (3)對由外部相間短路引起的變壓器過電流，根據(jù)變壓器容量和運行情況的不同以及對變壓器靈敏度的要求不同，可采用過電流保護、復(fù)合電壓起動的過電流保護、負(fù)序電流和單相式低電壓起動的過電流保護或阻抗保護作為后備保護，帶時限動作于跳閘 (4)對110kV及以上中性點直接接地的電力網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)變壓器中性點接地運行的具體情況和變壓器的絕緣情況裝設(shè)零序電流保護和零序電壓保護，帶時限動作于跳閘。變壓器保護PPT課件 (2) (5)為防御長時間的

4、過負(fù)荷對設(shè)備的損壞，應(yīng)根據(jù)可能的過負(fù)荷情況裝設(shè)過負(fù)荷保護，帶時限動作于信號。 (6)對變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)的故障，應(yīng)按變壓器標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，裝設(shè)作用于信號或動作 于跳閘的裝置。變壓器保護PPT課件 (2)變壓器保護原理 （一）變壓器的主保護 主保護：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇的切除被保護設(shè)備和線路故障的保護。 主保護包括：差動保護、瓦斯保護變壓器保護PPT課件 (2) 1、差動保護u變壓器縱差保護是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的,主要是用來反應(yīng)變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路故障，是變壓器的主保護。雙繞組變壓器正常運行時的電流分布 三繞組變壓器內(nèi)部故障時的電流分布 變壓器保護

5、PPT課件 (2)u它用以保護變壓器內(nèi)部、套管及引出線上的各種短路故障，為實現(xiàn)這一保護，需要在變壓器兩側(cè)裝設(shè)電流互感器TA1和TA2，并按環(huán)流法連接。保證在正常負(fù)荷情況下或外部短路故障時，通過繼電器的電流為兩側(cè)電流之差，當(dāng)保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，通過繼電器的電流為兩側(cè)電流之和。保護動作瞬時斷開兩側(cè)的斷路器QF1和QF2，保護的范圍為TA1和TA2之間一次回路各電氣元件。變壓器保護PPT課件 (2)2、瓦斯保護u電力變壓器通常是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障時，在故障電流和故障點電弧的作用下，變壓器油和其他絕緣材料會因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體。氣體排出的多少以及排出速度，與變壓

6、器故障的嚴(yán)重程度有關(guān)。利用這種氣體來實現(xiàn)保護的裝置，稱為瓦斯保護。變壓器保護PPT課件 (2)u瓦斯保護可以反應(yīng)主變內(nèi)部各種故障（包括接頭過熱、局部放電、鐵芯故障等）的非電量主保護。輕瓦斯保護動作于發(fā)信號，重瓦斯保護動作瞬時跳開各側(cè)開關(guān) 。變壓器保護PPT課件 (2)u瓦斯（氣體）繼電器安裝位置“瓦斯（氣體）繼電器”安裝位置在油箱與油枕的連接導(dǎo)管中（圖中“1”所示）變壓器保護PPT課件 (2)u瓦斯保護原理 當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時產(chǎn)生大量的氣體將聚集在瓦斯繼電器的上部，使油下降，當(dāng)油面降低到一定程度時，上浮筒下沉使水銀接點接通，發(fā)輕瓦斯動作信號。如果是嚴(yán)重的故障時，油箱內(nèi)的壓力增大使油流沖擊擋

7、板，擋板克服彈簧阻力，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動使水銀接點閉合接通跳閘回路。變壓器保護PPT課件 (2)u瓦斯保護的范圍1）油箱內(nèi)部的相間短路故障2）繞組匝間、層間短期故障3）繞組與鐵芯與外殼間的短路故障4）鐵芯故障5）油面下降或漏油6）分接頭接觸不良等故障 變壓器保護PPT課件 (2)3、差動、瓦斯特點分析瓦斯保護的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，靈敏性高，能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的各種故障。特別是能反應(yīng)輕微匝間短路。它也是油箱漏油或繞組、鐵芯燒損的唯一保護。差動保護能反應(yīng)油箱外（變壓器套管和引出線的）故障，抗外部振動干擾能力強。 變壓器保護PPT課件 (2)瓦斯保護能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的任何故障，包括鐵芯過熱

8、燒傷，油面降低，但差動保護對此無反應(yīng)。又如變壓器繞組產(chǎn)生少數(shù)線匝的匝間短路，雖然短路匝內(nèi)短路電流很大會造成局部繞組嚴(yán)重過熱產(chǎn)生強烈的油流向油枕方向沖擊，但表現(xiàn)在相電流上卻并不大，因此差動保護沒有反應(yīng)，但瓦斯保護對此卻能有靈敏地加以反應(yīng)。差動保護與瓦斯保護在保護范圍上有一定互補性，不能相互代替，一起作為變壓器的主保護。變壓器保護PPT課件 (2)（二）變壓器的后備保護 后備保護：主保護或開關(guān)拒動時，用來切除故障的保護。后備保護分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種。 遠(yuǎn)后備保護：當(dāng)主保護或開關(guān)拒動時，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護來實現(xiàn)的后備保護。 近后備保護：當(dāng)主保護拒動時，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護來實現(xiàn)的

9、后備保護。 后備保護包括：過激磁保護、相間阻抗保護、復(fù)合電壓閉鎖過流保護、零序電流保護、過負(fù)荷保護等。變壓器保護PPT課件 (2)1、過激磁保護 （1）變壓器在運行過程中由于電壓升高或者頻率降低將會使變壓器工作在過勵磁狀態(tài)，此時變壓器磁通嚴(yán)重飽和，勵磁電流急劇增加并且發(fā)生畸變，產(chǎn)生高次諧波，從而使內(nèi)部損耗增大，鐵芯溫度升高，對絕緣造成破壞。另外由于鐵芯飽和之后，漏磁通增大，在主變中產(chǎn)生渦流，引起局部過熱，嚴(yán)重時可使得鐵芯變形，損害介質(zhì)。變壓器保護PPT課件 (2)2、變壓器的阻抗保護 主要是作為相鄰母線及引出線保護的后備，并用于消除斷路器與電流互感器之間差動保護的死區(qū)。 原理：阻抗保護是用低阻

10、抗繼電器測量故障點與保護安裝處之間的阻抗值，即保護安裝處電壓與電流的比值。將測量阻抗與保護安裝處至保護區(qū)末端之間的整定阻抗值進行比較，測量阻抗大于整定阻抗時，保護不動作；而小于整定阻抗時，則保護裝置動作，故稱低阻抗保護變壓器保護PPT課件 (2)3、變壓器的過電流護保 防御差動保護范圍外的相間短路引起變壓器過電流，并以帶時限切除故障的保護裝置，也作為差動保護的備用保護，可作為相鄰元件保護的后備及變壓器故障的后備保護。變壓器保護PPT課件 (2) 復(fù)合電壓閉鎖過流保護構(gòu)成 復(fù)合電壓由相間低電壓和負(fù)序電壓元件或門構(gòu)成，采用負(fù)序電壓元件可以保證在不對稱故障時有很高的靈敏度。在主變各側(cè)發(fā)生不對稱短路故

11、障時，負(fù)序電壓的幅值不受星角變化的影響，但負(fù)序電壓不能反應(yīng)三相短路，因此采用三個相間低電壓元件作為三相短路的復(fù)壓元件。 1）主變保護高、中壓側(cè)復(fù)壓元件固定取各側(cè)，低壓側(cè)復(fù)壓元件固定取本側(cè)。 2）默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)版本保護復(fù)壓選取可由控制字進行投退。 變壓器保護PPT課件 (2)4、變壓器的零序保護1）零序電流保護 中性點直接接地變壓器設(shè)置的零序電流保護是整個電網(wǎng)接地保護組成的一部分，主要作為母線和相鄰線路主保護的后備，同時也對變壓器內(nèi)部接地故障起后備作用。 中性點直接接地變壓器的零序電流保護及整定原則： 設(shè)置兩段式零序電流保護，每段均有兩個時限，并以較短的一段時限動作于縮小故障影響范圍(例如雙母線系統(tǒng)動作于斷開母聯(lián)斷路器)，以較長的時限有選擇性地動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器變壓器保護PPT課件 (2)2）零壓閉鎖方向零流保護的組成作為后備保護，當(dāng)零序電流保護的靈敏度不足時，需引入零序電壓元件配合使用。當(dāng)主變高中壓側(cè)均帶電源且兩側(cè)同時接地運行時，任一側(cè)發(fā)生接地故障，在高中壓側(cè)都會有零序電流通過，為使變壓器兩側(cè)的零序保護互相配合，有時需要加設(shè)零序方向保護。變壓器保護PPT課件 (2)5、過負(fù)荷保護 過負(fù)