電力變壓器保護(hù)主要內(nèi)容講解T49

第八章電力變壓器保護(hù)

本章主要內(nèi)容一、常見(jiàn)故障、不正常運(yùn)行及保護(hù)二、變壓器主保護(hù)三、變壓器后備保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)四、變壓器接地保護(hù)第一節(jié)變壓器常見(jiàn)故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)及保護(hù)配置

一、變壓器常見(jiàn)故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)

內(nèi)部故障：繞組相間短路、匝間短路、單相接地短路。外部故障：絕緣套管及引出線各種相間短路、單相接地短路。

變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)：過(guò)負(fù)荷、油箱漏油造成的油面降低、表面油溫過(guò)高、外部短路引起的過(guò)電流、電壓降低或頻率升高引起的變壓器過(guò)勵(lì)磁。第一節(jié)常見(jiàn)故障和不正常

運(yùn)行及保護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回瓦斯保護(hù)縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)

油箱外引出線相間短路油箱內(nèi)故障過(guò)電流保護(hù)零序保護(hù)二、不正常運(yùn)行：過(guò)負(fù)荷過(guò)負(fù)荷保護(hù)一、常見(jiàn)故障主保護(hù)（后備保護(hù)）外部相間短路外部相間短路外部接地短路外部接地短路第二節(jié)主變壓器瓦斯保護(hù)基本原理：它是反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。作用：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面降低測(cè)量元件：瓦斯繼電器出口方式：跳開變壓器各側(cè)斷路器；對(duì)于發(fā)變組接線，保護(hù)動(dòng)作于全停、啟動(dòng)快切。第二節(jié)變壓器主保護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回一、瓦斯保護(hù)原理及構(gòu)成

反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體而動(dòng)作,主要由瓦斯繼電器構(gòu)成,輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào),重瓦斯動(dòng)作于跳閘.瓦斯保護(hù)的主要元件是瓦斯繼電器，它安裝在變壓器的油箱和油枕之間的連接管道中.一、瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)一、瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)及工作情況內(nèi)部輕微故障：氣體聚集在上部，使開口杯向下轉(zhuǎn)動(dòng)，輕瓦斯干簧接點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào)（氣體容積定值：250-300立方厘米）正常運(yùn)行：開口杯向上傾斜，干簧接點(diǎn)打開內(nèi)部嚴(yán)重故障：產(chǎn)生大量氣體，推動(dòng)檔板運(yùn)動(dòng)，重瓦斯的干簧接點(diǎn)閉合，起動(dòng)出口繼電器，斷開變壓器兩側(cè)斷路器（定值：油流速度1.1米/秒)漏油使油面降低：上開口杯轉(zhuǎn)動(dòng)，輕瓦斯動(dòng)作也發(fā)出信號(hào)。瓦斯保護(hù)原理接線上頁(yè)下頁(yè)返瓦斯繼電器出口中間繼電器信號(hào)繼電器連片KGTQ1KSKCOKGV+-3XB1QFKCOI32QFKCOI3TQ2+輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)重瓦斯1QF跳閘2QF跳閘瓦斯保護(hù)直流回路展開圖第三節(jié)變變壓器縱縱差動(dòng)保保護(hù)一、基本本原理及及實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)的特點(diǎn)點(diǎn)二、采用用BCH型差動(dòng)繼繼電器構(gòu)構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)護(hù)三、二次次諧波制制動(dòng)的變變壓器差差動(dòng)保護(hù)護(hù)第二節(jié)變變壓器器主保護(hù)護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回二、變壓器縱縱差動(dòng)保保護(hù)1、基本原原理及實(shí)實(shí)現(xiàn)的特特點(diǎn):變壓器縱縱差動(dòng)保保護(hù)通常常采用環(huán)環(huán)流法接接線。原原理與輸輸電線路路類似，，但在實(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮變變壓器高高、低壓壓兩側(cè)電電流的大大小和相相位不同同。一、基本本原理二、變壓壓器縱差差保護(hù)特特殊問(wèn)題題——引起不平平衡電流流增大的的因素變壓器高高、低壓壓兩側(cè)電電流的大大小和相相位不同同變壓器空空載投入入的勵(lì)磁磁涌流帶負(fù)荷調(diào)調(diào)壓的變變壓器運(yùn)運(yùn)行中改改變分接接頭電流互感感器計(jì)算算變比與與標(biāo)準(zhǔn)變變比不同同兩側(cè)電流流互感器器型號(hào)不不同上頁(yè)下頁(yè)返回變壓器星形側(cè)電流互感器按角形接線變壓器角形側(cè)電流互感器按星形接線1、數(shù)值值補(bǔ)償和和相位補(bǔ)補(bǔ)償變壓器星星形側(cè)電電流互感感器按角角形接線線。互感感器變比比為：變壓器角形形側(cè)電流互互感器按星星形接線。?；ジ衅髯冏儽葹椋荷享?yè)下頁(yè)返回變壓器縱差差動(dòng)保護(hù)2、影響差動(dòng)動(dòng)保護(hù)的因因素及措施施:分析勵(lì)磁涌涌流的特點(diǎn)勵(lì)磁涌流的影響變壓器差動(dòng)動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成成

正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流僅為變壓器額定電流的3％～5％，所以對(duì)保護(hù)無(wú)影響。而當(dāng)變壓器空載投入或外部短路故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，勵(lì)磁電流可達(dá)額定電流的6～8倍，這稱為勵(lì)磁涌流，可引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

含有大量的的非周期分分量，使波波形偏于時(shí)時(shí)間軸的一一側(cè)；勵(lì)磁涌流中中含有大量量的二次諧諧波電流分分量；勵(lì)磁涌流相相鄰波形之之間存在“間斷角”。采用具有速速飽和變流流器的BCH型差動(dòng)繼電電器構(gòu)成變變壓器縱差差動(dòng)保護(hù)；；采用二次諧諧波制動(dòng)原原理構(gòu)成變變壓器縱差差動(dòng)保護(hù)；；采用鑒別波波形間斷角角原理構(gòu)成成變壓器縱縱差動(dòng)保護(hù)護(hù)。2、變壓器勵(lì)勵(lì)磁涌流的的影響正常運(yùn)行時(shí)時(shí)，勵(lì)磁電電流僅為變變壓器額定定電流的3％～5％，所以對(duì)對(duì)保護(hù)無(wú)影影響。而當(dāng)當(dāng)變壓器空空載投入或或外部短路路故障切除除電壓恢復(fù)復(fù)時(shí)，勵(lì)磁磁電流可達(dá)達(dá)額定電流流的6～8倍，這稱為為勵(lì)磁涌流流。勵(lì)磁涌流的的特點(diǎn)及采采取的措施施1）含有大量量的非周期期分量，使使勵(lì)磁涌流流波形偏于于時(shí)間軸的的一側(cè)；2）勵(lì)磁涌流流中含有大大量的二次次諧波電流流分量；3）勵(lì)磁涌流流相鄰波形形之間存在在“間斷角”。（1）采用具有有速飽和變變流器的BCH型差動(dòng)繼電電器構(gòu)成變變壓器縱差差動(dòng)保護(hù)。。（2）采用二次次諧波制動(dòng)動(dòng)原理構(gòu)成成變壓器縱縱差動(dòng)保護(hù)護(hù)。（3）采用鑒別別波形間斷斷角原理構(gòu)構(gòu)成變壓器器縱差動(dòng)保保護(hù)。三、采用BCH型差動(dòng)繼電電器構(gòu)成的的差動(dòng)保護(hù)護(hù)1、速飽和和變流器工工作原理2、BCH—2型差動(dòng)繼電電器的工作作原理3、原理接接線圖非周期分量量電流的存存在，破壞壞了其中的的周期分量量電流的傳傳變。BCH—2型繼電器，是是在速飽和變變流器的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，再加上上短路線圈，，以改善躲過(guò)過(guò)非周期分量量的性能。保持短路線圈圈繼電器的動(dòng)作作安匝不變。。動(dòng)作電流的整整定原則躲電流互感器器二次回路斷斷線躲變壓器空載載投入的勵(lì)磁磁涌流躲保護(hù)區(qū)外短短路時(shí)流過(guò)保保護(hù)的最大不不平衡電流四、二次諧波波制動(dòng)的變壓壓器差動(dòng)保護(hù)護(hù)1、原理接線線圖2、組成部分分及作用上頁(yè)下頁(yè)頁(yè)返回回比率率制制動(dòng)動(dòng)式式差差動(dòng)動(dòng)繼繼電電器器的的組組成成及及作作用用比率率制制動(dòng)動(dòng)部部分分是是用用于于防防止止外外部部短短路路時(shí)時(shí)，，由由于于不不平平衡衡電電流流影影響響而而造造成成誤誤動(dòng)動(dòng)作作；；二次次諧諧波波制制動(dòng)動(dòng)部部分分的的作作用用，，是是防防止止變變壓壓器器空空載載投投入入時(shí)時(shí)出出現(xiàn)現(xiàn)勵(lì)勵(lì)磁磁涌涌流流而而造造成成保保護(hù)護(hù)誤誤動(dòng)動(dòng)作作；；差動(dòng)電流流速斷部部分作用用，防止止變壓器器內(nèi)部發(fā)發(fā)生嚴(yán)重重故障時(shí)時(shí)，差動(dòng)動(dòng)繼電器器拒動(dòng)和和加快切切除故障障；差動(dòng)部分分作用，，保證內(nèi)內(nèi)部故障障時(shí)正確確動(dòng)作。。電壓形成成回路及及動(dòng)作判判據(jù)1、比率制制動(dòng)部分分是用于于防止外外部短路路時(shí)，由由于不平平衡電流流影響而而造成誤誤動(dòng)作。。2、二次諧諧波制動(dòng)動(dòng)部分的的作用，，是防止止變壓器器空載投投入時(shí)出出現(xiàn)勵(lì)磁磁涌流而而造成保保護(hù)誤動(dòng)動(dòng)作。3、差動(dòng)電電流速斷斷部分作作用，防防止變壓壓器內(nèi)部部發(fā)生嚴(yán)嚴(yán)重故障障時(shí)，差差動(dòng)繼電電器拒動(dòng)動(dòng)和加快快切除故故障。工作情情況正常運(yùn)運(yùn)行及及區(qū)外外短路路：U1小，U4大，所所以保保護(hù)不不動(dòng)保護(hù)區(qū)區(qū)內(nèi)短短路：：U1大、U4小、U2也較小小，所所以保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作；；若區(qū)區(qū)內(nèi)嚴(yán)嚴(yán)重故故障，，滿足足差動(dòng)動(dòng)速斷斷動(dòng)作作條件件時(shí)，，則差差動(dòng)速速斷保保護(hù)動(dòng)動(dòng)作。。變壓器器空載載投入入：U2較大，，U1和U4相等，，所以以保護(hù)護(hù)不會(huì)會(huì)誤動(dòng)動(dòng)作。。Ioper（Inub）Ibrk（Ik）Ioper.0Ibrk.0Ik.maxInub.max動(dòng)作區(qū)區(qū)動(dòng)作值值整定定原則則電流速速斷保保護(hù)單單相原原理接接線第四節(jié)節(jié)電電流速速斷保保護(hù)整定原原則：：1）躲過(guò)過(guò)外部部K2短路時(shí)時(shí)流過(guò)過(guò)保護(hù)護(hù)的最最大大短路路電流流。2）躲過(guò)過(guò)變壓壓器空空載投投入時(shí)時(shí)的勵(lì)勵(lì)磁涌涌流。。靈敏度度校驗(yàn)驗(yàn):在保護(hù)護(hù)安裝裝處K1點(diǎn)發(fā)生生兩相相金屬屬性短短路進(jìn)進(jìn)行校校驗(yàn)電流速速斷保保護(hù)的的特點(diǎn)點(diǎn)1、應(yīng)用范范圍：容量量較小小的變變壓器器，且且其過(guò)過(guò)電流流保護(hù)護(hù)動(dòng)作作時(shí)間間大于于0.5秒。2、作用：與瓦瓦斯保保護(hù)共共同作作為變變壓器器相間間短路路主保保護(hù)。。3、保護(hù)區(qū)：一般只能延延伸到低壓壓繞組的一一部分。第三節(jié)變變壓器器后備保護(hù)護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回一、變壓器器的過(guò)電流流保護(hù)1、原理接線線：2、整定原則則：

躲過(guò)變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定。第三節(jié)變變壓器器后備保護(hù)護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回二、低電壓壓起動(dòng)的過(guò)過(guò)電流保護(hù)護(hù)1、原理接線線：2、低電壓繼繼電器整定定原則及方方法：應(yīng)低于正常常運(yùn)行情況況下母線上上可能出現(xiàn)現(xiàn)的最低工工作電壓。。3、靈敏度校校驗(yàn)：按后備保護(hù)護(hù)范圍末端端發(fā)生短路路故障進(jìn)行行校驗(yàn)。上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)變變壓器器后備保護(hù)護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回三、復(fù)合電壓起起動(dòng)的過(guò)電電流保護(hù)1、原理接線線：2、負(fù)序電壓壓繼電器整整定原則及及方法：躲過(guò)正常運(yùn)運(yùn)行時(shí)負(fù)序序電壓濾過(guò)過(guò)器出現(xiàn)的的最大不平平衡電壓。。上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)變變壓器器后備保護(hù)護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回四、負(fù)序電電流和單相相低電壓起起動(dòng)的過(guò)過(guò)電流保護(hù)護(hù)1、原理接線線：2、負(fù)序電流流繼電器整整定原則及及方法：躲過(guò)變壓器器正常運(yùn)行行時(shí)負(fù)序電電流濾過(guò)器器輸出的最最大不平衡衡電流。。上頁(yè)下頁(yè)返回第三節(jié)變變壓器器后備保護(hù)護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回五、變壓器器過(guò)負(fù)荷變壓器過(guò)負(fù)負(fù)荷電流大大多數(shù)情況況下三相是是對(duì)稱的，，因此只裝裝設(shè)對(duì)稱過(guò)過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)。即只用用一個(gè)電流流繼電器接接于任一相相電流之中中，動(dòng)作時(shí)時(shí)經(jīng)延時(shí)作作用于信號(hào)號(hào)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)的動(dòng)作電電流應(yīng)躲過(guò)過(guò)變壓器額額定電流。。過(guò)負(fù)荷保護(hù)護(hù)的動(dòng)作時(shí)時(shí)限，應(yīng)比比過(guò)電流保保護(hù)的最大大時(shí)限增加加一個(gè)時(shí)限限階差△t。第四節(jié)變變壓器器的接地保保護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回一、原理框框圖第四節(jié)變變壓器器的接地保保護(hù)上頁(yè)下頁(yè)返回二、整定計(jì)計(jì)算二、整定計(jì)計(jì)算二、整定計(jì)計(jì)算二、整定計(jì)計(jì)算二