電氣工程基礎(chǔ)(第十三章)

主講:吳軍

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第13章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

13.1繼電保護(hù)的基本原理

13.2輸電線路的繼電保護(hù)

13.3電力變壓器的繼電保護(hù)13電力系統(tǒng)繼電保護(hù)主要內(nèi)容及重難點(diǎn)主要內(nèi)容：了解繼電保護(hù)的任務(wù)、作用、基本原理和組成，熟悉對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求；了解電磁型電流繼電器的基本原理；掌握相間短路的三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算方法和電流保護(hù)的接線方式；掌握相間短路的方向性電流保護(hù)的工作原理；了解中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地短路的特點(diǎn)及其零序電流保護(hù)的構(gòu)成；了解中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)及其接地保護(hù)；了解變壓器常見(jiàn)故障及相應(yīng)的保護(hù)方式；掌握縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理及變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)；13電力系統(tǒng)繼電保護(hù)主要內(nèi)容及重難點(diǎn)重點(diǎn)：繼電保護(hù)的基本原理及對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求；相間短路的三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算方法（包括動(dòng)作電流及動(dòng)作時(shí)限的整定，靈敏度的校驗(yàn)等）；電流保護(hù)的接線方式；相間短路的方向性電流保護(hù)的工作原理；中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地短路的特點(diǎn)及中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)；縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理；變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)；難點(diǎn)：相間短路的三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算方法；功率方向繼電器的工作原理；中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)分析；縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理。一次設(shè)備:直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能二次設(shè)備:對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制、測(cè)量和保護(hù)二次電氣設(shè)備一般包括控制和信號(hào)設(shè)備、測(cè)量表計(jì)、繼電保護(hù)裝置及各種自動(dòng)裝置等,它們構(gòu)成了發(fā)電廠和變電所的二次系統(tǒng)。13.1繼電保護(hù)的基本原理一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)二次接線:將二次設(shè)備按照工作要求，互相連接組合在一起所形成的電路二次回路(二次接線)操作控制回路測(cè)量回路信號(hào)回路保護(hù)回路操作電源回路自動(dòng)裝置回路13.1繼電保護(hù)的基本原理二次接線三峽水電站13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例500kV變電站(一次設(shè)備)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例龍泉換流站(宜昌)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例葛--上線(500kV)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例500kV輸電線(一次設(shè)備)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例上海南橋換流站13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例220kV變電站(一次設(shè)備)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例牧區(qū)輸電線路(一次設(shè)備)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例30萬(wàn)機(jī)組集控室13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例變電站綜合自動(dòng)化13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例線路保護(hù)屏(二次設(shè)備)13.1繼電保護(hù)的基本原理實(shí)例13.1繼電保護(hù)的基本原理故障分類及影響相間短路：橫向故障接地短路：縱向故障：各種斷線故障造成影響：（1）形成短路電流及電弧，燒壞故障設(shè)備；（2）短路電流造成設(shè)備過(guò)熱，損壞設(shè)備或降低設(shè)備壽命；（3）造成電壓下降，破壞用戶工作；（4）破壞系統(tǒng)同步，造成連鎖故障甚至系統(tǒng)崩潰。繼電保護(hù)裝置：能迅速反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于跳閘或發(fā)信號(hào)的一種裝置。繼電保護(hù)的任務(wù)：（1）有選擇性地從系統(tǒng)切除故障元件（2）反應(yīng)電氣元件的不正常工作狀態(tài)（3）支持電力系統(tǒng)安全運(yùn)行13.1繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)任務(wù)及作用13.1繼電保護(hù)的基本原理基本原理和組成繼電保護(hù)的基本原理母線電壓U：下降線路電流I：增大測(cè)量阻抗Z：減小正常運(yùn)行與故障的區(qū)別：由特征量的變化可構(gòu)成以下原理的保護(hù)：測(cè)量短路電流—過(guò)電流保護(hù)測(cè)量電壓下降—低電壓保護(hù)測(cè)量阻抗下降——距離保護(hù)（阻抗保護(hù)）根據(jù)故障兩側(cè)電流相位和功率方向的差別—縱聯(lián)保護(hù)（縱差動(dòng)保護(hù)、高頻保護(hù)、微波保護(hù)、分相電流差動(dòng)保護(hù)等）根據(jù)相電壓電流或零序及負(fù)序分量—負(fù)序與零序保護(hù)氣體保護(hù)、行波保護(hù)、能量方向保護(hù)等13.1繼電保護(hù)的基本原理基本原理和組成組成：測(cè)量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分特征量：電流、電壓、測(cè)量阻抗,零序或負(fù)序分量,電流或電壓的突變量等。13.1繼電保護(hù)的基本原理基本原理和組成對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求：選擇性、快速性靈敏性、可靠性繼電保護(hù)的四性13.1繼電保護(hù)的基本原理基本要求繼電保護(hù)的幾個(gè)概念：

主保護(hù)：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性地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來(lái)切除故障的保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本電力設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。(1)選擇性:僅將故障元件切除f1短路，保護(hù)1、2跳閘，B不中斷供電f3短路，保護(hù)6跳閘，C不中斷供電如6QF拒動(dòng)，由＃5動(dòng)作，5QF跳閘——遠(yuǎn)后備13.1繼電保護(hù)的基本原理基本要求(2)速動(dòng)性：也稱快速性，指快速切除故障設(shè)備。一般應(yīng)滿足穩(wěn)定需要。最快:500kV線路12ms出口(3)靈敏性：指反應(yīng)故障的能力，用靈敏系數(shù)Ks來(lái)表示。反應(yīng)數(shù)字上升而動(dòng)作的保護(hù)裝置，其靈敏系數(shù)可表示為Ks＝靈敏系數(shù)的計(jì)算需考慮最不利的計(jì)算條件。13.1繼電保護(hù)的基本原理基本要求(4)可靠性：該動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng)（可依賴性），不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)（安全性）保護(hù)范圍內(nèi)金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值/保護(hù)裝置的動(dòng)作參數(shù)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展概況：(1)機(jī)電式繼電器：電磁型、感應(yīng)型和電動(dòng)型。(2)電子式靜態(tài)保護(hù)裝置：晶體管式、集成電路式。(3)微機(jī)保護(hù)：自80年代以來(lái)已得到廣泛應(yīng)用。13.1繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)發(fā)展概況繼電保護(hù)研究方面輸電保護(hù)電流保護(hù)距離保護(hù)縱聯(lián)原理的保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)高頻保護(hù)微波保護(hù)線路保護(hù)元件保護(hù)13.1繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)發(fā)展概況

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（一）電磁型電流繼電器1.組成返回系數(shù)一般為0.85微機(jī)保護(hù)為0.95繼電器返回繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)4閉合，繼電器動(dòng)作電流繼電器的繼電特性動(dòng)作狀態(tài)不動(dòng)作電流增加方向

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)2.電氣設(shè)備常用圖形及文字符號(hào)參見(jiàn)第14章表14-1及表14-2

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（二）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)電流I段保護(hù)1.單相原理接線圖中間繼電器作用：容量大，可接通跳閘線圈YT增大保護(hù)固有動(dòng)作時(shí)間，防止誤動(dòng)：0.06~0.08s延時(shí)，防止管式避雷器放電（0.04~0.065s）引起的保護(hù)誤動(dòng)。

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)KA:電流繼電器TA:電流互感器KM:中間繼電器KS：信號(hào)繼電器YT：跳閘線圈QF：斷路器（二）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)電流I段保護(hù)2.瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的作用原理最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式x1.2

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)忽略電阻R為系統(tǒng)等效電源的相電勢(shì)注意一定的運(yùn)行方式下，If=f(l)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)1).整定：

原則：在保證選擇性的基礎(chǔ)上，校驗(yàn)靈敏性引入一個(gè)大于1的可靠系數(shù)（＝1.2~1.3）最大運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大短路電流

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長(zhǎng)，且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障類型的影響最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式x1.2

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)2)靈敏度可用其最小保護(hù)范圍來(lái)衡量

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)3)動(dòng)作時(shí)限優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單、快速、可靠缺點(diǎn)：保護(hù)范圍直接受運(yùn)行方式影響（三）限時(shí)電流速斷保護(hù)電流II段保護(hù)整定原則：躲過(guò)相鄰線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流限時(shí)電流速斷保護(hù)的可靠系數(shù)1.1～1.2相鄰線路瞬時(shí)電流速斷的動(dòng)作電流

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（三）限時(shí)電流速斷保護(hù)電流II段保護(hù)時(shí)限：為保證選擇性，應(yīng)與相鄰線路電流I段時(shí)限相配合一個(gè)時(shí)限階段一般取0.5s

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（三）限時(shí)電流速斷保護(hù)電流II段保護(hù)靈敏性：用靈敏系數(shù)Ks表示為最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端兩相金屬性短路時(shí)的短路電流注意

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)限時(shí)電流速斷的單相原理接線與電流速斷不同之處：用時(shí)間繼電器KT代替了中間繼電器KM

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（三）限時(shí)電流速斷保護(hù)電流II段保護(hù)（四）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)電流III段保護(hù)1.單相原理接線：與限時(shí)電流速斷保護(hù)相同2.整定原理：躲過(guò)無(wú)故障時(shí)最大負(fù)荷電流能保護(hù)本線路的全長(zhǎng)，能保護(hù)相鄰線路的全長(zhǎng)起遠(yuǎn)后備的作用主保護(hù)電流I段保護(hù)電流II保護(hù)后備保護(hù)電流III保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（四）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)電流III段保護(hù)3.動(dòng)作時(shí)限：按階梯原則點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)1、3、5都可能啟動(dòng)，最后由5切除（選擇性）

時(shí)間階段

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（四）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)電流III段保護(hù)4.靈敏度

可作本線路全長(zhǎng)的主保護(hù)或作近后備外，還要作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)#1作近后備#1作遠(yuǎn)后備

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（五）電流保護(hù)的接線方式1.指電流保護(hù)中電流繼電器線圈與電流互感器二次繞組間的連接方式2.兩種接線方式（1）完全接線方式：

三相星形接線（2）不完全接線方式：

兩相星形接線用于35kV及以下線路保護(hù)圖用于發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器母線及110kV以上線路保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（五）電流保護(hù)的接線方式中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)中發(fā)生兩相接地,采用二相星型接線可保證有2/3的機(jī)會(huì)只切除一個(gè)故障點(diǎn)缺點(diǎn)：串接故障，優(yōu)點(diǎn)：并接故障，節(jié)省投資

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（五）電流保護(hù)的接線方式3.Y,d11接線變壓器一側(cè)兩相短路以降壓變壓器△側(cè)ab兩相短路為例，設(shè)k=1

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（五）電流保護(hù)的接線方式結(jié)論：在Y,d11接線變壓器后面發(fā)生兩相短路時(shí)，總有一相電流是其他兩相的兩倍兩相Y型接線時(shí)，總有有一種兩相短路情況靈敏度降為一半，解決方法：兩相三繼電器接線

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（六）階段式電流保護(hù)三段式電流保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（I段）限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（III段）本線路相間短路的近后備和相鄰線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（六）階段式電流保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（六）階段式電流保護(hù)電網(wǎng)末端：可用二段式主保護(hù)后備保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（I段）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（III段）

13.2輸電線路的繼電保護(hù)相間短路的電流保護(hù)（一）方向性電流保護(hù)的工作原理

13.2輸電線路的繼電保護(hù)方向性電流保護(hù)#1，#2切除如：

則#3的I段誤動(dòng)，#3，#4切除如：

則#2的I段誤動(dòng)則#2的II段誤動(dòng)電流保護(hù)對(duì)雙側(cè)電源不適用，應(yīng)增設(shè)一個(gè)方向閉鎖元件，構(gòu)成方向電源保護(hù)點(diǎn)接地故障點(diǎn)接地故障則#3的II段誤動(dòng)

（一）方向性電流保護(hù)的工作原理線路功率正方向的規(guī)定：功率從母線流向線路，為正方向功率從線路流向母線，為負(fù)方向

13.2輸電線路的繼電保護(hù)方向性電流保護(hù)組成方向元件KP電流元件KA時(shí)間元件KT方向過(guò)電流保護(hù)接線（一）方向性電流保護(hù)的工作原理1、3、5

由供給2、4、6由供給

13.2輸電線路的繼電保護(hù)方向性電流保護(hù)（二）功率方向繼電器的工作原理

反方向短路工作原理判斷功率方向正方向短路

13.2輸電線路的繼電保護(hù)方向性電流保護(hù)（二）功率方向繼電器的工作原理實(shí)際應(yīng)用中，和要經(jīng)電壓、電流形成回路變換為和動(dòng)作條件：繼電器的內(nèi)角

13.2輸電線路的繼電保護(hù)方向性電流保護(hù)（二）功率方向繼電器的工作原理當(dāng)母線出口附近發(fā)生三相短路時(shí)，母線電壓將大幅度下降，功率方向繼電器就不能動(dòng)作——“死區(qū)”（最小動(dòng)作電壓）（母線電壓）消除“死區(qū)”的方法①記憶回路（R、L、C）②引入第三相電壓注意并不是所有的保護(hù)都必須裝設(shè)方向元件

13.2輸電線路的繼電保護(hù)方向性電流保護(hù)特點(diǎn)：出現(xiàn)零序電壓和零序電流△中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)：接地電流較大，需裝設(shè)動(dòng)作于跳閘的接地保護(hù)△中性點(diǎn)非直接接地的電網(wǎng)單相接地時(shí)電流較小，零序電壓作用于信號(hào)的零序保護(hù)，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)(一)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地短路時(shí)的特點(diǎn)①故障點(diǎn)零序電壓零序電位最高；②零序電流正方向：母線流向故障點(diǎn)為正。零序電流的分布與電源的數(shù)目和位置無(wú)關(guān)，只要決定于中性點(diǎn)接地變壓器的數(shù)目和分布③零序功率正方向規(guī)定：母線流向線路為正；但實(shí)際方向正相反，是由線路指向母線

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（二）零序電壓和零序電流的獲取

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（二）零序電壓和零序電流的獲取1.零序電壓的獲?。喝齻€(gè)單相式電壓互感器或一臺(tái)三相五柱式電壓互感器中接成開(kāi)口三角形的第3繞組側(cè)的開(kāi)口處獲得2.零序電流的獲?。喝嚯娏骰ジ衅麟娎|線：專用零序電流互感器

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（三）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)(了解)三段式電流保護(hù)主保護(hù)后備保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)（I段）限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段）零序過(guò)電流保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（三）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)1．瞬時(shí)零序電流速斷保護(hù)整定原則（1）躲過(guò)下一條線路出口處單相或兩相接地短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大零序電流（2）躲過(guò)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大零序電流（3）當(dāng)線路采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，保護(hù)應(yīng)躲過(guò)在非全相運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)振蕩時(shí)的零序電流

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)2．限時(shí)零序電流速斷保護(hù)整定原則：與下一條線路的零序I段相配合分支系數(shù)（三）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)3．零序過(guò)電流保護(hù)整定原則：①躲過(guò)相鄰線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最大不平衡電流②與下一條線段的III段配合（三）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（三）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)3．零序過(guò)電流保護(hù)時(shí)限設(shè)定：階梯原則同一線路上，零序III段動(dòng)作時(shí)限小于相間III段的動(dòng)作時(shí)限

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（三）中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)①靈敏度高，保護(hù)范圍穩(wěn)定②動(dòng)作時(shí)限短

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（四）中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)及接地保護(hù)1.特點(diǎn)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)1.特點(diǎn)故障相對(duì)地電容電流故障點(diǎn)零序電壓升高倍（四）中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)及接地保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)流向故障點(diǎn)的電流，即為零序電容電流A相接地后，非故障相對(duì)地電壓升高倍，對(duì)地電流也升高倍

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)（四）中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地故障的特點(diǎn)及接地保護(hù)

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)非故障線路l1發(fā)電機(jī)端故障線路有效值方向母線線路

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)結(jié)論（1）發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)（2）非故障元件上為其本身的對(duì)地電容電流,容性無(wú)功方向:母線流向線路（3）故障線路上的等于全系統(tǒng)非故障元件對(duì)地電容電流的總和，容性無(wú)功方向:線路流向母線

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)2.中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)單相接地保護(hù)（1）絕緣監(jiān)視裝置正常運(yùn)行無(wú),單相接地全系統(tǒng)均出現(xiàn)（3）零序功率方向保護(hù)靈敏度較高（2）零序電流保護(hù)動(dòng)作電流：躲過(guò)單相接地時(shí)流過(guò)保護(hù)所在線路本身的電容電流延時(shí)動(dòng)作瞬時(shí)動(dòng)作

13.2輸電線路的繼電保護(hù)接地故障的電流保護(hù)一、變壓器的常見(jiàn)故障和不正常工作狀態(tài)二、縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理三、變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)四、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算13.3變壓器的繼電保護(hù)主要內(nèi)容1.油箱內(nèi)部故障

繞組的相間短路繞組的接地短路繞組的匝間短路3.不正常工作狀態(tài)

外部短路引起的過(guò)電流中性點(diǎn)過(guò)電壓三相過(guò)負(fù)荷油面降低及過(guò)勵(lì)磁13.3變壓器的繼電保護(hù)常見(jiàn)故障及不正常工作狀態(tài)2.油箱外部故障

套管及引線上產(chǎn)生的相間及接地短路

4.主要變壓器保護(hù)

瓦斯保護(hù)（內(nèi)部故障）

縱差動(dòng)及電流速斷保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)（后備保護(hù)）

零序保護(hù)（外部接地）

單相過(guò)負(fù)荷保護(hù)（對(duì)稱過(guò)負(fù)荷）

過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

縱差動(dòng)保護(hù)：1.忽略互感器勵(lì)磁電流（1）正常運(yùn)行及外部故障比較被保護(hù)元件各端電流的幅值和相位構(gòu)成（2）內(nèi)部故障不動(dòng)作動(dòng)作跳閘13.3變壓器的繼電保護(hù)

縱差動(dòng)保護(hù)基本原理2.考慮互感器勵(lì)磁電流TA二次電流為不平衡電流反映了兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁電流之差差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流必須躲過(guò)外部短路時(shí)出現(xiàn)的最大不平衡電流13.3變壓器的繼電保護(hù)

縱差動(dòng)保護(hù)基本原理特點(diǎn)：正常運(yùn)行時(shí)，低壓側(cè)的額定電流不同13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)互感器變比的比值等于變壓器變比不平衡電流產(chǎn)生的原因：勵(lì)磁電流只流經(jīng)電源側(cè)繞組防止其對(duì)差動(dòng)保護(hù)影響的方法1．變壓器勵(lì)磁涌流造成的不平衡電流正常運(yùn)行時(shí)當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)勵(lì)磁電流勵(lì)磁涌流原因：由于磁鏈?zhǔn)睾愣?，鐵心的磁通不能突變13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)不平衡電流產(chǎn)生的原因防止其對(duì)差動(dòng)保護(hù)影響的方法勵(lì)磁涌流的大小和衰減時(shí)間，與外加電壓的相位、鐵心中的剩磁φres，電源容量及變壓器的容量大小等都有關(guān)系13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)勵(lì)磁涌流特點(diǎn)：（1）含大量非周期分量,電流偏于時(shí)間軸的一側(cè)（2）含大量的高次諧波，以二次諧波為主30％（3）波形之間出現(xiàn)明顯的間斷防止措施：（1）采用具有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器（2）利用二次諧波制動(dòng)原理構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)（3）鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形之間的差別13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)2.變壓器兩側(cè)電流相位不同引起的不平衡電流變壓器Y,d11接線，兩側(cè)電流的相位相差30°

13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)2.變壓器兩側(cè)電流相位不同引起的不平衡電流相位補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ?/p>

將變壓器星形側(cè)的TA接成▲而將變壓器▲側(cè)的TA接成星形TA接成▲一側(cè)電流擴(kuò)大倍3.電流互感器變比標(biāo)準(zhǔn)化引起的不平衡電流可將差動(dòng)繼電器的平衡線圈接入互感器二次電流較小的一側(cè)，以平衡差電流產(chǎn)生的磁勢(shì)13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)4.兩側(cè)TA型號(hào)不同產(chǎn)生的不平衡電流縱差動(dòng)保護(hù)整定時(shí)應(yīng)按相對(duì)誤差為10%來(lái)計(jì)算其不平衡電流

5.變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生的不平衡電流分接頭的改變實(shí)際上就改變了變壓器的變比在縱差動(dòng)保護(hù)的整定時(shí)予以考慮13.3變壓器的繼電保護(hù)

變壓器縱差動(dòng)保護(hù)綜上所述，