電力系統(tǒng)繼電保護課件-第八章電力變壓器保護

電力系統(tǒng)繼電保護課件-第八章電力變壓器保護目錄contents電力變壓器保護概述電力變壓器的故障類型與保護方式電力變壓器的差動保護電力變壓器的瓦斯保護電力變壓器的過電流保護電力變壓器的其他保護電力變壓器保護的配置與整定電力變壓器保護的調(diào)試與運行維護01電力變壓器保護概述電力變壓器的作用與重要性將電壓從一種等級變換為另一種等級，以滿足不同用電設(shè)備的需求。在電壓變換的同時，也實現(xiàn)了電流的變換。將電網(wǎng)中的不同部分隔離開來，防止故障擴散。在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著傳輸電能的重要任務(wù)。電壓變換電流變換隔離作用電力傳輸當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，保護裝置應(yīng)迅速動作，切除故障，防止故障擴大。防止故障擴大保證供電可靠性避免設(shè)備損壞當(dāng)變壓器外部發(fā)生故障時，保護裝置應(yīng)有選擇性地動作，盡可能減少停電范圍，保證供電可靠性。保護裝置應(yīng)能夠避免或減少由于外部短路引起的過電流對變壓器的損壞。030201電力變壓器保護的必要性可靠性選擇性靈敏性速動性電力變壓器保護的基本要求保護裝置應(yīng)能正確動作，不拒動、不誤動。保護裝置應(yīng)對各種故障和異常運行方式有足夠的靈敏性。保護裝置應(yīng)有選擇性地切除故障部分，盡可能減少停電范圍。保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，以減輕故障設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。02電力變壓器的故障類型與保護方式包括繞組短路、鐵芯故障、油面下降等。這些故障可能導(dǎo)致變壓器嚴重損壞，甚至引發(fā)火災(zāi)。主要是變壓器套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。這類故障會影響變壓器的正常運行，但相對內(nèi)部故障而言，其嚴重程度較低。電力變壓器的故障類型外部故障內(nèi)部故障利用變壓器油受熱分解產(chǎn)生的氣體來動作的保護裝置，主要用于保護變壓器的內(nèi)部故障。瓦斯保護利用比較變壓器兩側(cè)電流的大小和相位來動作的保護裝置，主要用于保護變壓器繞組、引出線以及套管上的各種短路故障。差動保護當(dāng)變壓器外部故障導(dǎo)致電流增大時，過電流保護裝置會動作，切斷故障電路。過電流保護主要用于保護變壓器中性點直接接地系統(tǒng)中的接地短路故障。零序電流保護電力變壓器的保護方式保護方式的選擇原則可靠性速動性靈敏性選擇性保護裝置應(yīng)能正確動作，不拒動、不誤動。保護裝置應(yīng)對故障有足夠的靈敏性，能在故障發(fā)生時及時動作。保護裝置應(yīng)能有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行。保護裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，同時提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。03電力變壓器的差動保護

差動保護的基本原理基于基爾霍夫電流定律差動保護利用基爾霍夫電流定律，即流入一個節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和。變壓器兩側(cè)電流相位校正由于變壓器兩側(cè)電流存在相位差，因此需要通過相位校正使得兩側(cè)電流在差動保護中能夠正確配合。差動電流的形成將變壓器兩側(cè)電流進行相位校正后，再通過差動繼電器形成差動電流，當(dāng)差動電流超過整定值時，差動保護動作。相位校正接線方式對于Y/△接線的變壓器，由于兩側(cè)電流存在30°的相位差，因此需要通過改變接線方式來校正相位差，常用的有移相法和軟件校正法。常規(guī)接線方式將變壓器兩側(cè)電流互感器（CT）的二次側(cè)按同極性端子相連，差動繼電器并聯(lián)在差流回路上。比率制動接線方式為了提高差動保護的靈敏度和可靠性，在差動保護中引入比率制動特性，即通過比較變壓器兩側(cè)電流的大小來判斷是否發(fā)生區(qū)內(nèi)故障。差動保護的接線方式差動保護的整定與校驗整定計算根據(jù)變壓器的參數(shù)和運行方式，計算出差動保護的動作電流、制動電流等整定值。靈敏度校驗通過計算最小運行方式下變壓器內(nèi)部故障時差動保護的最小動作電流，來校驗差動保護的靈敏度是否滿足要求?？煽啃孕ｒ炘谧儔浩魍獠抗收匣騾^(qū)外故障時，差動保護應(yīng)可靠不動作，因此需要校驗差動保護在這些情況下的動作行為。二次回路檢查對差動保護的二次回路進行檢查，包括電流互感器的極性、變比、二次回路的絕緣等，確保二次回路的正確性和可靠性。04電力變壓器的瓦斯保護瓦斯保護是利用變壓器油受熱分解所產(chǎn)生的氣體及壓力動作于瓦斯繼電器上，以保護變壓器內(nèi)部故障的保護。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，分解產(chǎn)生的氣體沿管道向上運動，使瓦斯繼電器內(nèi)的油面下降，開口杯所受浮力減小而轉(zhuǎn)動，使干簧觸點接通，發(fā)出信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，使變壓器內(nèi)部壓力突增，壓力油從油箱向油枕沖擊，形成很大的油流沖向油枕，使重瓦斯動作，斷開變壓器各側(cè)電源。瓦斯保護的基本原理瓦斯保護裝置主要由氣體繼電器、連接管道和電纜等組成。氣體繼電器是瓦斯保護的核心元件，安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道中。瓦斯保護的接線方式根據(jù)變壓器的容量和電壓等級不同而有所差異，一般包括輕瓦斯動作于信號和重瓦斯動作于跳閘兩種接線方式。瓦斯保護的裝置與接線校驗時需要對氣體繼電器進行動作試驗，檢查其動作是否可靠、靈敏，并檢查接線是否正確、牢固。同時還需要對保護回路進行整體聯(lián)動試驗，以確保保護能夠正確動作。瓦斯保護的整定主要是根據(jù)變壓器的容量、電壓等級和氣體繼電器的動作特性來進行的。整定時需要考慮變壓器的正常運行狀態(tài)、輕微故障狀態(tài)和嚴重故障狀態(tài)，以確保保護的靈敏性和可靠性。瓦斯保護的整定與校驗05電力變壓器的過電流保護利用變壓器短路或異常時電流增大的特點，通過電流互感器將大電流變?yōu)樾‰娏?，使保護裝置動作。保護裝置根據(jù)電流的大小和設(shè)定的動作值進行比較，判斷是否需要動作。過電流保護通常作為變壓器的主保護或后備保護，能夠反映變壓器內(nèi)部故障和外部故障。過電流保護的基本原理03兩相兩繼電器接線方式簡化接線，但靈敏度較低，適用于小型變壓器或不太重要的場合。01三相三繼電器接線方式適用于三相星形接線的變壓器，每相配置一個電流繼電器，反映各相的過電流情況。02兩相三繼電器接線方式適用于三相三角形接線的變壓器，其中兩相配置電流繼電器，另一相通過公共線連接，能夠反映各種相間短路故障。過電流保護的接線方式根據(jù)變壓器的額定電流、短路電流以及保護裝置的動作特性，計算保護裝置的整定值。整定計算靈敏度校驗動作時間校驗可靠性校驗校驗保護裝置在最小運行方式下，對變壓器內(nèi)部和外部故障的反應(yīng)能力，確保保護裝置能夠正確動作。校驗保護裝置的動作時間是否符合要求，避免越級跳閘或保護拒動的情況發(fā)生。綜合考慮保護裝置的接線方式、整定值以及動作特性等因素，確保保護裝置的可靠性。過電流保護的整定與校驗06電力變壓器的其他保護利用零序電流互感器檢測零序電流，當(dāng)零序電流超過整定值時，保護裝置動作，斷開變壓器各側(cè)斷路器。保護原理適用于大接地電流系統(tǒng)中，防止變壓器中性點直接接地運行時發(fā)生單相接地故障。適用范圍靈敏度高，能反映各種類型的接地故障；但受系統(tǒng)運行方式影響，且不能反映兩相短路和三相短路故障。優(yōu)缺點零序電流保護保護原理根據(jù)變壓器的負荷電流和過負荷整定值，當(dāng)負荷電流超過整定值時，經(jīng)過一定延時后動作于信號或跳閘。適用范圍適用于容量較大的變壓器，防止變壓器長時間過負荷運行而損壞。優(yōu)缺點能反映變壓器的過負荷狀態(tài)，但動作時間較長，不能作為變壓器的主保護。過負荷保護根據(jù)變壓器的電壓和頻率比值，當(dāng)該比值超過整定值時，保護裝置動作，斷開變壓器各側(cè)斷路器。保護原理適用于因頻率降低或電壓升高導(dǎo)致變壓器過勵磁的情況，防止鐵芯過熱而損壞。適用范圍能反映變壓器的過勵磁狀態(tài)，但整定值受系統(tǒng)運行方式和變壓器參數(shù)影響，需要定期校驗和調(diào)整。優(yōu)缺點過勵磁保護07電力變壓器保護的配置與整定保護裝置應(yīng)能在變壓器內(nèi)部故障或外部故障時，快速、準確地動作，以減小故障對變壓器和電力系統(tǒng)的影響。靈敏性原則在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置應(yīng)有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行，縮小停電范圍。選擇性原則保護裝置應(yīng)能長期穩(wěn)定運行，不易誤動或拒動，以保證電力系統(tǒng)的安全、可靠供電?？煽啃栽瓌t在保證選擇性的前提下，保護裝置應(yīng)盡可能快地切除故障，以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。速動性原則保護配置的原則電流速斷保護整定過電流保護整定差動保護整定氣體保護整定保護整定的方法01020304根據(jù)變壓器容量、電壓等級和短路電流大小，確定電流速斷保護的整定值。根據(jù)變壓器額定電流和過負荷電流大小，確定過電流保護的整定值。根據(jù)變壓器兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，確定差動保護的整定值。根據(jù)變壓器內(nèi)部故障時產(chǎn)生的氣體種類和數(shù)量，確定氣體保護的整定值。整定值應(yīng)合理考慮系統(tǒng)運行方式定期校驗遵守相關(guān)規(guī)程保護整定的注意事項不同的系統(tǒng)運行方式下，短路電流和負荷電流的大小和分布都會有所不同，因此在整定時應(yīng)考慮系統(tǒng)運行方式的影響。保護裝置在長期運行過程中可能會出現(xiàn)誤差或故障，因此需要定期進行校驗和維護，保證其正常運行。在整定過程中應(yīng)遵守相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準，確保整定的準確性和可靠性。整定值過大或過小都會影響保護裝置的靈敏度和選擇性，因此應(yīng)根據(jù)實際情況進行合理整定。08電力變壓器保護的調(diào)試與運行維護保護裝置調(diào)試按照調(diào)試大綱和廠家說明書，對保護裝置進行逐項調(diào)試，包括采樣精度、動作值、動作時間等。調(diào)試記錄詳細記錄調(diào)試過程中的各項數(shù)據(jù)和結(jié)果，整理成調(diào)試報告，為后續(xù)運行維護提供參考。整組試驗在保護裝置調(diào)試完成后，進行整組試驗，模擬各種故障情況，檢查保護動作的正確性和可靠性。調(diào)試前準備熟悉保護裝置原理、功能和接線，準備調(diào)試儀器和工具，檢查電源和接地等。保護的調(diào)試ABCD定期檢查定期對保護裝置進行檢查，包括外觀、接線、電源、指示燈等，確保其正常運行。故障處理在保護裝置發(fā)生故障時，及時進行處理，包括更換故障元件、修復(fù)接線等，確保保護裝置盡快恢復(fù)正常運行。運行記錄詳細記錄保護裝置的運行情況和維護過程，整理成運行記錄，為后續(xù)故障分析和處理提供參考。定期校驗按照規(guī)程要求，定期對保護裝置進行校驗，確保其動作值和動作時間等參數(shù)符合要求。保護的運行維護保護動作后的處理記