06 继电保护培训讲义08章变压01-07节.pdf

Chapter 6 电力变压器保护 §6.1 电力变压器的故障类型和不正常工作状态 §6.2 变压器纵差动保护 §6.3 变压器的励磁涌流及鉴别方法 §6.4 变压器的相间短路的后备保护 §6.5 变压器接地短路的后备保护 §6.6 变压器零序电流差动保护 §6.7 变压器保护配置原则 §6.1 电力变压器的故障类型和不正常工作状态 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外 的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短 路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短 路以及铁心的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损 坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因 受热分解而产生大量的气体，有可能引起变压器油箱的爆 炸。对于变压器发生的各种故障，保护装置应能尽快地将变 压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、 接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式；而变压 器油箱内发生相间短路的情况比较少。 §6.1 电力变压器的故障类型和不正常工作状态 6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理和接线方式 6.2.2 变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流影 响的方法 6.2.3 纵差动保护的整定计算原则 6.2.4 具有制动特性的差动继电器 6.2.1变压器纵差动保护的基本原理和接线方式 图6－1双绕组单相变压器纵差动保护的原理接线图 前面已经介绍了线路电流纵差动保护的原理。电流纵差动保护不但能 够正确区分区内外故障，而且不需要与其它元件的保护配合，可以无延 时地切除区内各种故障，具有独特的优点，因而被广泛地用作变压器的 主保护。图6－1所示的是双绕组单相变压器纵差动保护的原理接线图(参 考方向为母线指向变压器), 流入差动继电器的差动电流为: 纵差动保护的动作判据为 (6-2) 式中 为纵差动保护的动作电流， 为差动电流的有效值。 设变压器高、低压侧的变比为 ，式(6-1)可进一步表示为 进而变形为 (6-3) 式中 、 分别为两侧电流互感器的变比。若选择电流互感器的变 比，使之满足 (6-4) 这样式(6-3)就变为 (6-5) 忽略变压器的损耗，正常运行和区外故障时一次侧电流的关系 为 。根据式(6-5)，正常运行和变压器外部故障时， 差动电流为零，保护不会动作；变压器内部(包括变压器与电流互 感器之间的引线)任何一点故障时，相对于变压器内部多了一个故 障支路，流入差动继电器的差动电流等于故障点电流(变换到电流 互感器二次侧) ，只要故障电流大于差动继电器的动作电流，差动 保护就能迅速动作。因此，式(6-4)成为变压器纵差动保护中电流 互感器变比选择的依据。 （a ）接线图 （b ）对称工况下的向量关系 图6 －2 双绕组三相变压器纵差动保护原理接线图 实际电力系统都是三相变压器(或三相变压器组) ，并且通常采用Y,d11 的接线方式，如图6 －2(a)所示，这样的接线方式造成了变压器高、低压 侧电流的不对应，以A相为例，正常运行时，由于 , 超前 30 度，如图6 －2(b)所示。若仍用上述针对单相变压器的差动继电器的接线 方式，将高、低侧电流引入差动保护，将会在继电器中产生很大的差动 电流。可以通过改变纵差动保护的接线方式消除这个电流，就是将引入 差动继电器的Y侧的电流也采用两相电流差，即