第六章-变压器保护.ppt

电力系统继电保护原理 西南交通大学电气工程学院 不平衡电流产生的原因和消除方法 理论上，正常运行和区外故障时，Ij=I1- I2=0 。 实际上，很多因素使Ij= Ibp≠0 。（ Ibp为不平衡电流） 下面讨论不平衡电流产生的原因和消除方法： v 继电器的工作特点 单侧电源保护范围内部故障 此时，变压器只有一侧有电流，DKB1（半边）、DKB2和DKB3的一次线圈中流有相同的电流，与励磁涌流作用时不同。励磁涌流中含有大量的基波分量，而后者短路电流中主要是基波分量。Ug大而Uzh2很小。继电器仍能可靠工作。 执行回路 DKB1 BZ1 BZ2 BZ3 DKB2 DKB3 Uzh1 Uzh2 R1 R2 R3 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 * 第六章 变压器保护 ?变压器的故障： 各项绕组之间的相间短路 油箱内部故障 单项绕组部分线匝之间的匝间短路 单项绕组或引出线通过外壳发生的单相 接地故障 引出线的相间短路 绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳发生 的单相接地短路 油箱外部故障 ?变压器不正常工作状态： 外部短路或过负荷 油箱漏油造成油面降低 变压器中性点接地 外加电压过高或频率降低、过励磁等 ?应装设的继电保护装置 瓦斯保护：防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低 重瓦斯：跳闸 轻瓦斯：信号 纵差动保护和电流速断保护 防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路 相间短路的后备保护：作为1.2.的后备 过电流保护 复合电压起动的过电流保护 负序过电流 零序电流保护：防御大接地电流系统中变压器 外部接地短路 过负荷保护：防御变压器对称过负荷 过励磁保护：防御变压器过励磁 变压器纵差动保护 构成变压器纵差动保护的基本原则 正常运行或外部故障时 所以两侧的CT变比应不同，且应使 即： 或 即：按相实现的纵差动保护，其电流互感器 变比的选择原则是两侧CT变比的比值等于变 压器的变比。 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流： （Y/Δ-11）Y.d11 接线方式 ——两侧电流的相位差30°。 消除方法：相位校正。 变压器Y侧CT（二次侧）：Δ形。 Y.d11 变压器Δ侧CT（二次侧）：Y形。 Y.Y12  可见,差动臂中的 同相位了,但 为使正常运行或区外故障时, Ij=0,则应使 即:高压侧电流互感变比应加大√3倍.该项不平衡电流已清除. 由于两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流 变压器两侧电流互感器的型号不同、变比不同，二次负载阻抗及短路电流倍数不同时导致互感器励磁电流的差值增大。 正常时： 不平衡电流很小。 故障时： 励磁电流很大，不平衡电流很大。 因此，选电流互感器时，按10%误差曲线为依据和最大短路电流时： Ktx — 分支系数 铁芯饱和、励磁电流很小， 短路电流很大，使两侧电流迅速饱和 计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 难满足 或 因此，差动回路将有电流流过，此时可采用具有速饱和铁心的差动继电器，利用平衡电流Wpb来消除此差动电流的影响。 带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流 电力系统中经常采用带负荷调压的变压器，通过调整变压器分接头的位置来满足系统的运行电压。 改变变压器的分接头不仅改变了变压器的变比，也破坏了变压器两侧电流互感器的变比之间的关系从而产生不平衡电流。 一般变压器的调节范围： 产生的最大不平衡电流： 在稳态情况下： 10% — 电流互感器容许的最大相对误差 Ktx — 电流互感器的调整系数取1 Δu — 由负荷调压引起的相对误差 Δfza — 由于所采用的互感器变比或平衡线圈线 圈的实际值与计算值不同时所引起的相 对误差。 — 保护范围外部最大短路电流归算到二次 侧的值。 v 暂态情况下的不平衡电流及减小其影响 的措施 由变压器励磁电流ILY所产生的不平衡电流 变压器的励磁电流IL仅流经变压器的某一侧通过电流互感器反应到差动回路中不能被平衡。 正常情况下，此电流很小，一般不超过额定电流的2%~10%。 外部故障时，由于电压降低，此电流减小，影响更小。 变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。 0 U, u U, u 0 0 如果空载合闸时，正好在u=0时接通，则铁芯中该具有磁通-Φ