第四章 电力变压器保护.ppt

第4章 电力变压器的继电保护 4.1　常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式 4.2 变压器短路电流分布和电流保护的接线方式 4.3 变压器的差动保护 4.4 变压器的电流保护装置 4.5 变压器的电流和电压保护 4.1 常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式 故障类型 内部故障：指油箱内的短路故障 变压器绕组的相间短路 包括 变压器绕组的匝间短路 中性点接地侧的单相接地短路 外部故障：指油箱外引出线的短路故障 相间短路 单相接地短路 不正常工作状态 外部短路引起的过电流 油箱漏油造成油面降低 外部接地短路引起中性点过电压 过负荷 绕组过电压 频率降低引起的过励磁 油温过高等 4.3　 变压器的差动保护★ 纵联差动保护的工作原理 不平衡电流产生原因及抑制措施 变压器纵差动保护的整定计算原则 BCH-2型继电器构成的差动保护 不平衡电流产生原因及抑制措施 但差动继电器的平衡线圈只有整数匝数可供选择。因而不能完全补偿，需在动作电流整定时躲过。 综上，稳态时的不平衡电流可由下式确定 2．暂态过程中的不平衡电流 （1）非周期分量的影响 措施:快速饱和中间变流器,抑制非周期分量 （2）由于变压器励磁涌流引起的不平衡电流 变压器纵差动保护的整定计算原则 1．纵差动保护起动电流的整定原则 (1)在正常运行情况下，为防止电流互感器二次回路断线时引起差动保护误动作，保护装置的起动电流应大于变压器的最大负荷电流IL·max。当负荷电流不能确定时，可采用变压器的额定电流IT，引入可靠系数 Krel(一般采用1.3)，则保护装置的起动电流为 Iop1=Krel· IL·max （2）躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电流，保护装置的起动电流应为 Iop1=Krel· Iunb·max Krel——可靠系数，取1.3； Iunb·max——保护外部短路时的最大不平衡电流。 （3）躲开励磁涌流 当采用具有速饱和铁心的差动继电器时，保护装置的起动电流为 Iop1=Krel· ITN Krel——可靠系数，取1.3； ITN——变压器的额定电流。 以上三者取最大的数值作为起动电流。 2．纵差动保护灵敏系数的校验 Ik·min·r——应采用保护范围内部故障时，流过继电器的最小短路电流。即采用在单侧电源供电时，系统在最小运行方式下，变压器发生短路时的最小短路电流。 BCH-2差动继电器的结构原理 B柱面积是A、C柱面积的两倍。 通常将WbII接于连接臂电流小的一侧。 第三节 变压器的瓦斯保护 第四节 变压器的电流和电压保护 一、电流速断保护 对于容量较小的变压器，可在电源侧装设电流速断保护。它与瓦斯保护互相配合，保护变压器内部和电源侧套管及引出线上全部故障。 1．动作电流整定 1．动作电流整定 （2）躲过变压器空载投入时的励磁涌流 2．灵敏度校验 3．评价 优点：简单，动作迅速； 缺点：有死区，不能保护变压器二次侧出口处短路，必须与过电流保护配合使用。 二、过电流保护 为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，变压器应装设过电流保护。过电流保护既可作本级变压器的近后备保护，又可作下级线路的远后备保护。 1．动作电流整定 动作电流：躲过变压器的最大负荷电流 最大负荷电流的计算： 2．动作时限整定 时限阶梯原则 3．灵敏度校验 4．接线 三、低电压起动的过流保护 只当电流元件和电压元件同时动作后，才能起动时间继电器，经过预定的延时后，起动出口中间继电器动作于跳闸。 动作电流整定 低电压元件的作用是保证在上述一台变压器突然切除或电动机自起动时不动作，因而电流元件的整定值就可以不再考虑可能出现的最大负荷电流，而是按大于变压器的额定电流整定 动作电压整定 低电压元件的起动值应小于在正常运行情况下母线上可能出现的最低工作电压，同时外部故障切除后，电动机自起动的过程中，它必须返回。根据运行经验，通常采用 Uop=0.7UTN UTN——变压器的额定电压。 灵敏系数校验 电流元件的灵敏系数按下式校验 电压元件的灵敏系数按下式校验 四、复合电压起动的过电流保护 整定计算 四、变压器的过负荷保护 1．动作电流整定 一、瓦斯保护原理及构成 反应变压器 油箱内部故障 产生的气体而 动作,主要由瓦 斯继电器构成, 轻瓦斯动作于 信号,重瓦斯 动作于跳闸. 瓦斯保护的主 要元件是瓦斯 继电器，它安 装在变压器的 油箱和油枕之 间的连接管道 中. 瓦斯保护 轻瓦