变压器主保护[精选].doc

变压器主保护 1.变压器的基本结构及联结组别 1.1： 电力变压器的基本结构 电力变压器主要是由铁芯及绕在铁芯上的两个或两个以上的绝缘绕组构成。为增强各绕组之间的绝缘及铁芯，绕组散热的需要，将铁芯置于装有变压器油的油箱中。然后，通过绝缘套管将变压器各绕组引到变压器壳体之外。 大型电力变压器均为三相三铁芯柱式变压器或者由三个单相变压器组成的三相组式变压器。 1.2：变压器的联结组别 将变压器同侧的三个绕组按一定的方式连接起来，组成某一联结组别的三相变压器。双绕组变压器的主要联结组别有：YNy,YNd,Dd及Dd-d。分析表明，联结组别为Yy的变压器，运行时某侧电压波形要发生畸变，从而使变压器的损耗增加，进而使变压器过热。因此，为避免油箱壁局部过热，超高压大容量的变压器均采用YNd的联结组别。 YNd联结组别的变压器中YN连接的绕组为高压侧绕组，而呈d连接的绕组为低压侧绕组，前者接大电流接地系统（中性点直接接地系统），后者接小电流接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地的系统）。 在实际运行的变压器中，最多的即为YNd11联结组别的，以其为例，介绍一下联结组别的含义： Y代表变压器高压绕组接成Y形，N代表中性点接地，D代表低压绕组接成d， 11代表低压侧的线电压或线电流分别滞后高压侧对应线电压或线电流（即三角形侧超前星型侧30度），相当于时钟的11点，故又叫11点接线方式。 2.变压器的主保护 ：变压器的主保护主要由瓦斯保护和差动保护构成。 2.1瓦斯保护 2.1.1瓦斯保护定义 瓦斯保护：瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。其原理是：变压器内部故障时，在故障点产生有电弧的短路电流，造成油箱内局部过热并使变压器油分解，产生气体（瓦斯），进而造成喷油，冲击气体继电器，瓦斯保护动作。 2.1.2瓦斯保护工作原理 2.1.2瓦斯保护类型 瓦斯保护分轻瓦斯和重瓦斯两种，轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳闸。重瓦斯保护是油箱内部故障的主保护，它能反映变压器内部的各种故障。当变压器组发生少数匝间短路时，虽然故障点的故障电流很大，但在差动保护中产生的差流可能不大，差动保护可能拒动，此时，靠重瓦斯保护切除故障。 2.2.变压器纵差保护 2.2.1变压器纵差构成原理 根据基尔霍夫第一定律，；式中表示变压器各侧电流的向量和，其物理意义是：变压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗及其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。因此，纵差保护不应动作。 当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作，切除变压器。见变压器纵差保护原理接线。 2.2.2构成变压器纵差动保护的基本原则 2.2.3变压器纵差保护需考虑的特殊问题及其解决方案： （1）在正常工况下，使差动保护各侧电流的相位相同：当变压器采用YND接线方式时，流入变压器电流的相角与流出变压器的不同，如当联结组别为YNd11时，变压器两侧的相角差为30度。当流入变压器的电流大小和相位与流出时的不同时，就不可能等于零或很小。 （2）空投变压器时纵差保护能可靠躲过励磁涌流的影响：空投变压器时产生的励磁涌流：空投时产生的励磁涌流通常为其额定电流的2～6倍，最大可达8倍以上。励磁涌流只由电源侧流入变压器，这会产生很大的不平衡电流，但是励磁涌流有一些很明显的特征，我们通过这些特征可以识别出励磁涌流，从而闭锁差动保护。 （3）能可靠躲过稳态及暂态不平衡电流的影响：这里的稳态不平衡电流主要有：变压器的励磁电流，变压器有载调压所引起的不平衡电流，两侧差动TA的不同型号和变比误差所引起的不平衡电流，暂态不平衡电流主要有：两侧差动TA暂态特性不同引起的不平衡电流，有效躲过这些不平衡电流的主要措施是对纵差保护进行合理的整定计算，适当提高其动作门坎。 2.2.4差动保护的作用原理 微机变压器纵差保护的主要元件有：1）比率差动保护元件，2）励磁涌流闭锁元件，3）TA饱和闭锁元件，4）TA断线闭锁（告警）元件，5）差动速断元件，6）过励磁闭锁元件 2.2.4.1 比率差动保护元件： 变压器在正常负荷状态下，差回路中的不平衡电流很小，但当发生区外短路故障时，由于电流互感器可能饱和等等因素，会使不平衡电流增大，当不平衡电流超过了保护动作电流时，差动保护就会误动。比率差动保护就是用来区分差流是由内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障）引起的，它引入了外部短路电流作为制动电流，当外部短路电流增大时，制动电流随之增大，使得继电器的动作电流也相应增大，这样就可以有效的躲过不平衡电流，避免误动的出现。比率差动元件采用初始带制动的变斜率比率制动特性，由低值比率差动（灵敏）和高