继电保护课件电力变压器的保护.ppt

电力变压器的保护 李薇薇 1、变压器的故障 ?? ①油箱内的故障：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。?? ②油箱外的故障：主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。 2、变压器的不正常运行状态主要有： ?? ①由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；?? ②由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。?? ③大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式的过励磁故障  3、变压器的保护方式。 （1）瓦斯保护?? ①瓦斯保护作用：反应变压器油箱内的各种故障以及油面的降低?? ②瓦斯保护基本原理：反应油箱内部所产生的气体或油流而动作。?? ③瓦斯保护分类：轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。 （2）纵差动保护或电流速断保护???? 作用 ：反应变压器绕组、套管及引出线上的故障。? 上述各保护动作后，均应跳开变压器各电源侧的断路器。 （3）反应外部相间短路时引起的过电流和作为变压器的后备保护?? ①过电流保护?? ②复合电压起动的过电流保护灵敏度不满足要求的降压变压器上?? ③负序电流及单相式低电压起动的过电流保护?? ④阻抗保护 （4）外部接地短路时，???? 对中性点直接接地电力网内，由外部接地短路引起过电流时，如变压器中性点接地运行，应装设零序电流保护。???? 对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器，当有选择性要求时，增设零序方向元件。???? 当电力网中部分变压器中性点接地运行，为防止发生接地短路时，中性点接地的变压跳开后，中性点不接地的变压器(低压侧有电源)仍带接地故障继续运行，应根据具体情况，装设专用的保护装置，如零序过电压保护，中性点装放电间隙加零序电流保护等。 （5）过负荷保护? （6）过励磁保护? （7）其它保护??? 对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行变压器标准的要求，装设作用于信号或动作于跳闸的装置。 瓦斯保护 1、瓦斯保护基本原理： ?? 在变压器油箱内部发生故障(包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路)时，由于故障点电流和电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们将从油箱流向油枕的上部。当严重故障时，油会迅速膨胀并产生大量的气体，此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障的上述特点，可以构成反应于上述气体而动作的保护装置。 ①接线原理：??? 上面的触点表示“轻瓦斯保护”，动作后经延时发出报警信号。下面的触点表示“重瓦斯保护”，动作后起动变压器保护的总出口，使断路器跳闸。?? ②KOM作用：??? 当油箱内部发生 严重故障时，由于油流的不稳定可能造成干簧触点的抖动，此时为使断路器能可靠跳闸，应选用具有电流自保持线圈的出口中间继电器KOM，动作后由断路器的辅助触点来解除出口回路的自保持。?? ③切换片XS作用：为防止变压器换油或进行试验时引起重瓦斯保护误动作跳闸可利用切换片XS将跳闸回路切换到信号回路。 瓦斯保护的评价:??? 瓦斯保护能反应油箱内各种故障，且动作迅速、灵敏性高、接线简单，但不能反应油箱外的引出线和套管上的故障。故不能作为变压器唯一的主保护，须与差动保护配合共同作为变压器的主保护 。 差动保护 1、变压器差动保护的工作原理?? 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别：?? 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。 例如图所示的双绕组变压器，应使 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流：??? 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。  （2）产生励磁涌流的原因??? 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。 （3）励磁涌流的特点：?? ①励磁电流数值很大，