四川理工学院《电力系统分析》第 十 章 变压器保护.ppt

三、变压器的保护配置 第二节 变压器差动保护 2、TA的计算变比与实际变比不同产生的不平衡 2）暂态不平衡电流 外部故障时，短路电流中还含有非周期暂态分量，非周期分量按一定的时间常数衰减，是低频分量，大部分流经励磁支路，增加了TA的传变误差，导致不平衡电流增大。 克服措施： 暂态 —— 选用具有较好暂态传变特性的TA； （如：TPY型TA） 稳态 —— 增大动作电流门槛值。 4、两侧电流互感器传变误差产生的不平衡 当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压器铁芯中的磁通急剧增大，使变压器铁芯瞬时饱和，出现数值很大的励磁电流（称为：励磁涌流）。 励磁涌流可达变压器额定电流的 6～8 倍，如不采取措施，变压器纵差保护将会误动。 5、变压器励磁涌流的影响 稳态时，存在： ， 因此，磁通滞后电压90°。 涌流产生原因： 由于铁芯中磁通不能突变，所以，必须产生一个 +Φm 的非周期分量，以抵消 –Φm，使得Φ=0。 由于铁芯中磁通不能突变，所以，必须产生一个 +Φm 的非周期分量，以抵消 –Φm，使得Φ=0。 * 第 十 章 变压器保护 电力变压器是电力系统中的重要电气设备。大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。因此，应根据变压器容量和重要程度，装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。 第一节 故障类型、不正常运行状态 及其保护方式 （1）油箱内部故障 变压器油箱内部故障产生较大的短路电流，不仅会烧坏变压器绕组和铁心，而且由于绝缘油汽化，可能引起变压器爆炸。 一、变压器故障类型 一、变压器故障类型 （1）油箱内部故障 a、变压器绕组 相间短路； 一、变压器故障类型 （1）油箱内部故障 a、变压器绕组 相间短路； b、变压器绕组 匝间短路； （1）油箱内部故障 a、变压器绕组 相间短路； b、变压器绕组 匝间短路； c、变压器绕组 接地短路。 一、变压器故障类型 （2）油箱外部故障 保护范围的划分 线 路 保 护 的 范 围 变压器保护的范围 （2）油箱外部故障 a、绝缘套管的相间短路与接地短路； b、引出线上的发生的相间短路和接地短路。 变压器的不正常工作状态： （1）由于外部短路引起的过电流； （2）负荷长时间超过额定容量引起的过负荷； （3）油箱漏油造成的油面降低； （4）由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁。 对于不正常工作状态，变压器保护也必须能够反应——发告警信号，或延时跳闸。 瓦斯保护 轻瓦斯（信号）和重瓦斯（跳闸） 针对油箱内的各种故障及油面降低。 优点：油箱内部所有故障,有较高灵敏性。 缺点：1）动作时间较长； 2）不能反应油箱外部的故障。 纵差保护或电流速断保护 特点：瞬时动作切除故障 主 保 护 纵差保护或电流速断保护 （根据变压器容量选择） 主要反应绕组、套管及引 出线上的相间短路，并在一 定程度上反应绕组内部匝间 短路及中性点接地侧的接地 短路。 特点：瞬时动作切除故障 纵差保护或电流速断保护 （根据变压器容量选择） 主要反应绕组、套管及引 出线上的相间短路，并在一 定程度上反应绕组内部匝间 短路及中性点接地侧的接地 短路。 特点：瞬时动作切除故障 3、外部相间短路的后备保护 1）过电流保护 2）复合电压起动的过流保护 3）负序电流保护和单相式低压起动的 过电流保护 4）阻抗保护 4、外部接地短路的后备保护 1）零序电流保护（若中性点接地） 2）零序过电压保护、在中性点装放电 间隙加零序电流保护 延 时 跳 闸 或 发 信 号 延 时 跳 闸 或 发 信 号 5、过负荷保护 6、过励磁保护 7、其它非电气量保护 （油箱内温度、压力升高， 冷却系统故障） 一、变压器纵差保护原理 基本原理仍然是：基尔霍夫电流定律。使正常运行及外部故障时，流过差动继电器的电流为0。 该式表明了两侧TA变比与变压器变比之间的理想关系(未考虑变比的 关系)。 二、变压器纵差保护的不平衡电流（影响因素） 变压器差动保护有其具体的特点。 引起变压器纵差保护不平衡电流的主要因素有： （1）变压器两侧绕组接线方式不同； （2）变压器、电流互感器的计算变比与实际变比 不同； （3）变压器带负荷调节分接头； （4）电流互感器传变误差的