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第7章 变压器保护 讲课：易东 第7章 变压器保护 7.0 介绍 7.1 差动保护原理 7.2 变压器差动保护 7.3 变压器的电流速断保护 7.4 变压器过流和低电压保护 7.5 变压器零序保护 复习题 7.0 介绍 变压器典型故障 不正常工作状态 变压器保护 变压器典型故障1 变压器油箱内故障 绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损 变压器典型故障 2 变压器连接线故障 套管绝缘损坏 、 连接铜排发生相间故障 、相对地故障 变压器不正常运行状态 过热 由冷却系统的油损失故障引起 油箱漏油造成油面降低 外部故障引起的变压器异常 中性点过压，变压器中性点接地 运行中的变压器油温过高（包括有载调压）以及压力过高 过励磁：大容量变压器，外加电压过高或频率降低 变压器保护 1 瓦斯保护 变压器内部故障、油面降低和绕组开焊故障，即使是匝数很少的短路故障。 反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作，应注意出口继电器的抖动，动作后应有自保持措施。 本体瓦斯保护、有载调压瓦斯 重瓦斯 跳闸 轻瓦斯 信号 装设瓦斯保护的变压器容量界限：800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器 变压器保护 2 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 对于变压器内部的短路故障，如绕组尾部的相间短路故障、绕组很少的匝间短路故障，差动保护和电流速断保护存在保护死区，也不能反映绕组的开焊故障 纵差保护适用于 （1）并列运行的变压器，容量为6300kVA以上时 （2）单独运行的变压器，容量为10000kVA以上时 （3）发电厂厂用工作变压器和工业企业中的重要变压器，容量为6300kVA以上时 电流速断保护用于10000kVA以下的变压器，过电流保护的时限大于0.5s时 对2000kVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要求时，宜装纵差保护 变压器保护 3 外部相间短路时应采取的保护 过流保护：一般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故状态下可能出现的过负荷电流 复合电压起动的过电流保护：一般用于升压变压器及过电流保护灵敏性不满足要求的降压变压器上 负序电流及单相式低电压起动的过电流保护：一般用于大容量升压变压器和系统联络变压器 阻抗保护 变压器保护 4 外部接地短路时，应采取的保护 零序过流保护 零序方向保护 零序过压保护 过负荷保护：对于400kVA以上的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护 过励磁保护：用于大容量变压器，反应实际工作磁密和额定工作磁密之比（过励磁倍数）而动作 其他保护： 变压器本体和有载调压部分的油温保护；变压器的压力释放保护。变压器带负荷后起动风冷保护；过载闭锁带负荷调压的保护 7.1 差动保护原理 原理 不平衡电流的影响 减小不平衡电流的方法 动作特性 制动特性 差动保护原理1 正常运行或外部故障 差动保护原理2 内部故障 差动保护原理3 利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位原理构成 内部故障正确动作 不需与相邻保护配合 受不平衡电流Iunb影响 不平衡电流的影响（稳态）1 不平衡电流的影响（稳态）2 不平衡电流的影响（暂态）3 不平衡电流的影响（暂态）4 不平衡电流的影响（暂态）5 减小不平衡电流的方法1 对于稳态不平衡电流 采用型号和特性完全相同的D级电流互感器。带气隙，短路时不饱和。 减小二次侧负载 (10% 误差电流) 合理选择二次部分的电缆以减小负载 保持差动继电器输入端子之间的阻抗平衡 减小不平衡电流的方法2 对于暂态不平衡电流 采用 TP系列 CT TPX (加大铁心截面减小磁通密度) TPY,TPZ (加大铁心间隙减小剩磁) 采用速饱和变流器 采用速饱和变流器 动作判据1 差动保护动作判据 动作判据2 差动保护动作判据: 动作判据3 结论 制动判据 7.2 变压器差动保护 原理 不平衡电流 差动保护整定原则 带有速饱和变流器的差动继电器 比例制动的差动继电器 二次谐波制动的差动继电器 间断角制动的差动继电器 波形对称识别励磁涌流 原理1 原理2 差动保护区：互感器之间的电气部分 接线上应注意的问题： （1）由于变压器YN,d接线的关系，变压器两侧电流间存在相位移动，必须进行相位校正 （2）满足了相位关系，需注意到两侧TA变比的不同，为保证外部故障时差动电流尽量小，应进行