7、电力变压器继电保护知识及调试.doc

一、电力变压器的纵差保护 双绕组变压器的纵联差动保护单相原理接线如图1所示，它是按比较被保护变压器两侧电流的大小和相位的原理来实现的。变压器两侧各装设一组电流互感器1TA、2TA，其二次侧按环流法接线，即若变压器两端的电流互感器一次侧的正极性的线圈并联接入，构成纵联差动保护。其保护范围为两侧电流互感器1TA、2TA的全部区域，包括变压器的高、低压绕组、引出线及套管等。 从图1中可见，正常运行和外部短路时，流过差动继电器的电流 ，在理想情况下，其值等于零。但实际上由于两侧电流互感器特性不可能完全一致等原因，仍有差动电流流过差动回路，即为不平衡电流，此时流过差动继低那器的电流为 要求不平衡电流尽可能小，保证保护装置不会误动作。 当变压器内部发生相间短路时，在差动回路中由于改变了方向或等于零（无电源侧），这时流过差动继电器的电流为与之和，即 该电流为短路点的短路电流，使差动继电器KD可靠动作，并作用于变压器两侧断路器跳闸。 变压器的纵联差动保护的保护范围是构成变压器差动保护的两侧电流互感器之间的变压器及引出线。由于差动保护对区外故障不反应，因此，差动保护不需要与保护区外相邻元件在动作值和动作时限上互相配合，所以在区内故障时，可瞬时动作。 二、电力变压器相间短路的后备 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。过电流保护根据变压器容量的大小和保护装置对灵敏度的要求，采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护等方式。 1. 过电流保护 过电流保护一般用于容量较小的降压变压器上，其单相原理接线如图2所示。保护装置的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定。具体应考虑： 图2变压器过电流保护单相原理接线图 (1)对并列运行的变压器，应考虑切除一台变压器以后所产生的过负荷。若各变压器的容量相等时，可按下式计算为 　　　　　　　　　　　 式中m——并列运行变压器的台数； ——变压器的额定电流。 (2)对降压变压器，应考虑负荷中电动机自起动时的最大电流，即 　　　　　　　　　　　　 式中KSS——自起动系数，其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关，在110kV降压变电站，对6～10kV侧，KSS=1.5～2.5；35kV侧，KSS=1.5～2.0。 ——正常运行时的最大负荷电流。 保护装置动作时限的选择以及灵敏系数的校验，与前面介绍的定时限过电流保护相同，不再作分析。 按以上条件选择的起动电流，其值一般较大，往往不能满足作为相邻元件后备保护的要求。为此需要采取以下几种提高灵敏性的措施。 2.低电压起动的过电流保护 低电压起动的过电流保护单相原理接线如图3所示。保护的起动元件包括电流继电器和低电压继电器。 电流继电器的动作电流按躲过变压器的额定电流整定。即 =　　　　　　　　　　　 　 故其动作电流比过电流保护的起动电流小，提高了保护的灵敏性。低电压继电器的动作电压可按躲过正常运行时最低工作电压整定。一般取O.6。(为变压器的额定电压)，即 =0.6　　　　　　 　　　 电流元件的灵敏系数校验与定时限过电流保护相同，电压元件的灵敏系数按下式校验，即 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 式中——最大运行方式下，灵敏系数校验点短路时，保护安装处的最大电压。 图3 低电压起动的过电流保护单相原理接线图 3.复合电压起动的过电流保护 若低电压起动的过电流保护灵敏度不满足要求，可采用复合电压起动的过电流保护，以提高不对称相间短路故障时保护的灵敏度。复合电压起动的过电流保护的原理接线如图4所示。负序电压继电器KVZ和低电压继电器KV组成复合电压元件，取代低电压起动的过电流保护中的低电压继电器。 在正常运行时，由于电压没有负序分量，所以负序电压继电器KVZ的动断触点闭合，将线电压加人低电压继电器KV的线圈上，KV动断触点断开，保护装置不动作。 当外部发生不对称短路时，故障相电流起动元件KA动作，负序电压继电器中的负序电压滤过器KUG输出负序电压，负序电压继电器KVZ动作，其动断触点断开，低电压继电器KV线圈失磁，其动断触点闭合，起动中间继电器KM的线圈，其动合触点闭合，使时间继电器KT动作，经过其整定时限后，KT的延时触点闭合，起动出口中间继电器KCO，将变压器