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供 电 技 术 第六章 继电保护与自动装置 第四节 电力变压器保护 本节主要内容 一、常见故障类型、不正常工作状态及其保护方式 二、变压器的瓦斯保护 三、变压器的电流保护 四、变压器的差动保护 五、变压器的过负荷保护 故障类型 内部故障：指油箱内的短路故障 变压器绕组的相间短路 包括 变压器绕组的匝间短路 中性点接地侧的单相接地短路 外部故障：指油箱外引出线的短路故障 相间短路 单相接地短路 不正常工作状态 外部短路引起的过电流 过电压 过负荷 油箱漏油造成油面降低 油温过高等 二、 变压器瓦斯保护 1 工作原理 当变压器内部故障时，由于故障点电流和电弧的作用，使得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，因而从油箱流向油枕的上部。当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量气体，此时将有大量的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。利用变压器内部故障时的这一特点构成的保护装置称为瓦斯保护。 2、瓦斯保护安装 如果变压器内部发生严重漏油或匝数很少的匝间短路、铁芯局部烧损、线圈断线、绝缘劣化和油面下降等故障时，往往其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能够动作。因此，瓦斯保护是变压器内部故障最有效的一种主保护； 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； 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，须与纵差保护配合共同作为变压器的主保护。 三 变压器电流速断保护 瓦斯保护不能保护变压器外部故障，故对于较小容量变压器，可在变压器电源侧加装电流速断保护，作为变压器电源侧主保护。并用过流保护作为变压器内部故障的后备保护 电流速断保护 车间变6～10/0.4kV，容量1000kVA左右，主保护采用电流速断保护和瓦斯保护 1。动作电流整定 保护装置动作电流：躲过变压器二次侧母线上最大三相短路电流 2。灵敏度校验 ——一次侧最小两相短路电流值 如不满足要求，则改用差动保护。 3。接线 同线路Ⅰ段保护 4。评价 优点：简单，动作迅速； 缺点：有死区，不能保护变压器二次侧出口处短路，必须与过电流保护配合使用。 四、变压器的纵差保护 1、保护原理 变压器纵差保护主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。 正常运行或外部故障时，差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，欲使这种情况下流过继电器的电流基本为零，则应恰当选择两侧电流互感器的变比。 但是，在实际运行过程中，不论正常运行还是外部故障，差动继电器内都有某些电流流入，称之为不平衡电流。 下面分析不平衡电流产生原因及克服方法： 1) 电流互感器的影响 电流互感器变比的计算值与标准值不同 变压器各侧电流互感器型号和特性不同 时，其饱和特性也不同 五、过电流保护 过电流保护既可作本级变压器的近后备保护，又可作下级线路的远后备保护。 1。动作电流整定 动作电流：躲过最大负荷电流（考虑负荷中电动机自启动时的最大电流）。 3。灵敏度校验 要求：（1）作为本级变压器的近后备保护时： KS＝ ≥1.5 （2）作为相邻元件的远后备保护时： KS＝ ≥1.2 式中： ————保护范围末端最小两相短 路电流值。 如不满足要求，则改用低电压启动的过电流保护或复合电压启动的过电流保护。 4。接线 同线路Ⅲ段保护 低电压启动的过电流保护 保护的启动元件包括电流继电器和低电压继电器。 动作电流：按躲过变压器的额定电流整定，即 其动作电流比过电流保护的启动电流小，从而提高了保护的灵敏性。 低电压继电器动作电压：可按躲过正常运行时最低工作电压整定 灵敏度校验不作要求 如大型变压器仍不满足要求，可采用负序电流保护反应不对称短路。 六、变压器的过负荷保护 1。动作电流整定 过负荷一般情况下都是对称的，因此只装一相，延时动作于预告信号。 注意： ①对双绕组降压变，装于高压侧。 ②对一侧电源的三绕组变压器，如三侧容量相同，只装电源侧；如容量不同，则装电源侧和容量较小侧。 ③对双绕组升压变，装于低压侧。 * * 保护方