变压器保护分析.ppt

2021/2/6 * 2.对多侧电源的三绕组变压器 若II侧也带有电源,应该在三侧分别装设过电流保护。主电源侧的过电流保护兼作变压器主保护的后备,其它各侧过电流保护仅作为本侧母线保护的后备。假设Ⅰ侧为主电源。Ⅱ侧的过电流保护还增设一个方向元件,方向指向母线Ⅱ。Ⅰ侧的过电流保护也增设一个方向指向母线的方向元件,并设置两个动作时限。过电流元件和方向元件同时启动时,经短时限跳开断路器QF1。过电流元件启动,但方向元件不启动时,经长时限跳开变压器三侧断路器。 各种故障下保护的动作情况: 母线Ⅲ故障时,虽然三侧保护的电流元件都启动,Ⅱ侧和Ⅲ侧方向元件不会启动, Ⅲ侧保护先动作跳开QF3,Ⅰ侧和Ⅱ侧继续运行; 母线Ⅱ故障时,Ⅰ侧和Ⅱ侧都启动,但Ⅰ侧的方向元件不启动, Ⅱ侧过流保护先动作跳开QF2,变压器仍能运行; 母线Ⅰ故障时只跳开QF1,变压器也能运行。变压器内部故障时,则跳开三侧断路器。 2021/2/6 * 五、变压器的过负荷保护 变压器长期过负荷运行时,绕组会因发热而受到损伤。 对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。 过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过电流,且用一个电流继电器接于一相电流,经延时动作于信号。 过负荷保护的配置: （1）对于双绕组变压器,过负荷保护装于电源侧。 （2）对于单侧电源三绕组降压变压器,若三侧的容量相等,则过负荷保护只装于电源侧;若三侧的容量不等,则过负荷保护装于电源侧和容量较小一侧。 （3）对于双侧电源三绕组降压变压器或联络变压器,三侧均应装设过负荷保护。 2021/2/6 * 第五节 变压器的接地保护 变压器接地保护也称为变压器零序保护,用于中性点直接接地系统中,作为变压器高压侧绕组及引出线接地短路、变压器相邻元件接地短路的后备保护。 根据变压器中性点接地运行方式不同,接地保护设置也有区别。 2021/2/6 * 一、中性点直接接地运行变压器的接地保护 如右图所示,中性点直接接地运行的变压器的接地保护采用两段式零序电流保护。 零序电流I段与相邻元件零序电流I段或Ⅱ段配合整定; 零序电流Ⅱ段与相邻元件零序电流后备段配合整定。 零序电流取自变压器中性点电流互感器的二次侧。 在另一条母线故障时,零序电流保护应该跳开母联断路器QF,使变压器能够继续运行。每一段都设置有两个时限,以较短时限跳开母联断路器,以较长时限跳变压器两侧断路器。 2021/2/6 * 二、中性点可能接地或不接地运行变压器的接地保护 如图所示,对于多台变压器并列运行的变电所,通常采用一部分变压器中性点接地运行,而另一部分变压器中性点不接地运行的方式。这样可以将接地故障电流水平限制在合理范围内,同时使整个电力系统零序电流的大小和分布情况尽量不受运行方式的变化,提高系统零序电流保护的灵敏度。 发生单相接地故障时, T-2和T-3由零序电流保护动作而被切除。此时由于接地中性点失去,变成了中性点不接地系统单相接地故障的情况,需要装设中性点不接地运行方式下的接地保护将T-1切除。故中性点可能接地或不接地运行的变压器接地保护变压器接地保护由零序过电流保护和零序过电压保护构成。 2021/2/6 * 1.全绝缘变压器的接地保护 全绝缘变压器在所连接的系统发生单相接地同时又变为中性点不接地时,绝缘不会受到威胁,但此时产生的零序过电压会危及其它电力设备的绝缘,需装设零序电压保护将变压器切除。 全绝缘变压器接地保护的原理接线如图所示。其中, 零序电流保护作为变压器中性点接地运行时的接地保护; 零序电压保护作为中性点不接地运行时的接地保护; 零序电压取自电压互感器二次侧的开口三角绕组。 2021/2/6 * 2.分级绝缘变压器的接地保护 220kV及其以上电压等级的大型变压器,为了降低造价,高压绕组采用分级绝缘,中性点绝缘水平较低,在单相故障且失去中性点接地时,其绝缘将受到破坏。为此可以在变压器中性点装设放电间隙,当间隙上的电压超过动作电压时迅速放电,形成中性点对地的短路,从而保护变压器中性点的绝缘。 放电间隙不能长时间通过电流,故在放电间隙上装设零序电流元件,在检测到间隙放电后迅速切除变压器。 放电间隙是一种比较粗糙的设施,气象条件、连续放电的次数都可能会出现应动作而不动作的情况,还需要装设零序电压元件,作为间隙不能放电的后备,动作于切除变压器。 2021/2/6 * 中性点有放电间隙的分级绝缘变压器接地保护的原理接线 如果变压器中性点接地运行（Qs合闸）,发生单相接地短路时,中性点出现零序电流,两段式零序电流保护起动,并以较短时限跳开母联断路器,以较长时限跳变压器各侧断路器。 如果变压器中性点不接地运行（Qs打开）,发生单相接地短路时,若放电间隙击穿,则间