南昌大學(xué)繼電保護第十章 電力變壓器保護

1、第一節(jié)第一節(jié) 電力變壓器的故障、異常工作狀態(tài)及其保護方式電力變壓器的故障、異常工作狀態(tài)及其保護方式 變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。 油箱內(nèi)有故障有，繞組的相間短路、繞組的匝間短路、直接接油箱內(nèi)有故障有，繞組的相間短路、繞組的匝間短路、直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的接地短路。地系統(tǒng)側(cè)繞組的接地短路。 變壓器發(fā)生內(nèi)部故障是很危險的，因為故障點的高溫電弧不僅變壓器發(fā)生內(nèi)部故障是很危險的，因為故障點的高溫電弧不僅會燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且可能由于絕緣材料和變壓器在高溫電會燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且可能由于絕緣材料和變壓器在高溫電弧作用下強烈氣化引起油箱

2、爆炸?；∽饔孟聫娏覛饣鹩拖浔ā?油箱外部故障主要有，油箱外部絕緣套管，引出線上發(fā)生相間油箱外部故障主要有，油箱外部絕緣套管，引出線上發(fā)生相間短路或一相碰接箱殼短路或一相碰接箱殼(或稱直接接地短路或稱直接接地短路)。 變壓器的異常工作狀態(tài)有過負荷；由外部短路引起的過電流；變壓器的異常工作狀態(tài)有過負荷；由外部短路引起的過電流；油箱漏油引起的油位下降：外部接地短路引起中性點過電壓；繞組油箱漏油引起的油位下降：外部接地短路引起中性點過電壓；繞組過電壓或頻率降低引起的過勵磁；變壓器油溫升高和冷卻系統(tǒng)故障過電壓或頻率降低引起的過勵磁；變壓器油溫升高和冷卻系統(tǒng)故障等。等。 對于上述故障和異常工作狀態(tài)及

3、容量等級和重要程度，根據(jù)對于上述故障和異常工作狀態(tài)及容量等級和重要程度，根據(jù)DL400-1991繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護：設(shè)如下保護： (1)為反應(yīng)油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對于為反應(yīng)油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對于0.8MVA及以及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)上的油浸式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器應(yīng)裝設(shè)以上變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護瓦斯保護。 (2)為反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，以及中性點直接接地為反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路，以及中性點直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引出線的接地短路及繞組匝間短路電網(wǎng)側(cè)繞組

4、和引出線的接地短路及繞組匝間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差保護應(yīng)裝設(shè)縱差保護或電流速斷保護或電流速斷保護。對于對于6.3MVA及以上并列運行變壓器和及以上并列運行變壓器和10MVA及及以上單獨運行變壓器，以及以上單獨運行變壓器，以及63MVA及以上的廠用變壓器，應(yīng)裝設(shè)及以上的廠用變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護；對于縱差保護；對于10MVA以下變壓器且過流時限大十以下變壓器且過流時限大十0.5s時，應(yīng)裝設(shè)時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護；對于電流速斷保護；對于2MVA以上變壓器，當(dāng)電流速斷保護的靈敏系以上變壓器，當(dāng)電流速斷保護的靈敏系數(shù)不滿足要求時，則宜于裝設(shè)縱差動保護。數(shù)不滿足要求時，則宜于裝設(shè)縱差動保護。 (3)為反應(yīng)外部

5、相間短路引起的過電流和作為瓦斯、縱差保護為反應(yīng)外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯、縱差保護(或電或電流速斷保護流速斷保護)的后備保護，應(yīng)裝設(shè)的后備保護，應(yīng)裝設(shè)過電流保護過電流保護。例如，復(fù)合電壓啟。例如，復(fù)合電壓啟動過電流保護或負序過電流保護，適用于升壓變壓器。過流保護適動過電流保護或負序過電流保護，適用于升壓變壓器。過流保護適用于降壓變壓器。用于降壓變壓器。 (4)為反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護零序電流保護。 (5)為反應(yīng)過負荷應(yīng)裝設(shè)過負荷保護過負荷保護。 (6)為反應(yīng)變壓器過勵磁應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護過勵磁保護。 第二節(jié)第二節(jié) 變壓器的差動保護變壓器的差動保護 差動保護能正

6、確區(qū)分被保護元件保護區(qū)內(nèi)、外故障，并能瞬時切除保護區(qū)內(nèi)的故障。變壓器差動保護用來反應(yīng)變壓器繞組，引出線及套管上各種短路故障，是變壓器的主保護。如圖101所示，變壓器縱差保護單相原理接線圖與線路縱差保護相比，變壓器差動保護互感器二次側(cè)采用環(huán)流法接線，并廣泛用在二繞組和多繞組變壓器上。 一、不平衡電流產(chǎn)生的原因及減少不平衡電流的方法一、不平衡電流產(chǎn)生的原因及減少不平衡電流的方法(一)穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 1變壓器正常運行時，勵磁電流為其額定電流的35。當(dāng)外部短路時，由于變壓器電壓降低，此時的勵磁電流更小，因此，在整定計算中可以不考慮。 2由于變壓器各側(cè)電流相位不同引起的不平衡電流1 在電力系統(tǒng)中

7、大、中型變壓器采用Yd11接線的很多，變壓器一、二次側(cè)線電流相位差為30度，如果兩側(cè)電流互感器采用相同接線方式，即使I1和I2的數(shù)值相等，其不平衡電Iunb1=2I1sin15=0.518I1。因此，必須補償由于兩側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。具體方法是將Yd1l接線的變壓器星形接線側(cè)的電流互感器接成三角形接線，三角形接線側(cè)的電流互感器接成星形接線，這樣可以使兩側(cè)電流互感器二次連接臂上的電流IAB2和Iab2相位一致，如圖10-2所示。變壓器Y，d11接線的電流相量圖如圖102(b),按圖102a)接線進行相位補償之后，高壓側(cè)保護臂中電流比該側(cè)互感器二次側(cè)電流大倍，為使正常負荷時兩側(cè)保護臂

8、中電流接近相等，故高壓側(cè)電流互感器變比應(yīng)增大倍考慮 331在實際接線中，必須嚴格注意變壓器與兩側(cè)電流互感器的極性要求，要防止發(fā)生差動繼電器的電流相互接錯，極性接反現(xiàn)象。在變壓器差動保護投入前要做一次接線檢查，在運行后，如測量不平衡電流值過大不合理時，應(yīng)在變壓器帶負荷時，測量互感器一、二次側(cè)電流相位關(guān)系，判別接線是否正確。 3由于電流互感器計算變比與選用的標(biāo)準(zhǔn)變比不同而引起的不平衡電流 圖102(a)中變壓器兩側(cè)電流加以相位補償后，為使差動問路中不平衡電流為零，則兩側(cè)電流互感器流人連接管中電流必須相等，而且在正常運行時應(yīng)等于二次額定電流5A于是可按下式求出電流互感器的變比。變壓器星形接線側(cè)按三角

9、形接線的電流互感器變比為：變壓器角形接線側(cè)按星形接線的電流互感器變比為： 按上式計算值選取的相鄰較大的標(biāo)淮變比.這樣，在正常運行時電流互感器二次電流不會超過5A.必須指出，由于實際所選電流互感據(jù)的變比不同于計算值，勢必在差動回路中出現(xiàn)不平衡電流值。(3)若差動繼電器采用電抗變壓器UX1和UX2接入各側(cè)保護臂中，而兩只UX二次繞組串接差動輸出時，圖103(c)所示，可以調(diào)節(jié)X繞組抽頭、鐵芯氣隙的大小來減小差動輸出的不平衡電流。 由于自耦變流器UT中間速飽和變流器UA和電抗變壓器UX的繞組匝數(shù)不能平滑調(diào)節(jié)，所以選用的整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不可能完全一致。因此，差動回路中仍殘留一部分不平衡電流，在整定保

10、護動作值時要考慮躲過這部分不平衡電流。 4由變壓器調(diào)壓引起的不平衡電流 當(dāng)系統(tǒng)運行方式改變時，需要調(diào)節(jié)變壓器調(diào)壓分接頭以保證系統(tǒng)電壓水平。在表算例中，高壓側(cè)保護臂電流是按調(diào)壓主接頭電壓計算的表中括號內(nèi)數(shù)值是2x 25抽頭電壓時的計算值，這時不平衡電流為Iunb=5.02-4.13=0.89A，由此可見，當(dāng)調(diào)壓分接頭位置改變時 ，在差動回路中引起不平衡電流。談不平衡電流的大小與調(diào)壓范圍及變壓器一次電流成正比，可由下式計算即 對于不帶負載調(diào)壓的變壓器5；對于帶負載調(diào)壓的變壓器調(diào)壓范圍交大，各類產(chǎn)品不一，最大的15。 在運行中不可能隨變壓器分接頭改變而重新調(diào)整差動繼電器的參數(shù)，不平衡電流要在整定計算

11、時考慮躲過。UUUU 5由于各側(cè)電流互感器誤差不同引起的不平衡電流 變壓器各側(cè)電壓等級和額定電流不同，因而采用的電流互感器型號不同，它們的特性差別較大，故引起較大的不平衡電流。可以采用下面的措施減小不平衡電流。 （）選用高飽和倍數(shù)差功保護專用的D級電流互感器，并在外部短路最大短路電流下按10誤差曲線校驗互感器二次負荷 (2)合理選用互感器二次連接導(dǎo)線截面使二次負荷減小并盡量使各側(cè)差動保護臂阻抗相近，以減小不平衡電流。為減小二次負荷，可以選用二次側(cè)額定電流為A的電流互感器，因它的允許負荷比二次側(cè)額定電流為5A的電流互感器大25倍。 (3)采用鐵芯具有小氣隙的電流互感器可以減少鐵芯剩磁的影響，并且

12、使磁路特性決定于氣隙大小，以減小非線性誤差，從而改善互感器的工作條件，使兩側(cè)互感器特性趨于致，減小不平衡電流。保護用電流互感器的選擇和二次負荷都是以電流互感器誤差曲線為依據(jù)的。在實際短路時，變壓器兩側(cè)電流互感器都會出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，只是勵磁阻抗減小，勵磁電流增大程度不向，差動回路的不平衡電流要小于互感器未飽和時倩況。可能出現(xiàn)的最大不平衡電流可計算： (二）暫態(tài)過程中的不平衡電流 差動保護要躲過外部短路時暫態(tài)過程中的不平衡電流iunb，其波形如圖104(a)所示，其中含有很大非周期分量，偏于時間軸一例鐵芯中磁感應(yīng)強度沿著部分磁滯回線變化，變化很小，速飽和變流速飽和變流器的二次繞組中感應(yīng)電勢小，故器的

13、二次繞組中感應(yīng)電勢小，故防止保護誤動作。而且不平衡電防止保護誤動作。而且不平衡電流最大值出現(xiàn)的時間較遲，是因流最大值出現(xiàn)的時間較遲，是因為勵磁回路具有很大電感為勵磁回路具有很大電感 .圖104(b)是內(nèi)部短路時的電流的波形、短路電流雖然在初瞬也具有一定成分的非周期分量，但衰減很快，只是短暫地延遲了周期分量的傳變。非周期分量衰減后，速飽和變流器一次繞組中只有短路電流周期分量通過，此時鐵芯中變化很大，在W2中感生較大電動勢，使差動繼電器可靠動作。B綜合考慮暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的影響，總的不平衡電流為減小不平衡電流的主要方法有：(1)對中、小型電力變壓器、允許加大動作電流和稍帶延時躲過暫態(tài)不平衡電流的影 (2

14、)在差動回路中接人中間速飽和電流器uA，如圖103(b)所示。uA的鐵芯具有速飽和特性，它對含有較大非周期分量的外部短路暫態(tài)不平衡電流有抵制作用，而不含有非周期分量的交變分量能順利通過。 (3)當(dāng)采用上述措施仍不能滿足靈敏性要求時，或根據(jù)被保護元件具體情況需要進一步提高差動保護靈敏性時，可采用具有制動特性的差動繼電器。制動方案有磁力制動和幅值比較制動。(三）變壓器勵磁涌流及其特點 當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓依復(fù)時，可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，這種暫態(tài)過程中出現(xiàn)的變壓器勵磁電流稱為勵磁涌流，其數(shù)值可達額定電流的68倍。 在穩(wěn)定運行時，鐵芯中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓度，如圖105(a)所示

15、。如果在空載合閘初瞬(to)時正好瞬時值u=0，初相角uo此時，鐵芯中的磁通應(yīng)為負最大值。但是由于鐵芯中的磁通不能突變，因此將出現(xiàn)個非周期的分量磁通，這樣經(jīng)過半個周期以后、鐵芯中的磁通就達到2 ，如果鐵芯中原來還存在剩余磁通則總磁通 。如圖10-5（b)所示。達時變壓器的鐵芯嚴重飽和，勵磁電流將劇烈增大。 中包含有大員的非周期分量和高次諧波分量、如圖105(d)所不。勵磁涌流的大小和衰減時間與外加電壓的極化、鐵芯中剩磁的大小與方向，電源容量的大小，回路阻抗以及變壓器容量有關(guān)。例如，正好在電壓瞬時值為最大時合閘，就不會出現(xiàn)勵磁涌流，對三相變壓器而言，無論何時瞬間合閘，至少有兩相要出現(xiàn)程度不同的勵

16、磁涌流。大型變壓器勵磁涌流的倍數(shù)較中、小型變壓器的勵磁涌流倍數(shù)小。對于中、小型變壓器經(jīng)0.51s后，其值一般不超過0.250.5倍額定電流，大型變壓器要經(jīng)23s，變壓器容量越大，衰減越慢完全衰減則要花幾十秒時間。mresmcom 2exsI由上面分析可知勵磁涌流具有以下特點： (1)包含有很大成分的非周期分量，約占基波的包含有很大成分的非周期分量，約占基波的60，涌流偏向時，涌流偏向時間軸的一側(cè)。間軸的一側(cè)。 (2)包含有大量的高次諧波，且以二次諧波為主，約占基波包含有大量的高次諧波，且以二次諧波為主，約占基波3040以上以上. (3)波形之間出現(xiàn)間斷角?？蛇_波形之間出現(xiàn)間斷角?？蛇_80度以上

17、。度以上。表表102給出一組勵磁涌流的實驗數(shù)據(jù)。給出一組勵磁涌流的實驗數(shù)據(jù)。根據(jù)勵磁涌流的特點，可以采取下列措施防止勵磁涌流的影響：根據(jù)勵磁涌流的特點，可以采取下列措施防止勵磁涌流的影響： (1)采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器。采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器。 (2)利用二次諧波制動而躲開勵磁涌流。利用二次諧波制動而躲開勵磁涌流。 (3)按比較波形間斷角來鑒別內(nèi)部故障和勵磁涌流的差動保護。按比較波形間斷角來鑒別內(nèi)部故障和勵磁涌流的差動保護。 由于這飽和變流器躲過非周期分量性能不夠理想，目前，中、小型變壓器廣泛采用加強型速飽和交流器(BCH2型)構(gòu)成的變壓器差動保護。BCH2型差動繼電器是在速飽

18、和變流器基礎(chǔ)上，再加上短路繞組，以改善躲過非周期分量的性能.四、帶有速飽和變流器的差動繼電器四、帶有速飽和變流器的差動繼電器速飽和變流器的工作原理速飽和變流器的工作原理: :特點：特點：鐵心極易飽和。鐵心極易飽和。如上圖：如上圖：(a)(a)圖：速飽和變流器的原理接線圖。圖：速飽和變流器的原理接線圖。(b)(b)圖：一次線圈中只流過周期圖：一次線圈中只流過周期分量電流時，電流沿曲線變化，鐵心中的分量電流時，電流沿曲線變化，鐵心中的B B沿磁滯回線變化，沿磁滯回線變化，此時此時B B的變化很大，周期分量容易通過速飽和電流器而變換到二次的變化很大，周期分量容易通過速飽和電流器而變換到二次側(cè)，使繼電

19、器動作。側(cè)，使繼電器動作。 (c)(c)圖：一次線圈中通過暫態(tài)不平衡電流時，圖：一次線圈中通過暫態(tài)不平衡電流時，它含有很大的非周期分量，電流曲線完全偏于時間軸的一側(cè)，如圖它含有很大的非周期分量，電流曲線完全偏于時間軸的一側(cè)，如圖(c)(c)中曲線所示，因而使中曲線所示，因而使B B沿著局部磁滯回線變化。此時沿著局部磁滯回線變化。此時B B的變的變化很小，非周期分量不易通過速飽和變流器而變換到二次側(cè)，此時化很小，非周期分量不易通過速飽和變流器而變換到二次側(cè)，此時繼電器不動作?；脽羝^電器不動作。幻燈片 1818注意：注意：在被保護元件內(nèi)部故障的暫態(tài)過程中，短路電流也包含非在被保護元件內(nèi)部故障的暫

20、態(tài)過程中，短路電流也包含非周期分量，故繼電器不能立即動作。需待非周期分量衰減后，保周期分量，故繼電器不能立即動作。需待非周期分量衰減后，保護才能動作將故障切除。被保護的機組容量越大時，其一次回路護才能動作將故障切除。被保護的機組容量越大時，其一次回路的時間常數(shù)也越大，因而保護動作的時間就越長，越不易盡快切的時間常數(shù)也越大，因而保護動作的時間就越長，越不易盡快切除故障除故障帶加強型速飽和變流器的差動帶加強型速飽和變流器的差動繼電器繼電器帶加強型速飽和變流器的差動繼電帶加強型速飽和變流器的差動繼電器原理結(jié)構(gòu)如圖所示：器原理結(jié)構(gòu)如圖所示：它是一個帶有短路線圈和它是一個帶有短路線圈和的速飽和電流器和一

21、個作為執(zhí)行元的速飽和電流器和一個作為執(zhí)行元件的電流繼電器組成。速飽和變流件的電流繼電器組成。速飽和變流器的磁導(dǎo)體是一個三柱鐵心，在中器的磁導(dǎo)體是一個三柱鐵心，在中間柱間柱B B上繞有一個差動線圈（又稱上繞有一個差動線圈（又稱工作線圈）工作線圈） kWkW 和兩個平衡線圈；在右側(cè)鐵心柱和兩個平衡線圈；在右側(cè)鐵心柱C C上繞有二次線圈上繞有二次線圈，它和執(zhí)行元件相連接；短路線圈和則分別繞在中間，它和執(zhí)行元件相連接；短路線圈和則分別繞在中間柱柱B B和左側(cè)鐵心柱和左側(cè)鐵心柱A A上，兩個線圈極性的連接，是使由它們所產(chǎn)生上，兩個線圈極性的連接，是使由它們所產(chǎn)生的磁通在鐵心柱的磁通在鐵心柱A A和和B

22、B中為同方向相加。分析表明，短路線圈可使中為同方向相加。分析表明，短路線圈可使繼電器避越非周期分量的作用得到加強，從而更易于躲開暫態(tài)過繼電器避越非周期分量的作用得到加強，從而更易于躲開暫態(tài)過程中的不平衡電流及變壓器空載合閘時的勵磁涌流。程中的不平衡電流及變壓器空載合閘時的勵磁涌流。dWbbWW 、2WkWkW 確定動作電流計算值確定動作電流計算值 躲開勵磁涌流：躲開勵磁涌流： 躲開躲開TA二次回路斷線影響：二次回路斷線影響： 躲開外部短路時流經(jīng)保護的最大不平衡電流：躲開外部短路時流經(jīng)保護的最大不平衡電流： 根據(jù)經(jīng)驗，可靠系數(shù)取根據(jù)經(jīng)驗，可靠系數(shù)取1.3。其中：。其中： 高、中壓側(cè)調(diào)壓分接頭調(diào)壓

23、范圍的一半；高、中壓側(cè)調(diào)壓分接頭調(diào)壓范圍的一半； 兩側(cè)兩側(cè)TA同型系數(shù)，型號相同取同型系數(shù)，型號相同取0.5，不同取，不同取1； TA的最大誤差，取的最大誤差，取10%； 計算誤差，初次計算取計算誤差，初次計算取0.05； 流經(jīng)保護的最大外部短路電流；流經(jīng)保護的最大外部短路電流；若是雙繞組變壓器，則若是雙繞組變壓器，則:保護動作電流計算值取上述三條件最大值。保護動作電流計算值取上述三條件最大值。NrelcalopIKI.max.LrelcalopIKI)(3 .2 .1 .max.unbunbunbrelunbrelcalopIIIKIKImax.1 .kertsunpunbIfKKImax.

24、max.2 .mkmhkhunbIUIUImax. 2 .2 .max. 1 .1 .3 .kerkerunbIfIfImax.max.)( 3 . 1kerertsunbrelcalopIfUfKIKItsKerferf)(mhUmax. kI變壓器縱差動保護的整定計算原則變壓器縱差動保護的整定計算原則p264p264縱差動保護一次起動電流的整定原則縱差動保護一次起動電流的整定原則(1)(1)躲過變壓器勵磁涌流: (2)躲過電流互感器二次斷線不應(yīng)誤動作: ( 3)躲過外部穿越性短路最大不平衡電流: 縱差動保護靈敏系數(shù)的校驗縱差動保護靈敏系數(shù)的校驗變壓器縱差動保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗：變壓器

25、縱差動保護的靈敏系數(shù)可按下式校驗：式中應(yīng)采用保護范圍內(nèi)部故障時，流過繼電器的最小短式中應(yīng)采用保護范圍內(nèi)部故障時，流過繼電器的最小短路電流。即采用在單側(cè)電源供電時，系統(tǒng)在最小運行方式下，變壓路電流。即采用在單側(cè)電源供電時，系統(tǒng)在最小運行方式下，變壓器發(fā)生短路時的最小短路電流，按照要求，靈敏系數(shù)一般不應(yīng)低于器發(fā)生短路時的最小短路電流，按照要求，靈敏系數(shù)一般不應(yīng)低于。當(dāng)不能滿足要求時，則需要采用具有制動特性的差動繼電器。當(dāng)不能滿足要求時，則需要采用具有制動特性的差動繼電器。注意：注意：即使靈敏系數(shù)的校驗滿足要求，對變壓器內(nèi)部的匝間短即使靈敏系數(shù)的校驗滿足要求，對變壓器內(nèi)部的匝間短路，輕微故障等，縱差

26、動保護往往不能迅速靈敏地動作。一般瓦斯路，輕微故障等，縱差動保護往往不能迅速靈敏地動作。一般瓦斯保護先動作，然后待故障進一步發(fā)展，縱差動保護才動作。保護先動作，然后待故障進一步發(fā)展，縱差動保護才動作。三、采用帶磁制動特性差動繼電器構(gòu)成的差動保護(一)BCH1型差動繼電器工作原理 BCH1型差動繼電器的構(gòu)造原理如圖1011所示。其速飽和交流器鐵芯，差動繞組Wd、平衡繞組Wb1.Wb2及執(zhí)行部分都與BCH2型繼電器相同。但它沒有短路繞組而在鐵芯兩邊柱上分別繞有制動繞組Wres1和Wres2(其匝數(shù)均為制動繞組總匝數(shù)的1/2),兩個制動繞組反向串聯(lián)，制動繞組中通過電流時產(chǎn)生的磁通，只沿兩邊柱形成回路

27、，兩個二次繞組W21，W22同向串聯(lián)后接執(zhí)行元件DL110.2型電流繼電器。在制動磁通的作用下，兩個二次繞組中產(chǎn)生的電動勢互相抵消，而差動繞組所產(chǎn)生的磁通，在二次繞組產(chǎn)生的電動勢相加。差動繞組接入差動電流回路，而制動繞組接入差動保護臂中。 當(dāng)不考慮制動繞組的作用時，BCH1型繼電器相當(dāng)于一個普通的速 飽和變流器,若考慮到制動繞組的作用，在差動保護外部短路時，穿越性短路電流流過制動繞組產(chǎn)生的制功磁通使鐵芯飽和。這種交流助磁效應(yīng)使磁阻增大，減弱了差動繞組與二次繞組之間的傳變能力,使得外部短路時產(chǎn)生的最大不平衡電流的交流分量難以傳變到二次側(cè)，這樣可靠地躲開了外部短路時不平衡電流的影響。 當(dāng)制動繞組W

28、res中無電流時使繼電器動作需要通入差動繞組的最小電流Iop,ro稱為繼電器的最小動作電流。 當(dāng)通入制動繞組中的制動電流Ires增加時，鐵芯飽和程度也增加,使繼電器的動作電流Iopr也隨之增加，Iopr與Ires的關(guān)系曲線稱為繼電器的制動特件曲線。 如圖1012所示。當(dāng)制動電流較小時、鐵芯沒有飽和，動作電流變化不大，故制動特性曲線起始部分變化較平緩。當(dāng)制動電流較大時，鐵芯飽和嚴重繼電器動作電流增加很快，使制動特性曲線上翹。而且制動匝數(shù)越多，曲線上翹越多。從原點作制動曲線的切線,此切線與橫軸間夾角為a，則 稱為繼電器的制動系數(shù)。為保證繼電器可靠動作，取Kres0.50.6.Kres不是常數(shù)，它與

29、a 有關(guān)，圖1012(b)中曲線1為a 90(或270。)時最小制動特性曲線，曲線2為a=0(或180。)時最大制動特性曲線。resropresIIK/tan.圖圖1014中繼電器的制動中繼電器的制動繞組及不平衡繞組繞組及不平衡繞組Wb11接接入入A側(cè)差動臂，平衡繞組側(cè)差動臂，平衡繞組Wb1接入接入B側(cè)差動臂。差動側(cè)差動臂。差動繞組繞組Wd接入差動回路。接入差動回路。平衡繞組的作用同平衡繞組的作用同BCH2型繼電器相同，下面通型繼電器相同，下面通過分析制動繞組作用過分析制動繞組作用,說說明繼電器的工作特性明繼電器的工作特性.如圖,曲線1為不平衡電流與外部短路電流的關(guān)系.水平線2為無制動作用時繼

30、電器的動作電流曲線，顯然，繼電器動作電流是與短路點位置無關(guān)的常數(shù)。曲線3為制動特性曲線，且位于直線1之上，交水平線2于a點。從圖中可見，在任何外部短路電流作用下，繼電器的動作電流都大于相應(yīng)的不平衡電流，故不會誤動不會誤動作。而當(dāng)內(nèi)部短路時，當(dāng)短路電流增大時，繼電器的動作電流相應(yīng)降低所以采用帶制動特性的繼電器不僅可以躲過不平銜電流的影響，還可以提高保護的靈敏性，現(xiàn)結(jié)合圖1015說明如下：(1)當(dāng)保護區(qū)內(nèi)部故障且當(dāng)保護區(qū)內(nèi)部故障且A側(cè)無電源時，制動繞組中無電流側(cè)無電源時，制動繞組中無電流流過流過,故其動作電流為故其動作電流為Iop,ro，差動繞組中是，差動繞組中是B側(cè)供給的短側(cè)供給的短路電流。這種

31、情況下保護最靈敏。路電流。這種情況下保護最靈敏。(2)當(dāng)保護區(qū)內(nèi)部故障當(dāng)保護區(qū)內(nèi)部故障A、B供給的短路電流相等時，供給的短路電流相等時，Ires1/2Id，即制動繞組中電流是差動繞組中電流的一半，即制動繞組中電流是差動繞組中電流的一半，這個關(guān)系如圖這個關(guān)系如圖1015中直線中直線5所示。直線所示。直線5與制動特性曲與制動特性曲線線3交于交于b點，此點縱坐標(biāo)就是繼電點，此點縱坐標(biāo)就是繼電電器的動作電流Iop,ro。在b點右側(cè)，直線5位于曲線3之上，繼電器能動作。(3)當(dāng)保護區(qū)內(nèi)部故障且B側(cè)無電源時，制動繞組與差動繞組中電流相等，IresId,這是繼電器動作員不利的情況，如圖1015中直線4.它與

32、制動特性曲線3交于c點，c點對應(yīng)的繼電器動作電流為Iopr2，在c點之右，直線4始終在曲線3之上，繼電器能動作.由以上分析可見在變壓器差動保護區(qū)內(nèi)故障時，帶制動特性繼電器的動作電流在Iop,roIop,r2之間在制動特性曲線起始部分變化緩慢，動作電流變化范圍不大，比無制動作用繼電器的動作電流小得多，即提高了靈敏性。 BCHl型繼電器的制動繞組應(yīng)接入哪一側(cè)，遵循原則是要保證外部短路時制動作用最大，而內(nèi)部短路時制動作用最小。據(jù)此，對于雙繞組變壓器，制動繞組應(yīng)接在無電源或小電源側(cè)。對于三繞組變壓器，當(dāng)三側(cè)都有電源時，一般將繼電器制動繞組接于穿越性短路電流最大一側(cè)，使外部故障時，制動繞組有最大的制動作

33、用。對于單側(cè)或雙側(cè)電源的三繞組變壓器，制動繞組一般接于無電源那一側(cè)以提高變壓器內(nèi)部故障時保護的靈敏性。 第三節(jié) 變壓器氣體保護變壓器差動保護雖然能保護變壓器內(nèi)部和外部故障，動作迅速，靈敏系數(shù)高，但接線復(fù)雜多用于大容量重要的變壓器作主保護。它并不能保護所有內(nèi)部故障，如變壓器油面降低，匝間短路等，因為匝間電流常小于動作電流因此，常采用瓦斯保護作為主保護，對變壓器內(nèi)部故障全面保護。在油浸式變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時，由于故障點的局部高溫使變壓器油溫升高油內(nèi)空氣被排出形成上升氣泡，若故障點產(chǎn)生電弧，則變壓器油和其他絕緣材料分解出大量氣體，這些氣體自油箱流向油枕上部，故障越嚴重，產(chǎn)生氣體越多，流向油枕氣流速

34、度越快。利用這種氣體實現(xiàn)的保護稱為瓦斯保護。一、氣體繼電器的工作原理:氣體保護的測量元件是氣體繼電器。如圖所示,氣體繼電器安裝在變壓器油箱與油枕間的連接管道上。為使氣體能夠順利進入瓦斯繼電器和油枕，變壓器的頂蓋與水平面之間夾角應(yīng)有115的坡度。連接管道應(yīng)有24的坡度. 開口杯擋板式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)如圖所示。在上部有一個附帶永久磁鐵4的開口杯5，下部有一面附帶永久磁鐵11的擋板10。在正常情況下，繼電器充滿油，開口杯在油的浮力和重錘6作用下，處于上翹位置，永久磁鐵4遠離干簧觸點15觸點15斷開，擋板l0在彈簧9作用下,處于正常位置,其附帶的永久磁鐵11遠離干簧觸點13,干簧觸點13可靠斷開.在變

35、壓器內(nèi)部發(fā)生故障時,產(chǎn)生少許氣體,匯集在在氣體繼電器上部，迫使氣體繼電器內(nèi)油而下降，使開口油杯露出油面，因物體在氣體中比在油中受到的浮力小，因此開口杯失去平衡，繞軸落下，永久碰鐵4隨之落廠，接通干簧觸點15，發(fā)出輕瓦斯功作信號。當(dāng)變壓器漏油時，同樣由于油面下降而發(fā)出輕瓦斯信號.當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時、油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，變壓器油箱和油枕之間連接管中出現(xiàn)強烈的油流，當(dāng)油流流速達到整定速度值時，油流對擋板沖擊力克服彈簧的作用力，擋板被沖動，永久磁鐵靠近干簧觸點13，侵干黃觸點13閉合，發(fā)出跳閘脈沖，斷開變壓器各電源側(cè)的斷路器。二、氣體保護的接線 圖1025為瓦斯保護接線圖當(dāng)氣體繼電器KG輕瓦斯

36、觸點(上觸點)閉合，通過信號繼電器1KS，延時發(fā)出預(yù)告信號；重瓦斯觸點(下觸點)閉合后、經(jīng)信號繼電器2KS、連接片XB接通中間繼電器KM作用于斷路器跳閘，切除變壓器。 為避免氣體繼電器下觸點受油流沖擊出現(xiàn)跳動現(xiàn)象造成失靈，出口中間繼電器則具有自保持功能，利用KM第三對觸點進行自鎖，見圖1025(a)以保證斷路器可靠跳閘，其中按鈕SB用于解除自鎖，如不用按鈕，也可用斷路器1QF輔助常開觸點實現(xiàn)自動解除自鎖。但這種辦法只有出口中間繼電器KM距高壓配電室的斷路器距離較近時才可采用，否則連線太長不經(jīng)濟、連接片XB用以將氣體繼電器下觸點切換到信號燈，使重瓦斯保護退出工作。瓦斯保護動作后，應(yīng)從氣體繼電器上

37、部排氣口收集氣體。根據(jù)氣體數(shù)量、顏色、化學(xué)成分，可燃性等，判斷保護動作的原因和故障的性質(zhì)。 瓦斯保護和差動保護均為變壓器的主保護，在較大容量的變壓器上要同時采用，瓦斯保護接線簡單，靈敏性高動作迅速，但它只能反映油箱內(nèi)部故障，不能保護油箱外的引出線和套管上的故障，只能靠差動保護動作于跳閘，因此，瓦斯保護不能單獨作為變壓器的主保護。第四節(jié) 變壓器的電流速斷保護 電流速斷保護原理接線如圖1026所示。電源側(cè)為直接接地系統(tǒng)時，保護采用完全星形接線，如非直接接地系統(tǒng)，則采用兩相不完全星形接線。保護動作于跳開兩側(cè)斷路器。保護動作電流按以下兩個條件計算，選擇其中較大者。 (1)按躲過變壓器負荷側(cè)母線上K1點

38、(見圖1026)短路時流過保護的最大短路電流計算，即(2)按躲過變壓器空載投入時的勵磁涌流計算,通常取其動作電流Iop大于35倍的變壓器額定電流，即保護的靈敏系數(shù)按保護安裝處最小兩相短路電流校驗，即 電流速斷保護接線簡單，動作迅速，但當(dāng)系統(tǒng)容量不大時保護區(qū)很小，甚至伸不到變壓器內(nèi)部，不能保護變壓器的全部。因此它不能單獨作為變壓器的主保護。 max1KrelopIKITNopII) 53 (2) 2(min. 2min.OPKsIIK第五節(jié)變壓器相問短路的后備保護及過負荷保護 變壓器相間短路的后備保護既是變壓器主保護的后備保護、又是相鄰母線或線路的后備保護。變壓器相間短路的后備保護可采用過電流保

39、護、帶低電壓的過流保護、復(fù)合電壓啟動的過流保護，負序過流保護等。如果變壓器過負荷運行時間過長，勢必影響繞組絕緣壽命，因此還必須設(shè)過負荷保護。 一、過流保護 變壓器過流保護的單相原理接線同圖1026相似，只是在電流繼電器以后串接一個時間繼電器KT即可。保護裝置動作電流按躲開變壓器的最大負荷電流整定，即 max.TLrerelopIKKI變壓器最大負荷電流按下述情況考慮1)對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器后的負荷電流，當(dāng)各臺變壓器容量相同時，同時，可按下式計算2)對降壓變壓器應(yīng)考慮負荷中電動機自啟動時的最大電流TNTLImmI1max.TNssTLIKImax.保護裝置的靈敏系數(shù)按下式校驗

40、保護裝置的靈敏系數(shù)按下式校驗 近后備保護，取變壓器低壓側(cè)母線作為校驗點，要求Ks.min1.52 ;作為遠后備保護，取相鄰線路末端為校驗點，要求Ks.min12。 保護動作時限應(yīng)比相鄰元件過流保護中最大時限者大一個階梯時限。OPksIIK)2(min.min.二、低電壓啟動的過流保護二、低電壓啟動的過流保護 低電壓啟動的過流保護原理接線圖如圖低電壓啟動的過流保護原理接線圖如圖1027所示。所示。保護啟動元件由電流繼電器和低電壓繼電器構(gòu)成保護啟動元件由電流繼電器和低電壓繼電器構(gòu)成。 電流繼電器電流繼電器1KA、2KA、3KA的一次動作電流按躲開的一次動作電流按躲開變壓器額定電流來整定，即變壓器額

41、定電流來整定，即 由式可見，其動作電流比過流保護動作電流小，因此提由式可見，其動作電流比過流保護動作電流小，因此提高了保護的靈敏性。高了保護的靈敏性。 低電壓繼電器低電壓繼電器1、2、3 KV的動作電壓按躲開正常運行的動作電壓按躲開正常運行時的最低工作電壓整定。電流元件的靈敏系數(shù)按式時的最低工作電壓整定。電流元件的靈敏系數(shù)按式(1029)校驗，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗。校驗，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗。TNrerelopIKKImin.min.kopUUsK圖圖10-2710-27中設(shè)置了閉鎖中間繼電器中設(shè)置了閉鎖中間繼電器KLKL，當(dāng)電壓互感器二次，當(dāng)電壓互感器二次回路斷線時回路斷線時

42、, ,低壓繼電器動作，啟動閉鎖中間繼電器低壓繼電器動作，啟動閉鎖中間繼電器KLKL，發(fā)出電壓回路斷線信號。發(fā)出電壓回路斷線信號。 三、復(fù)合電壓啟動的過電流保護三、復(fù)合電壓啟動的過電流保護 1工作原理工作原理 復(fù)合電壓啟動的過流保護一般用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及復(fù)合電壓啟動的過流保護一般用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過流保護靈敏系數(shù)達不到要求的降壓變壓器。其保護的原理接線圖過流保護靈敏系數(shù)達不到要求的降壓變壓器。其保護的原理接線圖如圖如圖1028所示。所示。電流啟動元件由接于相電流的繼電器電流啟動元件由接于相電流的繼電器l3kA構(gòu)成，電壓啟動元件由構(gòu)成，電壓啟動元件由反應(yīng)不對稱短路的負序

43、電壓繼電器和反應(yīng)對稱短路接于相問電壓的反應(yīng)不對稱短路的負序電壓繼電器和反應(yīng)對稱短路接于相問電壓的低電壓繼電器低電壓繼電器Kv構(gòu)成。只有電流啟動元件和電壓啟動元件都動作時構(gòu)成。只有電流啟動元件和電壓啟動元件都動作時才能啟動時間繼電器才能啟動時間繼電器KT。 當(dāng)正常運行時，電流啟動元件和電壓啟動元件都不動作，故保護當(dāng)正常運行時，電流啟動元件和電壓啟動元件都不動作，故保護裝置不動作。當(dāng)變壓器發(fā)生不對稱短路時，故障相電流繼電器動作，裝置不動作。當(dāng)變壓器發(fā)生不對稱短路時，故障相電流繼電器動作，同時負序電壓繼電器同時負序電壓繼電器KVN動作，其常閉觸點打開，切斷低壓繼電器動作，其常閉觸點打開，切斷低壓繼電

44、器KV的電壓回路，的電壓回路，KV常閉觸點閉合，使閉鎖中間繼電器常閉觸點閉合，使閉鎖中間繼電器KL動作，動作，其常開觸點閉合，其常開觸點閉合， (此時電流繼電器已動作此時電流繼電器已動作)啟動時間繼電器啟動時間繼電器KT，經(jīng)過經(jīng)過KT的延時，其觸點閉合，啟動出口繼電器的延時，其觸點閉合，啟動出口繼電器KCO，使變壓器各，使變壓器各例斷路器跳閘。例斷路器跳閘。 當(dāng)發(fā)生三相對稱短路時，由于短路瞬間也會出現(xiàn)短時的負序電當(dāng)發(fā)生三相對稱短路時，由于短路瞬間也會出現(xiàn)短時的負序電壓，使負序電壓繼電器壓，使負序電壓繼電器KVN啟動，使低壓繼電器啟動，使低壓繼電器KV動作，當(dāng)負序動作，當(dāng)負序電壓消失后，電壓消失

45、后，KV接于相間電壓上，因此只有母線電壓高于接于相間電壓上，因此只有母線電壓高于KV的返的返回電壓方可使回電壓方可使KV返回。但三相短路時母線電壓均很低，小于返回。但三相短路時母線電壓均很低，小于KV的的返回電壓，故返回電壓，故KV保持動作狀態(tài)，此時相當(dāng)于低電壓啟動的過電流保持動作狀態(tài)，此時相當(dāng)于低電壓啟動的過電流保護。保護。2整定計算整定計算 (1)電流繼電器動作電流按式電流繼電器動作電流按式(1030)整定。整定。 (2)負序電壓繼電器的一次動作電壓按躲過正常運行時的不平衡電負序電壓繼電器的一次動作電壓按躲過正常運行時的不平衡電壓整定可取壓整定可取Uop2=0.06UN (3)接在相間電壓

46、上的低電壓繼電器的一次動作電壓，按躲過電動接在相間電壓上的低電壓繼電器的一次動作電壓，按躲過電動機自啟動的條件整定。對于火力發(fā)電廠的升壓變壓器，還應(yīng)考慮能機自啟動的條件整定。對于火力發(fā)電廠的升壓變壓器，還應(yīng)考慮能躲過發(fā)電機失磁運行時的最低運行電壓，一般可取躲過發(fā)電機失磁運行時的最低運行電壓，一般可取Uop(0.50.6)UN。(4)靈敏性按后備保護范圍末端兩相金屬性短路情況下校驗，要求靈靈敏性按后備保護范圍末端兩相金屬性短路情況下校驗，要求靈敏系數(shù)不小于敏系數(shù)不小于1.21)電流元件電流元件2)負序電壓元件負序電壓元件3)相間電壓元件相間電壓元件KV的靈敏系數(shù)按式的靈敏系數(shù)按式(1031)整整

47、 2)2(2 .min.min.opkUUsK2)2(2 .min.min.opkIIsK復(fù)合電壓的過流保護，采用負序電壓繼電器的整定值較小，對于復(fù)合電壓的過流保護，采用負序電壓繼電器的整定值較小，對于不對稱短路提高了靈敏件。對于對稱短路，不對稱短路提高了靈敏件。對于對稱短路，Kv的返回電壓為其啟的返回電壓為其啟動電壓的動電壓的11512倍，因此，電壓元件比低電壓過流保護靈敏倍，因此，電壓元件比低電壓過流保護靈敏系數(shù)可提高系數(shù)可提高11512倍。對于大容量變壓器，由于變壓器額定倍。對于大容量變壓器，由于變壓器額定電流較大，電流元件的靈敏系數(shù)可能不滿足要求，為此，可選蝴電流較大，電流元件的靈敏系

48、數(shù)可能不滿足要求，為此，可選蝴負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護。負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護。 四、負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護四、負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護 負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護原理接線圖如圖負序電流及單相式低電壓啟動的過電流保護原理接線圖如圖流濾過器流濾過器B及電流繼電器及電流繼電器2KA組成負序電流保護，反應(yīng)不對稱短路組成負序電流保護，反應(yīng)不對稱短路電壓繼電器電壓繼電器Kv組成單相低電壓啟動的過流保護，反映三相短路組成單相低電壓啟動的過流保護，反映三相短路 五、相間短路后備保護的配置原則五、相間短路后備保護的配置原則 變壓器防止外部

49、相問短路的后備保護的配置與被保護變壓變壓器防止外部相問短路的后備保護的配置與被保護變壓2S電氣電氣主接線方式及谷側(cè)電源倩況有關(guān)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障，應(yīng)跳外主接線方式及谷側(cè)電源倩況有關(guān)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障，應(yīng)跳外各側(cè)斷路器，當(dāng)油箱外部故障時應(yīng)只跳外近故障點的變壓器斷路器，各側(cè)斷路器，當(dāng)油箱外部故障時應(yīng)只跳外近故障點的變壓器斷路器，使變壓器其余側(cè)繼續(xù)運行。使變壓器其余側(cè)繼續(xù)運行。 (1)對于雙繞組變壓器相問短路的后備保護應(yīng)裝于主電源側(cè)，根對于雙繞組變壓器相問短路的后備保護應(yīng)裝于主電源側(cè)，根據(jù)主接線情況可帶一段或兩段時限，較短時限用于縮小故障影響范據(jù)主接線情況可帶一段或兩段時限，較短時限用于縮小

50、故障影響范圍，較長時限用于斷開各側(cè)斷路器。圍，較長時限用于斷開各側(cè)斷路器。 (2)對于單相電源的三繞組變壓對于單相電源的三繞組變壓器器(或自耦變壓器或自耦變壓器)，相間短路后備保，相間短路后備保護宜裝于主電源側(cè)及主負荷側(cè)，如圖護宜裝于主電源側(cè)及主負荷側(cè)，如圖1030所示，裝于負荷側(cè)的過流保護所示，裝于負荷側(cè)的過流保護以以t3時限跳開時限跳開3QF,t 3按該母線所連按該母線所連接元件保護中最大動作時限大一個階梯時限。主電源側(cè)保護帶有兩級時限t1和t2，以較小的時限t2跳開變壓器末裝保護側(cè)11的斷路器2QF，以較大的時限t1跳開變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)上述配置方式不能滿足靈敏系數(shù)要求時，可在所有各側(cè)

51、都配置保護裝置。 (3)對于多側(cè)電源的三繞組變壓器，應(yīng)在各側(cè)都配置后備保護裝置。對動作時限最小的保護，應(yīng)加裝方向元件，動作功率方向取為由變壓器指向母線。各側(cè)保護均動作于跳開本側(cè)斷路器。在加裝方向保護的一側(cè)，加裝一套不帶方向的后備保護，其動作時限應(yīng)比三側(cè)保護中的最大時限大一個階梯時限，保護動作后跳開三側(cè)斷路器，作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護。 六、變壓器的過負荷保護六、變壓器的過負荷保護 變壓器過負荷在多數(shù)情況下是三相對稱的，因此，過負荷保護只變壓器過負荷在多數(shù)情況下是三相對稱的，因此，過負荷保護只用一個電流繼電器接入一相電流、經(jīng)延時作用于信號。過負荷保護用一個電流繼電器接入一相電流、經(jīng)延時作用于

52、信號。過負荷保護的安裝側(cè)，應(yīng)根據(jù)保護能反映變壓器各繞組可能過負荷的情況來選的安裝側(cè)，應(yīng)根據(jù)保護能反映變壓器各繞組可能過負荷的情況來選擇。擇。1雙繞組變壓器雙繞組變壓器對雙繞組升壓變壓器應(yīng)裝在發(fā)電機電壓側(cè)，對雙繞組降壓變壓器應(yīng)對雙繞組升壓變壓器應(yīng)裝在發(fā)電機電壓側(cè)，對雙繞組降壓變壓器應(yīng)裝設(shè)在高壓側(cè)。裝設(shè)在高壓側(cè)。2三繞組變壓器三繞組變壓器對一側(cè)無電源的三繞組升壓變壓器應(yīng)裝于發(fā)電機電壓側(cè)和無電源側(cè)。對一側(cè)無電源的三繞組升壓變壓器應(yīng)裝于發(fā)電機電壓側(cè)和無電源側(cè)。對三側(cè)有電源的繞組升壓變壓器，二側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。對僅一側(cè)有電源對三側(cè)有電源的繞組升壓變壓器，二側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。對僅一側(cè)有電源的三繞組降壓變比器，若三側(cè)繞

53、組容量相等，只裝于電源側(cè)：若三的三繞組降壓變比器，若三側(cè)繞組容量相等，只裝于電源側(cè)：若三側(cè)繞組的容量不等，則裝于電源側(cè)及繞組容量較小側(cè)。對兩側(cè)都有側(cè)繞組的容量不等，則裝于電源側(cè)及繞組容量較小側(cè)。對兩側(cè)都有電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)備側(cè)的過負荷保護。裝于電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)備側(cè)的過負荷保護。裝于各側(cè)過負荷保護，均應(yīng)經(jīng)過同一時間繼電器作用于信號。過負荷保各側(cè)過負荷保護，均應(yīng)經(jīng)過同一時間繼電器作用于信號。過負荷保護動作電流按式護動作電流按式(1030)整定。整定。第六節(jié)第六節(jié) 變壓器的零序保護變壓器的零序保護 在在110kv及以上中性點直接接地的電網(wǎng)中，接地故障的幾率很大，

54、及以上中性點直接接地的電網(wǎng)中，接地故障的幾率很大，因此對中性點直接接地電網(wǎng)中的變壓器，在其高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)接地因此對中性點直接接地電網(wǎng)中的變壓器，在其高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)接地(零序零序)保護，用來反映接地故障，并用作變壓器主保護的后備保護保護，用來反映接地故障，并用作變壓器主保護的后備保護及相鄰元件接地故障的后備保護。及相鄰元件接地故障的后備保護。 變壓器高壓繞組中性點是否接地運行與變壓器絕緣水平有關(guān)。變壓器高壓繞組中性點是否接地運行與變壓器絕緣水平有關(guān)。220kv及以上的大型變壓器，高壓繞組采用分級絕緣，其中性點絕及以上的大型變壓器，高壓繞組采用分級絕緣，其中性點絕緣水平不同：緣水平不同：(1)絕緣水平

55、低，如絕緣水平低，如500kv系統(tǒng)中，中性點絕緣水平為系統(tǒng)中，中性點絕緣水平為38kv的變壓器，其中性點必須接地運行。的變壓器，其中性點必須接地運行。(2)絕緣水平高，如絕緣水平高，如220kv電網(wǎng)中性點絕緣為電網(wǎng)中性點絕緣為110kv的變壓器，其中性的變壓器，其中性點可直接接地運行，也可在系統(tǒng)中不失去中性點接地的條件下不接點可直接接地運行，也可在系統(tǒng)中不失去中性點接地的條件下不接地運行。電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時，零序電流大小及分布與電網(wǎng)中中地運行。電網(wǎng)中發(fā)生接地短路時，零序電流大小及分布與電網(wǎng)中中性點接地數(shù)目和位置有關(guān)，對中性點絕緣水平較高的分級絕緣變壓性點接地數(shù)目和位置有關(guān)，對中性點絕緣水平較

56、高的分級絕緣變壓器和全絕緣變壓器，可安排一部分變壓器中性點接地運行另一部器和全絕緣變壓器，可安排一部分變壓器中性點接地運行另一部分變壓器中性點不接地運行、以保證電網(wǎng)在各種運行方式下，變壓分變壓器中性點不接地運行、以保證電網(wǎng)在各種運行方式下，變壓器中性點接地數(shù)目和位置盡量不變，才能保持零序保護的動作范圍器中性點接地數(shù)目和位置盡量不變，才能保持零序保護的動作范圍穩(wěn)定，且有足夠的靈敏性。穩(wěn)定，且有足夠的靈敏性。一、中性點直接接地變壓器的零序電流保護一、中性點直接接地變壓器的零序電流保護 中性點直接接地變壓器需要裝沒零序電流保護，其原理接線圖中性點直接接地變壓器需要裝沒零序電流保護，其原理接線圖如圖如

57、圖1031所示。保護用零序電流互感器所示。保護用零序電流互感器TAN。接在中性點引出。接在中性點引出線上，其額定電壓可選低一線上，其額定電壓可選低一級，其變比根據(jù)短路電流引起的熱級，其變比根據(jù)短路電流引起的熱穩(wěn)定和電動力動穩(wěn)定條件來選擇。穩(wěn)定和電動力動穩(wěn)定條件來選擇。 為縮小接地故障的影響范圍及為縮小接地故障的影響范圍及提高后備保護的快速性通常在中提高后備保護的快速性通常在中性點處配置兩段式零序電流保護。性點處配置兩段式零序電流保護。每段各帶兩級時限。零序每段各帶兩級時限。零序I段作為段作為變壓器及母線的接地故障后備保變壓器及母線的接地故障后備保護，其動作電流與引出線零序電流護，其動作電流與引

58、出線零序電流保護保護I段在靈敏系數(shù)上配合整定段在靈敏系數(shù)上配合整定，以較短延時作用于跳開母聯(lián)斷路器或分段斷路器以較短延時作用于跳開母聯(lián)斷路器或分段斷路器QF；以較長延；以較長延時作用于跳開變壓器。零序時作用于跳開變壓器。零序11段作為引出線接地故障的后備保護，段作為引出線接地故障的后備保護，零序電流保護零序電流保護11段動作電流和時限應(yīng)與相鄰元件零序保護的后備段動作電流和時限應(yīng)與相鄰元件零序保護的后備段相配合，第一段相配合，第一 級短延時級短延時(c3)與引出線零序后備段動作延時配合，與引出線零序后備段動作延時配合，第二級長延時比第一級延長一個階梯時限。第二級長延時比第一級延長一個階梯時限。

59、零序電流保護零序電流保護I段動作電流為段動作電流為零序電流保護零序電流保護11段動作電流為段動作電流為第一級延時時間第一級延時時間t3應(yīng)比相鄰元件零序保護后備段最大時限大一個應(yīng)比相鄰元件零序保護后備段最大時限大一個，第二級延時時間。，第二級延時時間。 為防止斷路器為防止斷路器1QF在斷開狀態(tài)下在斷開狀態(tài)下(變壓器未與系統(tǒng)并聯(lián)之前變壓器未與系統(tǒng)并聯(lián)之前)，在，在變壓器高壓側(cè)發(fā)生接地短路誤將母聯(lián)斷路器變壓器高壓側(cè)發(fā)生接地短路誤將母聯(lián)斷路器QF跳閘，故在和出口跳閘，故在和出口回路中串接回路中串接IQF常開輔助觸點將保護閉鎖。對自藕變壓器和高、中常開輔助觸點將保護閉鎖。對自藕變壓器和高、中壓側(cè)及中性點

60、都直接接地的三繞組變壓器設(shè)零序保護。當(dāng)有選擇壓側(cè)及中性點都直接接地的三繞組變壓器設(shè)零序保護。當(dāng)有選擇性要求時，應(yīng)增設(shè)功率方向元件。性要求時，應(yīng)增設(shè)功率方向元件。二、中性點可能接地或不接地變壓器的零序保護二、中性點可能接地或不接地變壓器的零序保護 110kv及以上中性點直接接地電網(wǎng)中，如低壓側(cè)有電源及以上中性點直接接地電網(wǎng)中，如低壓側(cè)有電源的變壓器中性點可能接地運行或不接地運行，對外部單相的變壓器中性點可能接地運行或不接地運行，對外部單相接地短路引起的過電流，以及失去接地中性點引起電壓升接地短路引起的過電流，以及失去接地中性點引起電壓升高應(yīng)按變壓器絕緣情況裝設(shè)相應(yīng)的保護。高應(yīng)按變壓器絕緣情況裝設(shè)