第6章變壓器保護新

（1）油箱內(nèi)部故障a、變壓器繞組相間短路；b、變壓器繞組匝間短路；c、變壓器繞組接地短路變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生較大的短路電流，不僅會燒壞變壓器繞組和鐵心，而且由于絕緣油汽化，可能引起變壓器爆炸。一、變壓器故障類型現(xiàn)在是1頁\一共有26頁\編輯于星期一（2）油箱外部故障a、絕緣套管的相間短路與接地短路；b、引出線上的發(fā)生的相間短路和接地短路；現(xiàn)在是2頁\一共有26頁\編輯于星期一變壓器的不正常工作狀態(tài)：（1）由于外部短路引起的過電流；（2）負荷長時間超過額定容量引起的過負荷；（3）油箱漏油造成的油面降低；（4）由于外加電壓過高或頻率降低引起的過勵磁；對于不正常工作狀態(tài)，變壓器保護也必須能夠反應。發(fā)告警信號，或延時跳閘?，F(xiàn)在是3頁\一共有26頁\編輯于星期一三、變壓器的保護配置瓦斯保護：輕瓦斯（信號）和重瓦斯（跳閘）針對：油箱內(nèi)的各種故障及油面降低。優(yōu)點：油箱內(nèi)部所有故障，有較高靈敏性。缺點：動作時間較長；不能反應油箱外部的故障?？v差保護或電流速斷保護（根據(jù)變壓器容量選擇）反應繞組、套管及引出線上的相間短路，在一定程度上反應繞組內(nèi)部匝間短路及中性點接地側的接地短路。特點：瞬時動作切除故障主保護現(xiàn)在是4頁\一共有26頁\編輯于星期一3.外部相間短路的后備保護1）過電流保護2）復合電壓起動的過流保護3）負序電流保護和單相式低壓起動的過電流保護4）阻抗保護4.外部接地短路的后備保護1）零序電流保護（若中性點接地）2）零序過電壓保護、在中性點裝放電間隙加零序電流保護5.過負荷保護

6.過勵磁保護7.其它非電氣量保護（油箱內(nèi)溫度、壓力升高、冷卻系統(tǒng)故障）延時跳閘或發(fā)信號現(xiàn)在是5頁\一共有26頁\編輯于星期一第二節(jié)變壓器差動保護

一、變壓器縱差保護原理必須適當選擇兩側電流互感器的變比，使正常運行及外部故障時，流過差動繼電器的電流為0I-InTA1nTA2nT現(xiàn)在是6頁\一共有26頁\編輯于星期一二、變壓器縱差保護的不平衡電流引起變壓器縱差保護不平衡電流的主要因素有：（1）變壓器兩側繞組接線方式不同；（2）變壓器、電流互感器的計算變比與實際變比不同；（3）變壓器帶負荷調(diào)節(jié)分接頭；（4）電流互感器傳變誤差的影響；（5）變壓器勵磁電流產(chǎn)生的不平衡電流；（6）變壓器勵磁涌流現(xiàn)在是7頁\一共有26頁\編輯于星期一1．變壓器兩側繞組接線方式不同產(chǎn)生的不平衡YAI&YBI&YCI&DAI&DBI&DCI&aI&bI&cI&YAI&YBI&YCI&DAI&DBI&aI&bI&cI&現(xiàn)在是8頁\一共有26頁\編輯于星期一TA：變壓器Y形側接成Δ形；變壓器Δ形側接成Y形。現(xiàn)在是9頁\一共有26頁\編輯于星期一2.TA的計算變比與實際變比不同產(chǎn)生的不平衡

變壓器的變比、電流互感器的變比都是根據(jù)產(chǎn)品目錄來選擇的標準變比，很難滿足克服措施：對不平衡電流進行補償數(shù)字式保護I-InTA1nTA2nT現(xiàn)在是10頁\一共有26頁\編輯于星期一3.變壓器帶負荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生的不平衡4.兩側電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡帶負荷調(diào)壓分接頭變壓器在運行中常常需要改變分接頭來調(diào)電壓，這樣就改變了nT，出現(xiàn)不平衡差流?？朔胧?整定時增大動作電流門檻值。變壓器兩側電流互感器的型號不同，勵磁特性差別較大1）穩(wěn)態(tài)不平衡電流I-InTA1nTA2nT現(xiàn)在是11頁\一共有26頁\編輯于星期一外部故障時，短路電流中還含有非周期暫態(tài)分量，非周期分量按一定的時間常數(shù)衰減，是低頻分量，大部分流經(jīng)勵磁支路，增加TA的傳變誤差，導致不平衡電流增大?？朔胧?

選用具有較好暫態(tài)傳變特性的TA；

增大動作電流門檻值；2）暫態(tài)不平衡電流現(xiàn)在是12頁\一共有26頁\編輯于星期一當變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復過程中，由于變壓器鐵心中的磁通急劇增大，使變壓器鐵心瞬時飽和，出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁涌流。勵磁涌流可達變壓器額定電流的6～8倍，如不采取措施變壓器縱差保護將會誤動。5.變壓器勵磁涌流的影響××涌流產(chǎn)生原因:鐵芯中的磁通不能突變

現(xiàn)在是13頁\一共有26頁\編輯于星期一穩(wěn)態(tài)時，磁通滯后電壓90°；當U=0時投入變壓器，鐵心出現(xiàn)磁通–Φm

，鐵心中磁通不能突變，必須產(chǎn)生+Φm

的非周期分量，以抵消–Φm，使得Φ=0，考慮到剩磁Φsy的影響，半個周波后，鐵心中的磁通達到最大值，嚴重飽和，對應的勵磁涌流此時也達到最大?，F(xiàn)在是14頁\一共有26頁\編輯于星期一單相變壓器勵磁涌流的特征：1、數(shù)值較大，可達額定電流的6～8倍，偏于時間軸一側；2、含有較大的直流分量；3、勵磁涌流中含有大量的諧波分量；3、勵磁涌流的波形中有間斷。現(xiàn)在是15頁\一共有26頁\編輯于星期一三相變壓器勵磁涌流：克服勵磁涌流對變壓器差動保護影響一般采用勵磁涌流閉鎖措施。1）二次諧波制動原理；2）間斷角制動原理；3）波形對稱原理；現(xiàn)在是16頁\一共有26頁\編輯于星期一三、比率制動式縱差保護縱差動保護的主要問題是克服區(qū)外短路故障時差動回路的不平衡電流，以及變壓器空載投入時勵磁涌流的影響，同時還要保證內(nèi)部短路故障時差動保護的靈敏性和快速性。流入差動繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時的穿越電流有關，穿越電流越大，不平衡電流越大。比率制動差動保護，利用反應變壓器穿越電流大小的制動電流，使保護動作電流隨制動電流而變化，當外部短路穿越電流增大，制動電流隨之增加，增強了外部故障時的制動作用，有效地防止了不平衡電流引起的誤動，同時提高了內(nèi)部故障時的靈敏度?，F(xiàn)在是17頁\一共有26頁\編輯于星期一目前廣泛應用的數(shù)字式變壓器縱差動保護，普遍使用兩折線或三折線比率制動特性。動作判據(jù)：

現(xiàn)在是18頁\一共有26頁\編輯于星期一四、差動電流速斷保護在變壓器嚴重內(nèi)部故障時，短路電流水平較高，使得電流互感器飽和，其二次電流中高次諧波分量增大，可能影響到比率差動保護的快速動作，因此，變壓器縱差動保護應配置差動電流速斷保護，作為輔助保護加快內(nèi)部嚴重故障時保護的動作速度，其實質(zhì)是反應差動電流的電流瞬時速斷保護?，F(xiàn)在是19頁\一共有26頁\編輯于星期一五、零序電流差動保護變壓器零序電流差動保護由變壓器中性點側零序電流互感器和變壓器星形側電流互感器的零序回路構成

，優(yōu)點：不受勵磁涌流、電壓分接頭調(diào)整的影響。對YNd11接線變壓器，構成縱差保護時，YN側TA接成角型，D側接成星型，YN側二次電流兩兩相減，消除零序電流，可以防止外部接地短路時，縱差保護的誤動，但對內(nèi)部單相接地短路靈敏度不足甚至拒動

?，F(xiàn)在是20頁\一共有26頁\編輯于星期一后備保護的作用：防止外部故障引起的變壓器繞組過電流，并作為相鄰元件（母線或線路）保護的后備，以及在可能條件下作為變壓器內(nèi)部故障時主保護的后備。一.相間短路的后備保護第三節(jié)變壓器后備保護

主要包括相間短路后備保護、接地短路后備保護

相間后備保護用以防止變壓器外部短路引起變壓器繞組的過電流及作為變壓器本身差動保護和瓦斯保護的后備，當變壓器所連接母線未裝設專用母線保護時也作為母線的保護。

現(xiàn)在是21頁\一共有26頁\編輯于星期一一.相間短路的后備保護相間后備保護可選用過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護以及負序過電流保護等

1.過電流保護動作電流按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流整定：需要分別考慮躲過并列運行的變壓器切除一臺時產(chǎn)生的過負荷電流，躲過電動機負荷的自起動電流等，動作時限和靈敏度需要與相鄰元件的過電流保護相配合?，F(xiàn)在是22頁\一共有26頁\編輯于星期一2.復合電壓啟動的過電流保護動作電流按按躲過變壓器額定電流整定：負序過電壓繼電器作為不對稱故障的電壓保護，而低電壓繼電器作為三相短路的電壓保護。負序電壓過電壓繼電器的動作電壓按躲過正常運行時出現(xiàn)的最大不平衡電壓整定：現(xiàn)在是23頁\一共有26頁\編輯于星期一3.負序過電流保護負序電流保護靈敏度較高，但整定計算相對復雜，由于負序電流不反應三相對稱短路，所以必須加裝一套低電壓啟動的過電流保護來反應三相對稱短路?，F(xiàn)在是24頁\一共有26頁\編輯于星期一對110kV及以上中性點直接接地電網(wǎng)（大接地電流系統(tǒng)）中的變壓器，對外部接地短路引起的過電流，應裝設零序保護，作為變壓器主保護的后備和相鄰元件接地故障的后備。二.接地短路的后備保護變壓器中性點是否接地運行與變壓器中性點的絕緣水平有關。220KV及以上大型變壓器，高壓繞組一般采用分級絕緣，中性點絕緣有兩種：500KV變壓器中性點絕緣水平38KV，必須直接接地運行；220KV變