第六章 電力變壓器的保護

1第六章電力變壓器的保護教學要求：（1）熟悉變壓器保護的配置原則；（2）了解瓦斯保護工作原理；（3）掌握變壓器縱差保護工作原理及整定計算方法；（4）掌握變壓器相間短路后備保護工作原理及整定計算方法；（5）熟悉變壓器接地保護工作原理；（6）理解三繞組變壓器后備保護及過負荷保護配置。

2§6-1電力變壓器的故障類型和保護措施一、故障變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障兩類1、油箱內(nèi)部故障：繞組相間短路、單相匝間短路、單相接地短路等油箱內(nèi)故障主要包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路，以及鐵芯燒毀等。變壓器油箱內(nèi)的故障十分危險，由于油箱內(nèi)充滿了變壓器油，故障后強大的短路電流使變壓器油急劇的分解氣化，可能產(chǎn)生大量的可燃性氣體（瓦斯），很容易引起油箱爆炸。2、油箱外部故障：絕緣套管及引出線上的多相短路、單相接地短路等3二、不正常運行情況1、油箱滲漏造成油面降低2、外部短路引起的過電流3、過負荷三、變壓器應(yīng)設(shè)置的保護1、瓦斯保護：800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。反映油箱內(nèi)部故障和油面降低重瓦斯保護用來反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器，輕瓦斯保護動作于發(fā)出信號。4

2、縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護（故障）縱差保護或電流速斷保護:6300KVA及以上并列運行的變壓器，10000KVA及以上單獨運行的變壓器，發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中6300KVA及以上重要的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護。10000KVA及以下的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護，其過電流保護的動作時限應(yīng)大于0.5s。對于2000KVA以上的變壓器，當電流速斷保護靈敏度不能滿足要求時，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護?？v差保護用于反應(yīng)電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的短路故障，其保護動作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器。作為引出線、套管及油箱內(nèi)故障主保護53、相間短路的后備保護。相間短路的后備保護用于反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過電流，同時作為瓦斯保護和縱差保護（或電流速斷保護）的后備保護，其動作時限按電流保護的階梯形原則來整定，延時動作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器。

(1)過電流保護(2)復合電壓起動的過電流保護(3)低電壓啟動的過電流4、過負荷保護（不正常運行）對于400KVA以上的變壓器，當數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應(yīng)裝設(shè)過負荷保護。過負荷保護通常只裝在一相，其動作時限較長，延時動作于發(fā)信號。

6

5、接地短路的零序保護:對于中性點直接接地系統(tǒng)中的變壓器，應(yīng)裝設(shè)零序保護，零序保護用于反應(yīng)變壓器高壓側(cè)（或中壓側(cè)），以及外部元件的接地短路。

6、過勵磁保護：防御變壓器過勵磁,高壓側(cè)電壓為500KV及以上的變壓器，對頻率降低和電壓升高而引起的變壓器勵磁電流升高，應(yīng)裝設(shè)變壓器過勵磁保護。

7、溫度保護（不正常運行）上層油溫監(jiān)視，自動啟動冷卻風扇7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(cè)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0。電流差動原理應(yīng)用于變壓器就構(gòu)成了變壓器差動保護。8一、差動保護工作原理1、適用：2000kVA及以上變壓器保護變壓器繞組內(nèi)部故障及其引出線的相間短路，與重瓦斯配合作為主保護2、方式：環(huán)流法和均壓法（少用）3、環(huán)流法：比較流過被保護元件兩端電流4、接線：被保護元件兩端安裝變比不同的TA；KD并接于兩TA連線間95、原理：理論上正?；蛲獠慷搪妨魅氩顒永^電器的電流為零內(nèi)部故障流入差動繼電器的電流不等于零6、特點：保護具有絕對選擇性，無須延時107、動作值：Ir>Iset（外部短路時的最大不平衡電流）

11若選擇電流互感器的變比，使之滿足即：按相實現(xiàn)的縱差動保護，其電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)TA變比的比值等于變壓器的變比

則12正常運行和外部短路時，流過差動繼電器的電流為，由于電流互感器特性、變比等因素，流過繼電器的電流不等于零，該電流叫作不平衡電流。

13為了保證保護動作的選擇性，繼電器的動作電流應(yīng)躲開外部故障時出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定。不平衡電流越大，繼電器動作電流越大，保護的靈敏度越低。因此減小不平衡電流及其對保護的影響就是實現(xiàn)縱差動保護的主要問題。

14變壓器內(nèi)部故障時，流入差動繼電器的差動電流等于故障點電流（變換到電流互感器二次側(cè)），只要該電流大于KD的動作電流時，KD動作。

15二、變壓器差動保護的特點（不平衡電流產(chǎn)生的因素及其防止措施）穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流：1、由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流。2、由計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流3、由兩側(cè)電流互感器型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流4、由變壓器帶負荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流16暫態(tài)情況下的不平衡電流：1、暫態(tài)非周期分量的影響。2、勵磁涌流的影響。171、變壓器接線組別的影響（1）原因：變壓器接線形式通常采用Y/Δ-11

原、副邊電流相位差30018（2）采取措施：通過改變縱差保護的接線方式消除這個電流,Y側(cè)TA接成Δ，Δ側(cè)TA接成Y19（3）變比選擇：Y側(cè)采用Y,d11的接線方式，將兩相電流差接入差動繼電器內(nèi)，該側(cè)流入差動繼電器的電流增大了√3倍，該側(cè)電流互感器的變比也要相應(yīng)地增大√3倍，而d側(cè)采用Y,Y12的接線方式,將各相電流直接接入差動繼電器內(nèi)，20以后，在電流互感器三角形側(cè)的每個差動臂中，電流又增大為倍，此時為了保證在正常運行(等于二次額定電流5A)及外部故障情況下連接臂中電流相等，故需進行數(shù)值補償，即使星形側(cè)的電流互感器的變比按增大到倍選擇。

21變壓器星形側(cè)按三角形接線時電流互感器的變比為

變壓器三角形側(cè)按星形接線時電流互感器的變比為

這樣，通過電流互感器的適當連接及變比選擇，消除了由于變壓器兩側(cè)接線方式不同而使電流相位不同所產(chǎn)生的不平衡電流。22即兩側(cè)電流互感器變比的選擇應(yīng)該滿足

Y接LH變比——nTA1（Y）=√3INY/5Δ側(cè)LH變比——nTA2（Δ）=INd/5INY－變壓器繞組接成星形側(cè)的額定電流INd－變壓器繞組接成三角形側(cè)的額定電流

實際上選一個接近和稍大于計算值的標準變比即高壓側(cè)電流互感變比應(yīng)加大√3倍.

該項不平衡電流已消除.。231.電流互感器的計算變比與實際變比不同

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KDnTA1nTA2nT數(shù)字式保護電磁式保護中間變流器＋平衡線圈＋整定242、TA實際變比和計算變比不同時的影響（1）原因：

例：一臺31.5MVA，兩側(cè)電壓分別為10.5KV（Δ）和115KV（Y），Y/Δ-11接線的變壓器

兩側(cè)額定電流：I1N=31.5MVA/√3*10.5KV=1730A

I2N=31.5MVA/√3*115KV=158A

25選擇LH變比：I1N=1730AI2N=158A低壓側(cè)：nTA2=2000/5=400高壓側(cè)：nTA1=√3*158/5≈300/5=60兩臂電流：i1=1730/400=4.32Ai2=158/60=4.55A不平衡電流:Iunb=i2-i1=4.55-4.32=0.23A26（2）采取措施：

令變比差系數(shù)為如果將變壓器兩側(cè)的電流都折算到電流互感器的二次側(cè)，并忽略不為零的影響，則區(qū)外故障時變壓器兩側(cè)電流大小相等，即I=I2=nTI1，但方向相反，I稱為區(qū)外故障時變壓器的穿越電流。27由電流互感器和變壓器變比不一致產(chǎn)生的最大不平衡電流Iunb.max為Ik.max——為區(qū)外故障時最大的穿越電流283、變壓器分接頭改變的影響（1）原因：調(diào)整分接頭實際上就是改變變壓器的變比，其結(jié)果必然將破壞電流互感器二次電流的平衡關(guān)系，產(chǎn)生了新的不平衡電流。

（2）采取措施：引入相對誤差系數(shù)提高Iset式中ΔU為由變壓器分接頭改變引起的相對誤差，考慮到電壓可以正負兩個方向調(diào)節(jié)，一般取調(diào)整范圍的一半294、電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流電流互感器的等效電路如圖所示電流互感器的二次電流為電流互感器的傳變誤差為勵磁電流Iμ130區(qū)外故障時變壓器兩側(cè)的一次電流為（折算到二次側(cè)），故由電流互感器傳變誤差引起的不平衡電流為不平衡電流實際上就是兩個電流互感器勵磁電流之差。31a.通常采用同型系數(shù)Kst來表示互感器型號對不平衡電流的影響,提高保護動作電流同型——Kst=0.5

不同型——Kst=1對變壓器的縱差保護，兩側(cè)電流互感器的型號肯定不同，故取Kst＝132勵磁電流的大小取決于電流互感器鐵芯是否飽和以及飽和的程度。33鐵芯是否飽和以及飽和的程度，除了與電流互感器的磁化曲線和一次電流有關(guān)外，還與二次負載有關(guān)。34在一次電流大小一定的情況下，二次負載越大（即負載阻抗越大），勵磁回路的分流越大，鐵芯越容易飽和。磁化曲線是由電流互感器鐵芯材料和截面積決定的，電流互感器生產(chǎn)廠家根據(jù)產(chǎn)品的磁化曲線會提供所謂的10％誤差曲線，即電流互感器誤差達到10％時，一次電流與二次負載阻抗之間的關(guān)系曲線。35電流互感器生產(chǎn)廠家根據(jù)產(chǎn)品的磁化曲線會提供所謂的10％誤差曲線，即電流互感器誤差達到10％時，一次電流與二次負載阻抗之間的關(guān)系曲線。為了保證縱差保護的正確工作，通常是根據(jù)電流互感器的10％誤差曲線來選擇電流互感器的型號。36b.按10%誤差的要求選擇兩側(cè)TA（即按此誤差而形成的Iunb≤10%I1（一次電流）)根據(jù)區(qū)外故障最大短路電流Ik.max，在10％誤差曲線中找出相應(yīng)的二次負載阻抗的數(shù)值，如果實際的負載阻抗小于這個數(shù)值，那么二次電流的誤差就一定小于10％，否則要選擇容量更大的電流互感器。因此電流互感器可能的最大誤差為10％則最大不平衡電流為引入非周期分量系數(shù)Knp為1.5～2374.兩側(cè)電流互感器傳變誤差變壓器兩側(cè)電流互感器的型號不同，磁化特性差別較大?？朔胧?盡量選擇特性相同的互感器，并滿足10％誤差曲線，整定時增大動作電流門檻值；增大電流互感器變比；減小互感器二次負載，

1）穩(wěn)態(tài)不平衡電流38外部故障時，短路電流中還含有非周期暫態(tài)分量，導致不平衡電流的瞬時值較短路穩(wěn)態(tài)情況下大。克服措施:速飽和中間變流器。

2）暫態(tài)不平衡電流外部短路時：暫態(tài)過程中BLH二次側(cè)感應(yīng)出的電流很小,保護不易動作。內(nèi)部短路時：暫態(tài)過程中保護也不易動作。只有等暫態(tài)非周期分量消失后，保護才能正常動作。延長了故障切除時間。應(yīng)用：只宜于在中小容量的主設(shè)備上使用。394.變壓器勵磁涌流勵磁涌流：當變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復時，可能出現(xiàn)很大的勵磁電流（數(shù)值可達額定電流的6～8倍）,造成的不平衡電流很大。保護可能誤動?！痢廉a(chǎn)生原因:

鐵芯中的磁通不能突變。

涌流大小和哪些因素有關(guān)呢？合閘角、剩磁、鐵芯飽和特性等40勵磁涌流的影響

由于變壓器的勵磁電流只流經(jīng)它的電源側(cè)，故造成變壓器兩側(cè)電流不平衡，從而在差動回路內(nèi)產(chǎn)生不平衡電流?？赡茉斐杀Ｗo誤動作.勵磁電流全部流入差動繼電器中，形成不平衡電流41為了消除勵磁涌流的影響，在縱聯(lián)差動保護中通常采取的措施是：接入速飽和變流器。為了消除勵磁涌流非周期分量的影響，通常在差動回路中接入速飽和變流器。當勵磁涌流進入差動回路時，其中很大的非周期分量使速飽和變流器的鐵芯迅速嚴重飽和，勵磁阻抗銳減，使得一、二次之間的傳變性能變差，差動繼電器的電流很小，保護不起動。42三、縱差動保護的整定計算原則和步驟1、確定基本側(cè)2、動作電流計算按下述三個條件中最大者作為基本側(cè)動作電流

1)躲過外部短路時的最大不平衡電流式中Krel－可靠系數(shù),取1.3Iunb.max－外部短路故障時的最大不平衡電流

43

1)躲過保護范圍外部短路時的最大不平衡電流10%——電流互感器容許的最大相對誤差；

——電流互感器的同型系數(shù)，取為1；

——由變壓器帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，取電壓調(diào)整范圍的；

——由所采用的互感器變比或平衡線圈的匝數(shù)與計算值不同時，所引起的相對誤差，初算時取0.05?！侵芷诜至肯禂?shù)，取1.5～2，當采用速飽和變流器時，可取1442)躲過變壓器空載合閘或外部短路切除后電壓恢復時的勵磁涌流：

式中——可靠系數(shù)，取1.3～1.5；

——變壓器的額定電流；

——勵磁涌流的最大倍數(shù)(即勵磁涌流與變壓器額定電流的比值)，一般取4～8。3)躲過TA二次回路斷線時引起的不平衡電流當負荷電流不能確定時，可采用變壓器的額定電流，可靠系數(shù)一般取1.3。453、靈敏度校驗式中Ik.min.r為各種運行方式下變壓器區(qū)內(nèi)部故障時，流經(jīng)差動繼電器的最小差動電流單側(cè)電源最小方式內(nèi)部短路※靈敏系數(shù)不滿足要求時，采用制動特性。46四、具有制動特性的差動繼電器1、差動繼電器的制動特性

由互感器變比不一致和互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流與變壓器外部故障時的穿越電流有關(guān)。穿越電流越大，不平衡電流越大。具有制動特性的差動繼電器正是利用這個特點，在差動繼電器中引入一個能夠反應(yīng)變壓器穿越電流大小的制動電流，繼電器的動作電流不再是按躲過最大穿越電流整定，而是根據(jù)制動電流自動調(diào)整。對雙繞組變壓器制動電流可選取47變壓器外部故障時的不平衡電流與短路電流有關(guān)，也可以表示為則具有制動特性差動繼電器的動作方程為Krel

f(Ikel)曲線的線性部分可以表示為KTA為電流互感器未飽和時存在的線性誤差，由互感器的型號決定，一般小于2％48Krel

f(Ikel)曲線的線性部分可以表示為KTA為電流互感器未飽和時存在的線性誤差，由互感器的型號決定，一般小于2％——由所采用的互感器變比或平衡線圈的匝數(shù)與計算值不同時，所引起的相對誤差，初算時取0.05?！勺儔浩鲙ж摵烧{(diào)壓所引起的相對誤差，取電壓調(diào)整范圍的；49設(shè)變壓器穿越電流等于最大外部故障電流時，差動繼電器動作電流和制動電流分別為Iset.max和Ires.max，如圖中的a點,顯然，此時差動繼電器的不平衡電流就是按下式計算的最大不平衡電流，

50理論上，但制動電流也要經(jīng)過電流互感器測量，互感器飽和會使測量到的制動電流減少，故令稱為制動特性的最大制動比制動特性的數(shù)學表達式式中的K為制動特性的斜率繼電器的整定計算就是確定

拐點電流Ires.g

、

最小動作電流Iset.min、制動特性的斜率K(或最大制動比Kres.max）52拐點電流Ires.g應(yīng)該處在Krelf(Ires)曲線的線性部分，這樣可以減小繼電器的最小動作電流Iset.min。由于電流互感器開始飽和不易確定，通常認為制動電流小于或略大于變壓器的額定電流時電流互感器肯定不會飽和。

故拐點電流Ires.g選取的范圍為53由于處在Krelf(Ires)曲線的線性部分,最小動作電流Iset.min可以按計算。但計算出的有時會很小，對縱差保護的安全不利。制動特性斜率K按下式計算，對變壓器保護，通常取0.4～1542、差動繼電器在內(nèi)部故障時的動作行為變壓器內(nèi)部故障時，差動繼電器的動作情況。變壓器內(nèi)部故障時，差動電流Ir與制動電流Ires的關(guān)系與系統(tǒng)運行方式有關(guān)。兩側(cè)電源供電，直線1差電流只要大于最小工作電流Iset.min就能夠動作。55對單側(cè)電源供電，若I1是負荷側(cè)，Ires＝I1＝0，顯然繼電器的動作電流也是Iset.min；若I1是電源側(cè)，則Ir＝Ires＝I1，如圖直線2所示，故此時繼電器的動作電流也是Iset.min。56由此可見，在各種運行方式下的變壓器內(nèi)部故障時，帶有制動特性差動繼電器的動作電流均為最小工作電流Iset.min；57不帶制動的差動繼電器的制動是平行于坐標橫軸的直線，動作電流為固定的Iset.max。繼電器采用制動特性后，變壓器內(nèi)部故障時將動作電流從原來Iset.max的下降到Iset.min及制動線，故差動繼電器的靈敏度大為提高58制動電流的選取方式對保護的靈敏度是有影響的，

選取不唯一。對數(shù)字保護，制動電流通常由各側(cè)電流綜合而成，

以簡化整定計算和調(diào)試。

（1）平均電流制動（2）復式制動（3）標積制動59§6-3變壓器的勵磁涌流及鑒定方法一、單相變壓器勵磁涌流設(shè)變壓器在t=0時刻空載合閘時，加在變壓器上的電壓為則式中是變壓器鐵芯的剩磁，其大小和方向與變壓器切除時刻的電壓（磁通）有關(guān)60最嚴重的情況是在電壓過零時刻（α＝0）合閘，Φ的最大值為2Φm＋Φr，遠大于飽和磁通Φsat，造成變壓器的嚴重飽和。61最嚴重的情況是在電壓過零時刻（α＝0）合閘，Φ的最大值為2Φm＋Φr，遠大于飽和磁通Φsat，造成變壓器的嚴重飽和。令Φ=Φsat，62在0，2π周期內(nèi)，有波形間斷的寬度稱為勵磁涌流的間斷角，則63單相變壓器勵磁涌流的特點：（1）在變壓器空載合閘過程時，涌流是否產(chǎn)生以及涌流的大小與合閘角有關(guān)（2）波形完全偏離時間軸的一側(cè)，并且出現(xiàn)間斷。涌流越大，間斷角越小,間斷角度α一般大于60°。64（3）含有很大成分的非周期分量，間斷角越小，非周期分量越大（4）含有大量的高次諧波分量，而以二次諧波為主。間斷角越小，二次諧波也越小65勵磁涌流閉鎖?？朔胧?1）采用具有速飽和中間變流器2）二次諧波制動3）間斷角鑒別66

§6-4變壓器相間短路的后備保護

為了防止變壓器外部相間短路而使變壓器繞組流過較長時間的過電流，以及作為變壓器本身差動保護和瓦斯保護的后備，變壓器必須裝設(shè)相間短路的后備保護。后備保護的類型主要有：

過電流保護、低電壓啟動的過電流保護和復合電壓啟動的過電流保護。67一、過電流保護原理接線保護動作后，動作于跳兩側(cè)QF，或按先后秩序跳閘。

68整定原則：按大于變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流來整定式中：Krel——可靠系數(shù)取1.2～1.3Kre——返回系數(shù)，取0.85～0.95

IL.max——變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流69

IL.max可按以下情況考慮，并取最大值（1）對并聯(lián)運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺最大容量的變壓器時，在其他變壓器中出現(xiàn)的過負荷。當容量相同時，計算式為（2）對降壓變壓器，應(yīng)考慮電動機自啟動時的最大電流，計算式為70靈敏度71二、低電壓起動的過電流保護過電流保護按躲過可能出現(xiàn)的最大負荷電流整定，啟動電流比較大，對于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器，靈敏度往往不能滿足要求?？刹捎玫碗妷浩饎拥倪^電流保護。<<<72只有在電流元件和電壓元件同時動作后，才能啟動時間繼電器，經(jīng)過預(yù)定的延時后動作于跳閘。采用低電壓繼電器后，電流繼電器的整定值就可以不再考慮并聯(lián)運行變壓器切除或電動機自啟動時可能出現(xiàn)的最大負荷，而是按大于變壓器的額定電流整定，即73低電壓繼電器的動作電壓按以下條件整定，并取最小值（1）按躲過正常運行時可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定，即（2）按躲過電動機自啟動時的電壓整定：當?shù)蛪豪^電器由變壓器低壓側(cè)互感器供電時，計算式為當?shù)蛪豪^電器由變壓器高壓側(cè)互感器供電時，計算式為74低電壓繼電器的靈敏系數(shù)按下式校驗式中 ——最大運行方式下，靈敏系數(shù)校驗點發(fā)生三相短路時，保護安裝處感受到的最大殘壓。75三、復合電壓起動的過電流保護1、負序電壓繼電器（反映不對稱故障的電壓保護）負序電壓濾過器（利用負序分量反映故障）過電流繼電器和低電壓繼電器的整定原則與低電壓啟動過電流保護相同。負序過電壓繼電器的動作電壓按躲過正常運行時的負序濾過器出現(xiàn)的最大不平衡電壓來整定，通常取76如圖所示，特點:靈敏度更高77四、三繞組變壓器后備保護配置對于三繞組變壓器的后備保護，當內(nèi)部故障時，應(yīng)斷開各側(cè)斷路器，當外部故障時，只應(yīng)斷開近故障點側(cè)的變壓器斷路器，使變壓器的其余兩側(cè)繼續(xù)運行。781）對單側(cè)電源的三繞組變壓器，應(yīng)設(shè)置兩套后備保護，分別裝于電源側(cè)和負荷側(cè)。負荷側(cè)的過流保護只作為母線3保護的后備，動作后只跳開QF3電源側(cè)的保護帶兩級時限，以較小的時限跳開變壓器斷路器QF2，以較大的時限斷開變壓器各側(cè)斷路器。

792）對于多側(cè)電源的三繞組變壓器，應(yīng)在三側(cè)都裝設(shè)后備保護。

主電源側(cè)的過電流保護兼作變壓器主保護的后備保護。主電源一般指升壓變壓器的低壓側(cè)、降壓變壓器的高壓側(cè)、聯(lián)絡(luò)變壓器的大電源側(cè)。Ⅱ側(cè)和Ⅲ側(cè)過電流保護的動作時限Ⅰ側(cè)過電流保護的動作短時限長時限80

6.5變壓器的接地保護和過負荷保護要求：大電流接地系統(tǒng)中的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地（零序）保護。作為變壓器本身主保護的后備保護和相鄰元件接地短路的后備保護。81為了縮小接地故障的影響范圍及提高后備保護動作的快速性，通常配置為兩段式零序電流保護，每段各帶兩級時限。較短時限斷開母聯(lián)或分段斷路器，較長時間斷開變壓器斷路器。

82一、變電所單臺變壓器的零序電流保護通常在變壓器上裝設(shè)普通的零序過電流保護：保護的動作電流按與被保護側(cè)母線引出線零序電流保護后備段在靈敏度上相配合的條件來整定式中：Krel——可靠系數(shù)取1.2Kb——零序電流分支系數(shù)——相鄰元件零序電流Ⅰ段的動作電流保護的靈敏系數(shù)按后備保護范圍末端接地短路校驗，靈敏系數(shù)應(yīng)不小于1.2。零序電流保護Ⅰ段的動作時限短時限t1=0.5～1s,長延時在t2

=t1+△t再增加一級時限。83二、自耦變壓器零序電流保護的特點84

如圖所示系統(tǒng)的k點發(fā)生接地故障，其零序等效電路（b）所示85得86三、多臺變壓器并聯(lián)運行時的接地后備保護有若干臺變壓器并聯(lián)運行的變電站，則采用一部分變壓器中性點接地運行，而另一部分變壓器中性點不接地運行的方式。

87對于中性點有兩種運行方式的變壓器，需要裝設(shè)兩套相互配合的接地保護裝置：零序過電流保護─用于中性點接地運行方式；零序過電壓保護─用于中性點不接地運行方式。88按下列原則來構(gòu)成保護：對于分級絕緣變壓器應(yīng)先切除中性點不接地運行的變壓器，后切除中性點接地運行的變壓器；對于全絕緣變壓器應(yīng)先切除中性點接地運行的變壓器，后切除中性點不接地運行的變壓器。

89

1、全級絕緣變壓器原理接線圖對于全絕緣變壓器應(yīng)先切除中性點接地運行的變壓器，后切除中性點不接地運行的變壓器。902、分級絕緣變壓器接地后備保護的概念220kV及其以上電壓等級的大型變壓器，為了降低造價，高壓繞組采用分級絕緣，中性點絕緣水平比較低，在單相接地故障且失去中性點接地時，其絕緣受到破壞。對于分級絕緣變壓器應(yīng)先切除中性點不接地運行的變壓器，后切除中性點接地運行的變壓器；91變壓器的后備保護后備保護的作用：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。1.相間短路的后備保護

1）過電流保護I>Iset

(最大負荷電流，電動機自啟動電流

)

2）低電壓啟動的過電流保護I>IsetU<Uset3）復合電壓啟動的過電流保護

I>IsetU<UsetU2>U2.set

2