變壓器保護(hù)課件

1、變壓器保護(hù),1,學(xué)習(xí)交流PPT,一、電力變壓器的故障類型 和不正常工作狀態(tài),2,學(xué)習(xí)交流PPT,（一）變壓器的故障類型 變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種類型：1、油箱外的故障:主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。2、油箱內(nèi)的故障:包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。 實(shí)踐表明，變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障形式；而變壓器油箱內(nèi)發(fā)生相間短路的情況比較少。,3,學(xué)習(xí)交流PPT,（二）變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài) 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有: 1、變壓器外部短路引起的過電流; 2、負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷； 3、風(fēng)扇

2、故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。 4、對于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過電壓，威脅變壓器的絕緣； 5、大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運(yùn)行工況下會(huì)使變壓器過勵(lì)磁。 變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，引起鐵芯、繞組和其他金屬構(gòu)件的過熱。繼電保護(hù)應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度，發(fā)出告警信號(hào)，使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，以確保變壓器的安全。,4,學(xué)習(xí)交流PPT,二、變壓器保護(hù)配置,5,學(xué)習(xí)交流PPT,（一）變壓器保護(hù)分類 變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)，除了變壓器各側(cè)電流、電壓變化外，油箱內(nèi)的油、氣、溫度等非電量也會(huì)發(fā)生變化。因此，變壓器保護(hù)分為電量保護(hù)和非電量保護(hù)。,6,

3、學(xué)習(xí)交流PPT,（二）差動(dòng)保護(hù) （三）變壓器的本體保護(hù) 1）重瓦斯 2）有載重瓦斯 3）輕瓦斯 4）有載輕瓦斯 5）油溫高 6）冷卻器故障 7）風(fēng)冷消失 8）壓力釋放 9）油位異常,7,學(xué)習(xí)交流PPT,（四）后備保護(hù) 1）復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù) 2）復(fù)合電壓閉鎖方向過電流保護(hù) 3）零序方向過電流保護(hù) 4）間隙零序保護(hù) 5）零序過電壓保護(hù) 6）非全相保護(hù) 7）過負(fù)荷保護(hù) 8）風(fēng)冷啟動(dòng),8,學(xué)習(xí)交流PPT,差動(dòng)保護(hù) 變壓器差動(dòng)保護(hù)通過比較各側(cè)電流的大小和相位而構(gòu)成的保護(hù)。 ICD=I1-I2=0,單線原理圖,兩側(cè)電流互感器TA1、TA2之間的區(qū)域?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)的范 圍，保護(hù)動(dòng)作斷開兩側(cè)斷路器QF1、Q

4、F2。 影響變壓器差動(dòng)保護(hù)因素及處理的措施： 1、激磁涌流引起的差動(dòng)回路不平衡電流 當(dāng)變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)過程中，由于變壓器鐵芯中磁通量的突變，使鐵芯瞬間飽和，這時(shí)出現(xiàn)很大的勵(lì)磁電流，達(dá)5-10的額定電流，這個(gè)電流叫激磁涌流。 常用的措施： A、延時(shí)動(dòng)作、增大動(dòng)作值； B、利用二次諧波制動(dòng)。 2、變壓器兩側(cè)接線組別不同引起的差動(dòng)回路不 平衡電流,9,學(xué)習(xí)交流PPT,電力系統(tǒng)中常用的Y,d11接線組別的變壓器,三角形側(cè)的線電流比星形側(cè)的同一相電流超前30,若兩側(cè)電流互感器接成星形,即便二次電流數(shù)值相等,在差動(dòng)回路中也會(huì)出現(xiàn)不平衡電流。,措施： 相位補(bǔ)償法。,10,學(xué)習(xí)交流PPT

5、,3、兩側(cè)電流互感器變比不等引起的不平衡電流 措施： 電流補(bǔ)償法。 4、兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同引起的不平衡電流 措施： 電流補(bǔ)償法（保護(hù)整定計(jì)算予以考慮，即適當(dāng)增大保護(hù)動(dòng)作電 流。計(jì)算時(shí)引 入電流互感器同型系數(shù)，同型系數(shù)取0.5;不同型系數(shù)取1 ）。 5、變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流 電流補(bǔ)償法（增大保護(hù)動(dòng)作電 流),11,學(xué)習(xí)交流PPT,差動(dòng)保護(hù)的簡單原理 對于變壓器差動(dòng)保護(hù)來說，保護(hù)裝置規(guī)定變壓器各側(cè)電流的方向都以指向變壓器為正方向（減極性） 流入等于流出時(shí)不動(dòng)作 差動(dòng)范圍內(nèi)流入與流出不相等動(dòng)作,12,學(xué)習(xí)交流PPT,常用的Y，d11接線的變壓器，由于三角形側(cè)的線電壓與星形側(cè)相應(yīng)相的線

6、電壓在相位上相差30，故其相應(yīng)相的電流相位關(guān)系也相差30。即三角形側(cè)的電流比星形側(cè)的同一相電流在相位上超前30為消除電流大小和相位差異 方法一：采用相位補(bǔ)償法 Y側(cè)CT按接入 側(cè)CT按Y接入 方法二：通過軟件補(bǔ)償 通過軟件對所有一次繞組為Y型接線的二次電流進(jìn)行相位和幅值補(bǔ)償,13,學(xué)習(xí)交流PPT,差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍 差動(dòng)用電流互感器內(nèi)的設(shè)備故障,對于輕微的匝間短路不能反應(yīng) 差動(dòng)動(dòng)作后的檢查,14,學(xué)習(xí)交流PPT,差動(dòng)保護(hù)的分類 差動(dòng)保護(hù) 差流速斷 差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間小于30ms，差流速斷電流保護(hù)小于20ms,用于快速切除差動(dòng)范圍內(nèi)的大電流故障。 零序差動(dòng)（僅用于自耦變壓器，提高靈敏度） 分側(cè)差

7、動(dòng)保護(hù):常用于自耦變壓器高、中壓側(cè)及公共繞組，這種保護(hù)無須考慮繞組的勵(lì)磁涌流、過激磁等影響。對于相間和單相短路靈敏度高，但對匝間短路保護(hù)無作用。,15,學(xué)習(xí)交流PPT,在下列情況下應(yīng)將差動(dòng)保護(hù)停用 差動(dòng)保護(hù)二次回路及電流互感器回路有變動(dòng)或進(jìn)行校驗(yàn)時(shí) 繼電保護(hù)人員測定差動(dòng)回路電流相量及差壓 差動(dòng)保護(hù)互感器一相斷線或回路開路 差動(dòng)回路出現(xiàn)明顯的異常現(xiàn)象 誤動(dòng)跳閘,16,學(xué)習(xí)交流PPT,變壓器的本體瓦斯保護(hù),一、重瓦斯保護(hù) 變壓器油箱內(nèi)部短路時(shí)，短路點(diǎn)的電弧使變壓器油以及繞組絕緣物分解，產(chǎn)生氣體，從油箱向油枕流動(dòng)，形成高速油流通過裝于油箱與油枕間導(dǎo)油管上的瓦斯繼電器，使繼電器動(dòng)作，作用于跳開變壓器稱

8、為重瓦斯保護(hù)。 二、輕瓦斯保護(hù) 變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障，產(chǎn)生氣體量少，氣體緩慢通向瓦斯繼電器，在其上方積聚使瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)稱為輕瓦斯保護(hù)。若變壓器油箱漏油，使得油面下降到一定程度也可以使瓦斯繼電器動(dòng)作，動(dòng)作于信號(hào)。,17,學(xué)習(xí)交流PPT,1、氣體繼電器 2、油枕 3、變壓器頂蓋 4、連接管道,1、罩 6、重錘 12、螺絲桿 2、頂針 7、探針 13、干簧接點(diǎn) 3、氣塞 8、開口銷 14、調(diào)節(jié)桿 4、永久磁鐵 9、彈簧 15、干簧接點(diǎn) 5、開口杯 10、擋板 16、套管 17、排氣孔,18,學(xué)習(xí)交流PPT,瓦斯保護(hù)的簡單原理 輕瓦斯：少量氣體聚集在瓦斯繼電器頂部，迫使油面下降帶動(dòng)開口杯接

9、點(diǎn)閉合，發(fā)出信號(hào) 重瓦斯：大量氣體伴隨油流沖擊瓦斯繼電器擋板， 帶動(dòng)擋板接點(diǎn)（串聯(lián)接點(diǎn)）閉合，發(fā)出跳閘令 瓦斯保護(hù)的范圍 油箱內(nèi)部的相間短路故障 繞組匝間、層間短期故障 繞組與鐵芯與外殼間的短路故障 鐵芯故障 油面下降或漏油 分接頭接觸不良等故障,19,學(xué)習(xí)交流PPT,在下列情況應(yīng)將重瓦斯改接為信號(hào) 進(jìn)行注油和濾油時(shí) 進(jìn)行 呼吸器暢通工作或更換硅膠時(shí) 除采油樣和氣體繼電器上部放氣閥放氣時(shí)外，在其它所有地方打開放氣、放油和進(jìn)氣閥門時(shí) 開、閉氣體繼電器連接管上的閥門時(shí) 在氣體保護(hù)及二次回路上進(jìn)行工作時(shí),20,學(xué)習(xí)交流PPT,過流保護(hù) （一）過流保護(hù)的簡單原理 利用故障時(shí)產(chǎn)生電流大于動(dòng)作電流 （二）

10、過流保護(hù)的保護(hù)范圍 高后備作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)及中、低壓側(cè)的后備 中、低壓側(cè)后備為各側(cè)的后備,21,學(xué)習(xí)交流PPT,過電流保護(hù) 為了反映外部短路引起的變壓器過電流和作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù),變壓器 需裝設(shè)過流保護(hù)。 根據(jù)變壓器容量的不同和系統(tǒng)短路電流水平的不同可采用的保護(hù)方式有： 過電流保護(hù)； 低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)； 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)； 負(fù)序過電流保護(hù)。,22,學(xué)習(xí)交流PPT,復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù),普通過電流保護(hù)是按躲過變壓器 可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定的,因此保護(hù)靈敏度不 夠。 復(fù)合電壓閉鎖過流按躲過變壓器額定電流整定的。 電流元件： Idz=(Kkk /Kf)Ie I

11、e 額定電流 Kkk可靠系數(shù) Kf返回系數(shù),23,學(xué)習(xí)交流PPT,電壓元件： 低電壓元件動(dòng)作值應(yīng)小于正常情況下母線上可能出現(xiàn)的最低電壓 Udz=(0.50.6)Ue 負(fù)序電壓元件動(dòng)作值按躲過正常情況下不平衡電壓來整定 Udz=0.06Ue 負(fù)序電流保護(hù),負(fù)序電流和單相電壓啟 動(dòng)的過電流保護(hù)。 按躲過變壓器在最大負(fù) 荷電流下并伴隨系統(tǒng)頻 率降低時(shí)負(fù)序電流濾過 器輸出的最大不平衡電 流一般取 ： Idz=(0.1-0.2)Ie,24,學(xué)習(xí)交流PPT,（三）加裝復(fù)合電壓的目的是為了提高保護(hù)的靈敏度 對方向：高壓復(fù)流保護(hù)在中壓TV斷線后，則認(rèn)為是反方向，此時(shí)故障，保護(hù)將不啟動(dòng)；中壓復(fù)流保護(hù)也如此。所以

12、在電壓互感器二次檢修或電壓消失時(shí)，我們要心中有數(shù)。 對復(fù)合電壓：現(xiàn)場保護(hù)整定，復(fù)壓取三側(cè)。當(dāng)某側(cè)TV斷線后，則退出本則保護(hù)斷線的復(fù)壓元件，復(fù)壓閉鎖（方向 ）過流保護(hù)和復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)仍然可以通過其它側(cè)的復(fù)壓來啟動(dòng)。一側(cè)TV斷線不會(huì)影響保護(hù)。但各側(cè)都發(fā)生TV斷線，保護(hù)將不起作用。,25,學(xué)習(xí)交流PPT,復(fù)合電壓原理圖 不對稱短路時(shí)主要依靠負(fù)序電壓啟動(dòng)，斷開低電壓回路，由低電壓開放保護(hù) 對稱短路時(shí)，主要是帶接地線送電，靠低電壓開放保護(hù),26,學(xué)習(xí)交流PPT,零序過流與間隙零序,現(xiàn)在間隙保護(hù)很完善，所以不采用零序聯(lián)跳。兩臺(tái)主變的間隙保護(hù)、零序保護(hù)可以同時(shí)投入運(yùn)行，保護(hù)可以自動(dòng)選擇投退，中性點(diǎn)接地主變接地保護(hù)起作用，間隙保護(hù)不起作用；不接地主變間隙保護(hù)起作用，接地保護(hù)不起作用。,27,學(xué)習(xí)交流PPT,風(fēng)冷跳閘保護(hù),風(fēng)