繼電保護(hù)課件變壓器保護(hù)

本章主要內(nèi)容8.1變壓器常見故障、不正常運(yùn)行及保護(hù)方式8.2瓦斯保護(hù)

8.3變壓器縱差動保護(hù)

8.4電流速斷保護(hù)8.5變壓器后備保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)8.6變壓器的接地保護(hù)現(xiàn)在是1頁\一共有62頁\編輯于星期二現(xiàn)在是2頁\一共有62頁\編輯于星期二第一節(jié)變壓器常見故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)及保護(hù)配置

一、變壓器常見故障、不正常運(yùn)行狀態(tài)

內(nèi)部故障：繞組相間短路、匝間短路、單相接地短路。外部故障：絕緣套管及引出線各種相間短路、單相接地短路。

變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)：過負(fù)荷、油箱漏油造成的油面降低、表面油溫過高、外部短路引起的過電流、電壓降低或頻率升高引起的變壓器過勵磁?，F(xiàn)在是3頁\一共有62頁\編輯于星期二保護(hù)配置反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的各種故障及油面降低（瓦斯保護(hù)）變壓器引出線、套管及繞組的相間短路（縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)）外部相間短路引起的變壓器過電流

（過電流保護(hù)）變壓器高壓繞組接地（接地保護(hù)）過負(fù)荷（過負(fù)荷保護(hù)）過勵磁（過勵磁保護(hù)）現(xiàn)在是4頁\一共有62頁\編輯于星期二第二節(jié)主變壓器瓦斯保護(hù)基本原理：它是反應(yīng)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。作用：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面降低測量元件：瓦斯繼電器出口方式：跳開變壓器各側(cè)斷路器；對于發(fā)變組接線，保護(hù)動作于全停、啟動快切。現(xiàn)在是5頁\一共有62頁\編輯于星期二瓦斯繼電器安裝示意圖現(xiàn)在是6頁\一共有62頁\編輯于星期二一、瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)及工作情況正常運(yùn)行：開口杯向上傾斜，干簧接點(diǎn)打開內(nèi)部輕微故障：氣體聚集在上部，使開口杯向下轉(zhuǎn)動，輕瓦斯干簧接點(diǎn)閉合，發(fā)出信號（氣體容積定值：250-300立方厘米）內(nèi)部嚴(yán)重故障：產(chǎn)生大量氣體，推動檔板運(yùn)動，重瓦斯的干簧接點(diǎn)閉合，起動出口繼電器，斷開變壓器兩側(cè)斷路器（定值：油流速度1.1米/秒)漏油使油面降低：上開口杯轉(zhuǎn)動，輕瓦斯動作也發(fā)出信號。現(xiàn)在是7頁\一共有62頁\編輯于星期二

二、原理接線

現(xiàn)在是8頁\一共有62頁\編輯于星期二KGTQ1KSKCOKGV+-3XB1QFKCOI32QFKCOI3TQ2+輕瓦斯動作信號重瓦斯1QF跳閘2QF跳閘瓦斯保護(hù)直流回路展開圖現(xiàn)在是9頁\一共有62頁\編輯于星期二第三節(jié)變壓器縱差動保護(hù)一、基本原理及實(shí)現(xiàn)時的特點(diǎn)二、采用BCH型差動繼電器構(gòu)成的差動保護(hù)三、二次諧波制動的變壓器差動保護(hù)

現(xiàn)在是10頁\一共有62頁\編輯于星期二一、基本原理現(xiàn)在是11頁\一共有62頁\編輯于星期二二、變壓器縱差保護(hù)特殊問題——引起不平衡電流增大的因素變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位不同變壓器空載投入的勵磁涌流帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器運(yùn)行中改變分接頭電流互感器計(jì)算變比與標(biāo)準(zhǔn)變比不同兩側(cè)電流互感器型號不同現(xiàn)在是12頁\一共有62頁\編輯于星期二

現(xiàn)在是13頁\一共有62頁\編輯于星期二

1、數(shù)值補(bǔ)償和相位補(bǔ)償

變壓器星形側(cè)電流互感器按角形接線?；ジ衅髯儽葹椋鹤儔浩鹘切蝹?cè)電流互感器按星形接線?；ジ衅髯儽葹椋?/p>

現(xiàn)在是14頁\一共有62頁\編輯于星期二

2、變壓器勵磁涌流的影響

正常運(yùn)行時，勵磁電流僅為變壓器額定電流的3％～5％，所以對保護(hù)無影響。而當(dāng)變壓器空載投入或外部短路故障切除電壓恢復(fù)時，勵磁電流可達(dá)額定電流的6～8倍，這稱為勵磁涌流。

現(xiàn)在是15頁\一共有62頁\編輯于星期二

勵磁涌流的特點(diǎn)及采取的措施1）含有大量的非周期分量，使勵磁涌流波形偏于時間軸的一側(cè)；2）勵磁涌流中含有大量的二次諧波電流分量；3）勵磁涌流相鄰波形之間存在“間斷角”?，F(xiàn)在是16頁\一共有62頁\編輯于星期二

（1）采用具有速飽和變流器的BCH型差動繼電器構(gòu)成變壓器縱差動保護(hù)。

（2）采用二次諧波制動原理構(gòu)成變壓器縱差動保護(hù)。

（3）采用鑒別波形間斷角原理構(gòu)成變壓器縱差動保護(hù)。

現(xiàn)在是17頁\一共有62頁\編輯于星期二三、采用BCH型差動繼電器構(gòu)成的差動保護(hù)1、速飽和變流器工作原理

2、BCH—2型差動繼電器的工作原理3、原理接線圖現(xiàn)在是18頁\一共有62頁\編輯于星期二

非周期分量電流的存在，破壞了其中的周期分量電流的傳變。現(xiàn)在是19頁\一共有62頁\編輯于星期二現(xiàn)在是20頁\一共有62頁\編輯于星期二

現(xiàn)在是21頁\一共有62頁\編輯于星期二

BCH—2型繼電器，是在速飽和變流器的基礎(chǔ)上，再加上短路線圈，以改善躲過非周期分量的性能。

保持短路線圈

繼電器的動作安匝不變?，F(xiàn)在是22頁\一共有62頁\編輯于星期二動作電流的整定原則躲電流互感器二次回路斷線躲變壓器空載投入的勵磁涌流躲保護(hù)區(qū)外短路時流過保護(hù)的最大不平衡電流現(xiàn)在是23頁\一共有62頁\編輯于星期二四、二次諧波制動的變壓器差動保護(hù)1、原理接線圖

2、組成部分及作用現(xiàn)在是24頁\一共有62頁\編輯于星期二

."I1.I2.I1.I2."現(xiàn)在是25頁\一共有62頁\編輯于星期二電壓形成回路及動作判據(jù)現(xiàn)在是26頁\一共有62頁\編輯于星期二

1、比率制動部分是用于防止外部短路時，由于不平衡電流影響而造成誤動作。2、二次諧波制動部分的作用，是防止變壓器空載投入時出現(xiàn)勵磁涌流而造成保護(hù)誤動作。3、差動電流速斷部分作用，防止變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，差動繼電器拒動和加快切除故障?，F(xiàn)在是27頁\一共有62頁\編輯于星期二工作情況正常運(yùn)行及區(qū)外短路：U1小，U4大，所以保護(hù)不動保護(hù)區(qū)內(nèi)短路：U1大、U4小、U2也較小，所以保護(hù)動作；若區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障，滿足差動速斷動作條件時，則差動速斷保護(hù)動作。變壓器空載投入：U2較大，U1和U4相等，所以保護(hù)不會誤動作?，F(xiàn)在是28頁\一共有62頁\編輯于星期二Ioper（Inub）Ibrk（Ik）Ioper.0Ibrk.0Ik.maxInub.max動作區(qū)現(xiàn)在是29頁\一共有62頁\編輯于星期二動作值整定原則現(xiàn)在是30頁\一共有62頁\編輯于星期二電流速斷保護(hù)單相原理接線

第四節(jié)電流速斷保護(hù)現(xiàn)在是31頁\一共有62頁\編輯于星期二整定原則：

1）躲過外部K2短路時流過保護(hù)的最大短路電流。2）躲過變壓器空載投入時的勵磁涌流。

靈敏度校驗(yàn):在保護(hù)安裝處K1點(diǎn)發(fā)生兩相金屬性短路進(jìn)行校驗(yàn)

現(xiàn)在是32頁\一共有62頁\編輯于星期二電流速斷保護(hù)的特點(diǎn)1、應(yīng)用范圍：容量較小的變壓器，且其過電流保護(hù)動作時間大于0.5秒。2、作用：與瓦斯保護(hù)共同作為變壓器相間短路主保護(hù)。3、保護(hù)區(qū)：一般只能延伸到低壓繞組的一部分。現(xiàn)在是33頁\一共有62頁\編輯于星期二第五節(jié)變壓器相間短路的后備保護(hù)及過負(fù)荷保護(hù)作用：作為變壓器相間短路的近后備保護(hù)，一般情況下，還作為下一相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護(hù)出口方式：保護(hù)延時動作于跳閘。現(xiàn)在是34頁\一共有62頁\編輯于星期二

一、變壓器的過電流保護(hù)；二、低電壓起動的過電流保護(hù)；三、復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)；四、負(fù)序電流和單相低電壓起動的

過電流保護(hù)。現(xiàn)在是35頁\一共有62頁\編輯于星期二各電流保護(hù)原理示意框圖

跳閘跳閘﹠KVU現(xiàn)在是36頁\一共有62頁\編輯于星期二跳閘﹠KVUKVN跳閘KVU﹠現(xiàn)在是37頁\一共有62頁\編輯于星期二一、變壓器過電流保護(hù)應(yīng)用范圍：容量較小變壓器接線：與線路過電流保護(hù)類似問題：應(yīng)用在大容量變壓器上時，該保護(hù)靈敏度很難滿足要求現(xiàn)在是38頁\一共有62頁\編輯于星期二過電流保護(hù)原理接線現(xiàn)在是39頁\一共有62頁\編輯于星期二

電流繼電器動作電流整定原則

躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。

（N臺變壓器并列運(yùn)行）（降壓變壓器）現(xiàn)在是40頁\一共有62頁\編輯于星期二二、低電壓啟動的過電流保護(hù)測量元件：電流繼電器和低電壓繼電器特點(diǎn)：靈敏度高于一般的過電流保護(hù)。出口邏輯關(guān)系：兩個測量元件都動作，保護(hù)才動作跳閘現(xiàn)在是41頁\一共有62頁\編輯于星期二1KA2KA3KA2TA3TA交流電流回路1TA交流電壓回路1KVU3KVU2KVU1KA2KA3KA1KVUKMKTKMKTKSKCOKCOKCO跳1QF跳2QF+2KVU3KVUKMKS+TV二次斷線信號現(xiàn)在是42頁\一共有62頁\編輯于星期二動作值的整定原則電流繼電器：躲變壓器正常運(yùn)行時的額定電流?，F(xiàn)在是43頁\一共有62頁\編輯于星期二低電壓繼電器整定原則：正常運(yùn)行情況下母線上可能出現(xiàn)最低工作電壓時，該繼電器不動作?，F(xiàn)在是44頁\一共有62頁\編輯于星期二3、靈敏度校驗(yàn)：

按后備保護(hù)范圍末端發(fā)生短路故障進(jìn)行校驗(yàn)?，F(xiàn)在是45頁\一共有62頁\編輯于星期二三、復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)對稱短路的測量元件：低電壓繼電器和過電流繼電器不對稱短路的測量元件：負(fù)序電壓繼電器和過電流繼電器特點(diǎn)：不對稱短路時，電壓元件靈敏度高于低電壓啟動的過電流保護(hù)現(xiàn)在是46頁\一共有62頁\編輯于星期二1、原理接線：現(xiàn)在是47頁\一共有62頁\編輯于星期二1KA2KA3KA1TA2TA3TAKVNKVNKVU交流電流回路交流電壓回路1KA2KA3KAKVUKMKTKMKTKMKSKSKCOKCOKCO跳1QF跳2QF++TV二次斷線信號現(xiàn)在是48頁\一共有62頁\編輯于星期二負(fù)序電壓繼電器整定原則：

躲過正常運(yùn)行時負(fù)序電壓濾過器出現(xiàn)的最大不平衡電壓?，F(xiàn)在是49頁\一共有62頁\編輯于星期二四、負(fù)序電流和單相式低電壓啟動的過電流保護(hù)對稱短路的測量元件：單相低電壓繼電器和過電流繼電器不對稱短路的測量元件：負(fù)序電流繼電器特點(diǎn)：不對稱短路時，電流元件靈敏度高于低電壓啟動的或復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)現(xiàn)在是50頁\一共有62頁\編輯于星期二現(xiàn)在是51頁\一共有62頁\編輯于星期二負(fù)序電流繼電器動作電流整定原則

躲過變壓器正常運(yùn)行時負(fù)序電流濾過器輸出的最大不平衡電流?，F(xiàn)在是52頁\一共有62頁\編輯于星期二五、變壓器的過負(fù)荷保護(hù)測量元件：電流繼電器出口方式：發(fā)出過負(fù)荷信號現(xiàn)在是53頁\一共有62頁\編輯于星期二

變壓器過負(fù)荷電流大多數(shù)情況下三相是對稱的，因此只裝設(shè)對稱過負(fù)荷保護(hù)。即只用一個電流繼電器接于任一相電流之中，動作時經(jīng)延時作用于信號。過負(fù)荷保護(hù)的動作電流應(yīng)躲過變壓器額定電流。過負(fù)荷保護(hù)的動作時限，應(yīng)比過電流保護(hù)的最大時限增加一個時限階差△t。

現(xiàn)在是54頁\一共有62頁\編輯于星期二第六節(jié)變壓器的接地保護(hù)

——中性點(diǎn)可能接地或不接地的分級絕緣變壓器的接地保護(hù)零序電流保護(hù)：當(dāng)變壓器中性點(diǎn)接地時作為接地保護(hù)，以短時限跳母聯(lián)，長時限跳變壓器兩側(cè)斷路器間隙零序過流保護(hù)：當(dāng)變壓器中性點(diǎn)不接地時作為接地保護(hù)零序過電壓保護(hù)：做間隙零序過流保護(hù)的輔助保護(hù)，當(dāng)變壓器中性點(diǎn)不接地時作為接地保護(hù)?，F(xiàn)在是55頁\一共有62頁\編輯于星期二一、原理框圖：現(xiàn)在是56頁\一共有62頁\編輯于星期二二、整定計(jì)算：零序電流保護(hù)的動作電流與相鄰元件零序后備保護(hù)動作電流配合整定。動作時限與相鄰元件零序電流后備保護(hù)的時限配合整定。

現(xiàn)在是57頁\一共有62頁\編輯于星期二

零序電壓元件3U0的動作電壓，應(yīng)低于變壓器中性點(diǎn)工頻耐受電壓。

動作電壓還應(yīng)躲過電網(wǎng)存在接地中性點(diǎn)情況下單相接地短路時的最大零序電壓?，F(xiàn)在是58頁\一共有62頁\編輯于星期二