第五章電力變壓器的繼電保護(hù)..ppt

第六章電力變壓器的繼電保護(hù) 故障類(lèi)型 不正常運(yùn)行狀態(tài)保護(hù)方式及保護(hù)配置瓦斯保護(hù)差動(dòng)保護(hù)電流 電壓保護(hù) 電力變壓器 330KV變壓器 220KV變壓器 500KV變壓器 110KV變壓器 套管 第一節(jié)電力變壓器的繼電保護(hù) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電器設(shè)備 它的故障對(duì)供電的可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重后果 同時(shí)大容量變壓器也是非常重要的元件 因此 必須根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好 動(dòng)作可靠的保護(hù) 一 電力變壓器的故障 相間短路油箱內(nèi)接地短路匝間短路油箱內(nèi)部故障對(duì)變壓器來(lái)說(shuō)是非常的危險(xiǎn) 高溫電弧不僅會(huì)燒毀繞組和鐵芯 而且還會(huì)使變壓器油絕緣受熱分解產(chǎn)生大量氣體 引起變壓器油箱爆炸的嚴(yán)重后果 相間短路油箱外接地短路 套管和引線 變壓器故障按嚴(yán)酷程度分類(lèi)根據(jù)變壓器故障程度不同 對(duì)不同故障模式進(jìn)行嚴(yán)酷程度分類(lèi) 1 類(lèi)災(zāi)難性 變壓器爆炸或完全損壞 2 類(lèi)致命性 變壓器性能?chē)?yán)重下降或嚴(yán)重受損 必須立即停運(yùn) 3 類(lèi)臨界性 變壓器性能輕度下降或輕度受損 4 類(lèi)輕度性 不甚影響變壓器運(yùn)行但要進(jìn)行非計(jì)劃?rùn)z修 變壓器故障按原因分類(lèi)對(duì)變壓器故障的原因 基本上可以做如下分類(lèi) 1 制造 制造工藝不良 設(shè)計(jì)不合理 材料質(zhì)量不良 異物進(jìn)入 雜質(zhì) 2 維護(hù) 維護(hù)不當(dāng) 受潮 操作失誤 振動(dòng) 3 環(huán)境 外部短路 雷電侵襲 自然損壞 4 其它 二 不正常運(yùn)行 過(guò)電流 過(guò)電壓 過(guò)負(fù)荷 油面降低 過(guò)勵(lì)磁等 三 保護(hù)配置 1 瓦斯保護(hù) 800KVA的油浸式Tr 400KVA的車(chē)間內(nèi)Tr反映變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低 三 保護(hù)配置 2 縱差動(dòng)保護(hù) 反映變壓器繞組和引出線的相間短路 以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路及繞組匝間短路 應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速短保護(hù)一般 并列運(yùn)行變壓器 6300KVA單獨(dú)運(yùn)行變壓器 10000KVA重要單獨(dú)運(yùn)行變壓器 6300KVA都應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù) 2000KVA變壓器的電流速斷保護(hù)Klm不夠時(shí) 也裝設(shè)差動(dòng)保護(hù) 三 保護(hù)配置 3 電流速斷保護(hù) 10000KVA變壓器且過(guò)電流保護(hù)時(shí)限大于0 5S時(shí)當(dāng)靈敏度不滿(mǎn)足要求時(shí) 宜裝設(shè)縱差保護(hù) 4 外部相間短路引起過(guò)電流時(shí)應(yīng)采取的保護(hù) 1 過(guò)電流保護(hù) 用于降壓Tr 2 低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 3 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 升壓Tr及 1 的Klm不夠的降壓Tr 4 負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 大容量升壓Tr及聯(lián)絡(luò)Tr 5 阻抗保護(hù) 對(duì)升壓Tr和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)Tr當(dāng)Klm及選擇性不夠時(shí)采用 三 保護(hù)配置 5 外部接地短路時(shí)應(yīng)采取的保護(hù) 1 零序電流保護(hù) 直接接地系統(tǒng) 2 零序方向電流保護(hù) 直接接地系統(tǒng) 有選擇性要求 3 零序過(guò)電壓保護(hù) 中性點(diǎn)裝放電間隙的加零序電流保護(hù) Tr部分接地 部分不接地 當(dāng)接地變壓器跳閘后 不接地變壓器繼續(xù)帶電運(yùn)行時(shí)裝設(shè)相應(yīng)保護(hù) 三 保護(hù)配置 6 過(guò)負(fù)荷保護(hù)并列運(yùn)行變壓器 備用變壓器等保護(hù)接于一相流上延時(shí)作用于發(fā)信號(hào) 必要時(shí)自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘7 過(guò)勵(lì)磁保護(hù)對(duì)于由于頻率降低和電壓升高等原因而引起的勵(lì)磁電流升高允許范圍內(nèi) 發(fā)信號(hào)超過(guò)允許值 跳閘8 其它保護(hù)溫度 壓力 冷卻系統(tǒng)等 導(dǎo)致變壓器過(guò)勵(lì)磁的原因有一 電力系統(tǒng)由于發(fā)生事故 而解列 造成系統(tǒng)中某一部分因大量甩負(fù)荷使變壓器電壓升高 或由于發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁引起過(guò)電壓 二 由于發(fā)電機(jī)鐵磁諧振過(guò)電壓 使變壓器過(guò)勵(lì)磁 三 發(fā)電機(jī)變壓器組在與系統(tǒng)并列之前 由于誤操作 附加了較大勵(lì)磁電流 造成變壓器過(guò)勵(lì)磁 四 發(fā)電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中 轉(zhuǎn)子在低速下預(yù)熱時(shí) 或雙軸發(fā)電機(jī)低頻下并列后 誤將發(fā)電機(jī)電壓升到額定值 從而使變壓器因低頻而過(guò)勵(lì)磁 五 在切除機(jī)組過(guò)程中 主氣門(mén)關(guān)閉 出口斷路器斷開(kāi) 而滅磁開(kāi)關(guān)拒動(dòng) 此時(shí)由于原動(dòng)機(jī)減速 自動(dòng)勵(lì)磁裝置力求保持機(jī)端電壓 從而造成變壓器低頻過(guò)勵(lì)磁 事實(shí)上 正常運(yùn)行情況下 突然甩負(fù)荷也會(huì)引起變壓器過(guò)勵(lì)磁的這是由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)和原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)都是由慣性環(huán)節(jié)組成 突然甩負(fù)荷后電壓迅速上升 而頻率上升緩慢 則電壓頻率比U f上升 從而使變壓器過(guò)勵(lì)磁 第二節(jié) 變壓器的瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)的原理瓦斯保護(hù)的構(gòu)成瓦斯保護(hù)的接線 一 原理 油箱內(nèi)部發(fā)生故障 包括匝間短路 經(jīng)電阻的接地等輕微故障 故障點(diǎn)電流 電弧 變壓器油及其它絕緣材料受熱分解 產(chǎn)生氣體 流向油枕的上部 當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)變壓器油迅速膨脹產(chǎn)生大量的氣體 氣體夾雜著油流沖向油枕的上部 反映上述氣體或油流而動(dòng)作的保護(hù) 瓦斯保護(hù)1 氣體與油的混合物 重 嚴(yán)重故障 反應(yīng)油流速度跳閘2 氣體與油的混合物 輕 不正常or少數(shù)匝間 氣體體積發(fā)信號(hào) 輕瓦斯 反應(yīng)油面降低 匝數(shù)很少的匝間故障重瓦斯 嚴(yán)重故障跳閘特點(diǎn) 內(nèi)部保護(hù)之一 反應(yīng)油箱內(nèi)部故障H2 潮氣CO CO2 固體絕緣材料分解C2H2 放電故障CH4 C2H4 過(guò)熱性通過(guò)瓦斯氣體分析 診斷變壓器潛伏性故障 二 瓦斯繼電器 1 瓦斯繼電器安裝圖瓦斯保護(hù)主要是由瓦斯繼電器組成 它安裝在油箱與油枕之間的管道上 油枕 2 瓦斯繼電器 1 構(gòu)成 2 原理正常輕微故障嚴(yán)重故障輕微漏油嚴(yán)重漏油 下開(kāi)口杯 上開(kāi)口杯 干簧觸點(diǎn) 永久磁鐵 永久磁鐵 進(jìn)油擋板 平衡錘 平衡錘 放氣閥 探針 支架 擋板 三 瓦斯保護(hù)的原理接線 1 原理接線圖 2 說(shuō)明 1 BCJ 自保持中間繼電器 動(dòng)作后由DL輔助觸點(diǎn)來(lái)解除出口回路的自保持防止抖動(dòng)2 信號(hào)繼電器3 換油時(shí)使用3 瓦斯繼電器1 輕 發(fā)重 跳4 瓦斯保護(hù)的動(dòng)作過(guò)程 四 評(píng)價(jià) 1 優(yōu)點(diǎn) 動(dòng)作快 靈敏度高 接線簡(jiǎn)單 能反應(yīng)油箱內(nèi)任何故障2 缺點(diǎn) 可靠性不太高 僅能反應(yīng)油箱內(nèi)故障 不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上的故障 瓦斯保護(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一 第三節(jié) 變壓器的電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)的原理電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 一 原理 是反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)裝于Tr的電源側(cè) 對(duì)Tr及其引出線上的各種短路進(jìn)行保護(hù) 為保證選擇性只能保護(hù)Tr的一部分 一般是保護(hù)Tr的原繞組 適用于小容量的Tr 且過(guò)流保護(hù)時(shí)限大于0 5S時(shí) 二 整定計(jì)算 1 躲過(guò)Tr負(fù)荷側(cè)出口d1點(diǎn)短路時(shí)的最大短路電流來(lái)整定2 躲過(guò)勵(lì)磁涌流 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際數(shù)據(jù) 一般取取1 2中的較大者作起動(dòng)電流 二 整定計(jì)算 3 靈敏度校驗(yàn)按變壓器原邊d2點(diǎn)短路時(shí)整定4 評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn) 簡(jiǎn)單迅速缺點(diǎn) 只能保護(hù)Tr的一部分 第四節(jié)變壓器的縱差動(dòng)保護(hù) 縱差動(dòng)保護(hù)原理不平衡電流產(chǎn)生的原因及防止措施整定計(jì)算差動(dòng)繼電器的原理及結(jié)構(gòu) 一 問(wèn)題的提出 電流速斷保護(hù)Klm不夠瓦斯保護(hù)只能反應(yīng)油箱內(nèi)部故障 二 原理 1 正常和外部故障時(shí) 2 內(nèi)部故障 三繞組變壓器相同 3 保護(hù)特點(diǎn) 保護(hù)整個(gè)變壓器 與其它保護(hù)無(wú)配合關(guān)系 可實(shí)現(xiàn)整個(gè)Tr的快速保護(hù) 與運(yùn)行方式無(wú)關(guān) 必須選擇合適的CT變化使與接近 即 變壓器變比 即提高Klm的關(guān)鍵 如何減小IbP成為縱差保護(hù)的關(guān)鍵 三 不平衡電流產(chǎn)生的原因及消除方法 1 穩(wěn)態(tài)不平衡電流IbP 1 由于CT變比與標(biāo)準(zhǔn)變比不一致產(chǎn)生 計(jì)算變比與實(shí)際變比不同 原因 確定 此情況較難滿(mǎn)足 消除方法P175圖6 5 采用通過(guò)速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器的平衡線圈WPh來(lái)消除 Wcd 差動(dòng)線圈WPh 平衡線圈W2 工作線圈Wd Wd 短路線圈 設(shè) WPh接到二次側(cè)計(jì)算小的一側(cè) 2 由于Y 變壓器接線方式產(chǎn)生的 Y d11變壓器接線 2 由于Y 變壓器接線方式產(chǎn)生的P174圖6 4 3 由于變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的IbP在整定中加以考慮 4 兩個(gè)CT特性不同而產(chǎn)生的IbP盡量選用同型CT 此時(shí)Ktx 1 2 暫態(tài)不平衡電流IbP 1 外部故障時(shí)短路電流暫態(tài)非同期分量引起的IbP非周期分量使CT飽合由于飽和特性不同IbP較大 1 外部故障時(shí)短路電流暫態(tài)非同期分量引起的IbP曲線1 互感器2次側(cè)感應(yīng)非周期分量電流曲線2 總的電流 曲線3 鐵芯飽和以后電流的周期分量 曲線4 短路電流中衰減的非周期分量可見(jiàn)其中含有較大的直流分量 消除措施 采用速飽和變流器因?yàn)闀簯B(tài)不平衡電流中含有較大的直流分量 直流分量電流使速飽和變流器飽和 這時(shí) 交流分量電流難于轉(zhuǎn)換到速飽和變流器的副邊 差動(dòng)繼電器不會(huì)動(dòng)作 但加入速飽和變流器 以后當(dāng)內(nèi)部故障時(shí) 必須等到非周期分量衰減后才能動(dòng)作 增加了保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 2 由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流IbP 正常情況下勵(lì)磁電流只存在于變壓器的某一側(cè) 此電流一般不超過(guò)額定電流的2 10 在外部故障時(shí) 由于電壓降低 勵(lì)磁電流減小 其影響就更小了 在保護(hù)中可以不用考慮 空載投入變壓器和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流 6 8 Ie 勵(lì)磁涌流的大小和衰減與外加電壓相位 剩余 大小方向 電源容量大小 Tr容量大小及鐵芯性質(zhì)等有關(guān) 勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生及變化曲線 1 穩(wěn)態(tài)工作時(shí) 2 空載合閘時(shí) 3 勵(lì)磁涌流的構(gòu)成非周期分量高次諧波勵(lì)磁涌流的大小和衰減與外加電壓相位 剩余 大小方向 電源容量大小 Tr容量大小回路阻抗及鐵芯性質(zhì)等有關(guān) 對(duì)于大型的變壓器 其勵(lì)磁涌流衰減相當(dāng)慢 例如50MVA以上變壓器 涌流衰減到最大峰值的50 需要時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾秒到幾十秒 典型勵(lì)磁涌流記錄波形 勵(lì)磁涌流的特點(diǎn) P173 只在電源側(cè)出現(xiàn)且倍數(shù)不確定 含非周期分量且往往使涌流偏于時(shí)間軸一側(cè) 含有大量二次諧波 含間斷角防止措施 內(nèi)部故障存在動(dòng)作延時(shí) 等非周期分量衰減后再動(dòng)作 采用具有飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器 鑒別短路電流與勵(lì)磁涌流的差別 利用二次諧波制動(dòng)等 問(wèn)題 以上影響不平衡電流的因素哪些可以消除 哪些是不可能消除 四 整定計(jì)算 1 整定原則原則一 躲CT二次側(cè)斷線時(shí)產(chǎn)生的電流及躲最大負(fù)荷電流Kk 1 3原則二 躲外部短路時(shí)最大不平衡電流IbpmaxKk 1 3穩(wěn)態(tài)最大不平衡電流 見(jiàn)P176 原則三 躲勵(lì)磁涌流當(dāng)采用波形鑒別或二次諧波制動(dòng)的原理構(gòu)成時(shí) 無(wú)須在考慮勵(lì)磁涌流的影響 當(dāng)采用速飽和鐵芯的繼電器時(shí)一般 但都必須經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)空載合閘實(shí)驗(yàn) 2 靈敏度的校驗(yàn)注 單側(cè)電源供電系統(tǒng)最小運(yùn)行方式 Tr發(fā)生短路時(shí)的最小短路電流 即使靈敏系數(shù)滿(mǎn)足要求縱差保護(hù)也不能反應(yīng)匝間故障和輕微故障 五 幾種差動(dòng)繼電器 1 帶有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器BCH 2 1 速飽和變流器的工作原理P177圖6 6原理 非周期分量不易通過(guò)速飽和變流器而變換到二次側(cè)作用 防止暫態(tài)過(guò)程中不平衡電流 非周期分量 的影響 2 速飽和變流器的工作原理P177圖6 6缺點(diǎn) 非周期分量衰減后才能動(dòng)作 增加了保護(hù)動(dòng)作時(shí)間Tr容量越大 衰減越慢導(dǎo)致t增大越不利 3 帶加強(qiáng)型速飽和變流器的差動(dòng)繼電器結(jié)構(gòu) 組成見(jiàn)圖6 6 d BCH一2型差動(dòng)繼電器由電磁型電流繼電器 三柱鐵芯和幾個(gè)線圈組成 如圖所示 兩邊柱鐵芯截面較小 是中間柱鐵芯截面的一半 易于飽和 在中間柱上繞有四個(gè)線圈 差動(dòng)線圈Wcd 兩個(gè)平衡線圈Wph 兩個(gè)短路線圈Wd 工作線圈W2 短路線圈 加強(qiáng)躲非周期分量的能力 更易躲暫態(tài)過(guò)程中的不平衡電流和勵(lì)磁涌流 4 BCH 2接線 BCH 2型差動(dòng)繼電器直流助磁特性曲線 工作繞組接入保護(hù)的差動(dòng)回路 平衡繞組可以按照實(shí)際需要接入環(huán)流回路或工作回路 短路繞組可根據(jù)保護(hù)不同的設(shè)備來(lái)選用A A B B C C D D 自學(xué)利用BCH 2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算參考書(shū) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù) 孫國(guó)凱等中國(guó)水利水電出版社P125 129 例題1 如下圖所示 一單獨(dú)運(yùn)行的變壓器 采用BCH 2型縱差動(dòng)保護(hù) 其中CT變比有100 150 200 250 500 750 1000 5A BCH 2動(dòng)作安匝為60 求 整定電流 差動(dòng)線圈匝數(shù) 平衡線圈匝數(shù)和靈敏度 解題步驟 1 計(jì)算變壓器一次電流 選出CT變比 確定二次回路額定電流 選出基本側(cè) 2 計(jì)算變壓器基于基本側(cè)電壓的阻抗 計(jì)算外部最大短路電流 3 進(jìn)行計(jì)算 1 躲過(guò)最大不平衡電流 2 躲過(guò)勵(lì)磁涌流 3 躲過(guò)CT二次斷線 4 基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù)的確定 5 確定平衡線圈的匝數(shù) 基本側(cè)和非基本側(cè) 6 計(jì)算平衡線圈匝數(shù)產(chǎn)生的相對(duì)誤差4 計(jì)算靈敏系數(shù) 解 1 基本計(jì)算 2 計(jì)算最大短路電流 歸算到10 5KV側(cè) 3 按躲外部短路時(shí)的最大不平衡電流整定 4 按躲勵(lì)磁涌流來(lái)整定 5 按躲互感器二次斷線整定 6 基本側(cè)動(dòng)作線圈匝數(shù)的確定 7 確定110KV側(cè)平衡線圈的匝數(shù) 8 計(jì)算由平衡線圈誤差引起的計(jì)算誤差 9 靈敏度的校驗(yàn) 例題2 2 具有磁力制動(dòng)的差動(dòng)繼電器BCH 1P178能可靠躲開(kāi)外部故障時(shí)的IbP 并提高內(nèi)部故障時(shí)的Klm 1 原理 在1的基礎(chǔ)上增加制動(dòng)線圈 利用外部故障時(shí)的短路電流來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng) 即Idz隨制動(dòng)電流變化 具有消除不平衡電流和勵(lì)磁涌流中非周期分量的影響 2 構(gòu)成及連接方式 WZh Wg W2 WPh 具有磁力制動(dòng)的差動(dòng)繼電器BCH 1 3 工作過(guò)程 最小起動(dòng)電流 當(dāng)Wzh中無(wú)電流時(shí)使繼電器動(dòng)作的最小工作電流 制動(dòng)特性曲線P179圖6 8 制動(dòng)系數(shù) 為防止繼電器拒動(dòng) 制動(dòng)磁勢(shì) 不可過(guò)大 4 整定 任何時(shí)候 都不會(huì)誤動(dòng) 5 如何提高Klm 變壓器內(nèi)部故障B側(cè)無(wú)電源Wzh中無(wú)電流Ig Id 5 如何提高Klm A B側(cè)電源相等 交點(diǎn)b b點(diǎn)以后均能動(dòng)作 曲線4在3之上 5 如何提高Klm A側(cè)無(wú)電源 最不利情況 C點(diǎn)以后均能動(dòng)作 制動(dòng)線圈原則上接于無(wú)電源或小電源的一側(cè)以便提高靈敏度 6 BCH 1接線原理 3 具有比率制動(dòng)和二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器 1 繼電器的構(gòu)成及工作原理 比率制動(dòng) 穿越電流制動(dòng) 回路Uzh1 二次諧波制動(dòng)回路UZh2 總制動(dòng)回路 工作回路 執(zhí)行回路幅值比較式繼電器 2 繼電器工作特點(diǎn)分析 正常及外部故障 勵(lì)磁涌流的作用 雙側(cè)電源保護(hù)范圍內(nèi)部故障 單側(cè)電源保護(hù)范圍內(nèi)部故障 最不利的工作情況 第五節(jié) 變壓器的電流和電壓保護(hù) 變壓器的過(guò)電流保護(hù)低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 一 作用 近后備 主保護(hù)后備瓦斯和縱差遠(yuǎn)后備 相鄰元件后備母線和出線保護(hù)的后備 二 變壓器的過(guò)電流保護(hù) 1 原理同線路定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)相同 按躲最大負(fù)荷電流整定 2 接線 降壓變壓器 考慮電機(jī)自起動(dòng) 動(dòng)作時(shí)間的整定 4 特點(diǎn) 接線簡(jiǎn)單 可靠性高 但Klm 三 低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 1 原理電壓 電流元件同時(shí)啟動(dòng)后啟動(dòng)延時(shí)保護(hù)跳閘 2 接線低壓元件作用 保證上述一臺(tái)Tr突然切除或電機(jī)自起時(shí)不動(dòng)作 低壓元件起動(dòng)值應(yīng)小于正常情況下 母線可能出現(xiàn)的最低工作電壓 且外部故障切除后電機(jī)自起動(dòng)的過(guò)程中必須返回 一般 低壓元件靈敏系數(shù)的校驗(yàn) Udmax為最大運(yùn)行方式下 相鄰元件末端三相短路時(shí)保護(hù)安裝處最大線電壓 電流元件靈敏系數(shù)的整定同上 說(shuō)明 升壓Tr一般裝兩套低壓元件 觸點(diǎn)并聯(lián)任一動(dòng)作動(dòng)作 PT斷線監(jiān)視信號(hào) 特點(diǎn) 提高了Klm即Idz 四 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 是低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)的發(fā)展三個(gè)低電壓繼電器改為一個(gè)負(fù)序電壓繼電器和一個(gè)接于線電壓上的低電壓繼電器組成1 原理按線P185圖6 14 2 工作原理 1 兩相短路情況 2 三相短路情況 3 整定 Idz UdZ同低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù) 負(fù)序電壓U2 dZ整定 按躲正常運(yùn)行方式下負(fù)序過(guò)濾器出現(xiàn)的最大不平衡電壓整定 一般取 U2 dZ 0 06 0 12 Ue B UdZ 0 5 0 6 Ue B 4 特點(diǎn) 1 負(fù)序電壓整定值小 不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)電壓元件Klm 2 電壓元件的工作情況與變壓器接線方式無(wú)關(guān) 3 K 3 可提高Klm 因?yàn)榈碗妷豪^電器的返回系數(shù) 1 4 接線簡(jiǎn)單 5 對(duì)大容量Tr當(dāng)Klm遠(yuǎn)不夠時(shí)采用負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 五 負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 對(duì)于大型發(fā)電機(jī)變壓器組 額定電流大 電流元件往往不能滿(mǎn)足遠(yuǎn)后備靈敏度的要求 它是由反應(yīng)對(duì)稱(chēng)短路的低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)和反應(yīng)不對(duì)稱(chēng)短路的負(fù)序電流保護(hù)組成 1 原理接線 2 整定計(jì)算 負(fù)序電流繼電器的一次動(dòng)作電流按以下條件選擇 1 躲開(kāi)變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)序電流濾過(guò)器出現(xiàn)的最大不平衡電流 其值為I2 DZ 0 1 0 2 Ie B 2 躲開(kāi)線路一相斷線時(shí)引起的負(fù)序電流 3 與相鄰元件負(fù)序電流保護(hù)在靈敏度上相配合 3 靈敏度校驗(yàn) Id 2 min 在遠(yuǎn)后備校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí) 流過(guò)保護(hù)的最小負(fù)序電流 4 特點(diǎn) 1 負(fù)序電流保護(hù)的靈敏度較高 且在Y d接線的變壓器另一側(cè)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí) 靈敏系數(shù)不受影響 2 接線也較簡(jiǎn)單 3 整定計(jì)算比較復(fù)雜 4 通常用在31 5MVA及以上的升壓變壓器 六 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù) 1 保護(hù)原理變壓器過(guò)負(fù)荷在大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱(chēng)的 故保護(hù)裝置只采用一個(gè)電流繼電器接于一相上 并經(jīng)一定延時(shí)作用于信號(hào) 來(lái)反映對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷 過(guò)負(fù)荷保護(hù)的裝配原則 應(yīng)能反映變壓器各側(cè)繞組的過(guò)負(fù)荷情況 1 對(duì)于雙繞組變壓器對(duì)于雙繞組升壓變壓器 過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝于低壓側(cè) 而對(duì)于雙繞組降壓變壓器 則裝于高壓側(cè) 2 對(duì)于三繞組變壓器單側(cè)電源三繞組降壓變壓器 若三側(cè)繞組容量相同 過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝在電源側(cè) 若三側(cè)繞組容量不相同 則只有電源側(cè)和繞組容量較小的一側(cè)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 兩側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器 三側(cè)均裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 一側(cè)無(wú)電源的三繞組升壓變壓器 過(guò)負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無(wú)電源側(cè) 當(dāng)三側(cè)都有電源時(shí) 各側(cè)均裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 簡(jiǎn)單 雙繞組變壓器 電源側(cè) 三雙繞組變壓器 三側(cè)都裝 2 接線 3 整定計(jì)算 第六節(jié)變壓器的零序電流保護(hù) 對(duì)于110KV以上中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的電力變壓器 一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù) 大接地電流系統(tǒng)發(fā)生接地故障 零序電流的大小和分布與系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地的位置和數(shù)量有關(guān) 為使整個(gè)系統(tǒng)在各種運(yùn)行方式下零序電流的大小和分布基本不變 零序保護(hù)范圍穩(wěn)定 要求整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)變壓器中性點(diǎn)接地的位置和數(shù)量不變 對(duì)單臺(tái)變壓器的變電所變壓器中性點(diǎn)要求接地 對(duì)多臺(tái)變壓器的變電所要求變壓器的中性點(diǎn)部分接地 如兩臺(tái)變壓器的變電所 要求一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地 另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行 當(dāng)接地的變壓器退出工作時(shí) 另一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地 以保證系統(tǒng)在運(yùn)行中接地點(diǎn)的位置和數(shù)量不變 一 中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行變壓器的零序保護(hù) 1 原理與接線中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行變壓器可配置兩段式零序電流保護(hù) 其原理圖如圖所示 每段都有兩個(gè)時(shí)限 每段動(dòng)作后都以較小時(shí)限t1 t3斷開(kāi)母線聯(lián)絡(luò)斷路器或分段斷路器DL 以減少故障范圍 以較長(zhǎng)時(shí)限t2 t4斷開(kāi)變壓器高壓側(cè)斷路器1DL 2 整定計(jì)算 1 零序 段零序 段動(dòng)作電流與相鄰元件零序 段配合整定 即I dz o KphKfzI dz o x式中Kph 配合系數(shù) 取1 1 1 2 Kfz 零序電流分支系數(shù) 其值為在最大運(yùn)行方式下 相鄰元件 段保護(hù)范圍末端發(fā)生單相接地短路時(shí) 流過(guò)保護(hù)的零序電流與流過(guò)相鄰元件零序電流之比 I dz o x 相鄰元件零序 段電流保護(hù)動(dòng)作電流 零序 段動(dòng)作時(shí)限與相鄰元件零序 段時(shí)限配合整定 一般取tdz t下 t t下 0 5 2 零序 段 零