變壓器保護(hù)電力變壓器保護(hù)教學(xué)PPT

1、第六章第六章 電力變壓器保護(hù)電力變壓器保護(hù) 變壓器后備保護(hù)的作用變壓器后備保護(hù)的作用 防止外部故障引起的變壓器過電流防止外部故障引起的變壓器過電流 作為相鄰元件（母線和線路）的后備保護(hù)作為相鄰元件（母線和線路）的后備保護(hù) 作為變壓器內(nèi)部故障的時差動保護(hù)等主保護(hù)的后備作為變壓器內(nèi)部故障的時差動保護(hù)等主保護(hù)的后備 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) 過電流保護(hù)過電流保護(hù) 低電壓啟動過電流保護(hù)低電壓啟動過電流保護(hù) 復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù) 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) （一）過電流保護(hù)（一）過電流保護(hù) 整定原則：整定原則：躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大

2、負(fù)荷電流躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 .max rel setload re k ii k rel k可靠系數(shù)取可靠系數(shù)取1.2-1.3 re k返回系數(shù)取返回系數(shù)取0.85-0.95 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) （一）過電流保護(hù)（一）過電流保護(hù) 最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流 的確定考慮以下因素的確定考慮以下因素 max.load i n 對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器后，其對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器后，其 他變壓器由于負(fù)荷轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的過負(fù)荷他變壓器由于負(fù)荷轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的過負(fù)荷 .max 1 loadn n ii n n 對降壓變壓器，還應(yīng)考慮電動機自啟

3、動時的最大電流對降壓變壓器，還應(yīng)考慮電動機自啟動時的最大電流 .max.maxloadss load i k i 動作時間和靈敏度的校驗同線路過電流保護(hù)動作時間和靈敏度的校驗同線路過電流保護(hù) 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) （二）低電壓啟動過電流保護(hù)（二）低電壓啟動過電流保護(hù) 按躲過最大負(fù)荷電流原則整定的過電流保護(hù)啟動電流較按躲過最大負(fù)荷電流原則整定的過電流保護(hù)啟動電流較 大，靈敏度低。為提高其靈敏度，可以采用低電壓啟動大，靈敏度低。為提高其靈敏度，可以采用低電壓啟動 的過電流保護(hù)。的過電流保護(hù)。 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) （二）低電壓啟動過電流保護(hù)（

4、二）低電壓啟動過電流保護(hù) 過電流元件整定：只需躲過正常負(fù)荷電流即可過電流元件整定：只需躲過正常負(fù)荷電流即可 rel setn re k ii k 低電壓元件整定：低電壓元件整定： 1. 按躲過正常運行時可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定按躲過正常運行時可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定 2. 按躲過電動機自啟動時的電壓整定按躲過電動機自啟動時的電壓整定 一般工程上采用一般工程上采用 0.7 setn uu 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) （二）低電壓啟動過電流保護(hù)（二）低電壓啟動過電流保護(hù) 電流元件靈敏度校驗同線路過電流保護(hù)電流元件靈敏度校驗同線路過電流保護(hù) 電壓元件靈敏度校驗按下式計算電壓

5、元件靈敏度校驗按下式計算 .min 1.25 set sen k u k u 其中：其中： 靈敏度校驗點發(fā)生三相金屬性短路時，靈敏度校驗點發(fā)生三相金屬性短路時， 保護(hù)安裝處感受到的最大殘壓。保護(hù)安裝處感受到的最大殘壓。 動作時間的整定同輸電線路過電流保護(hù)動作時間的整定同輸電線路過電流保護(hù) .mink u 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù) （二）復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)（二）復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù) 為提高不對稱故障時，過電流保護(hù)靈敏度，系統(tǒng)中通常為提高不對稱故障時，過電流保護(hù)靈敏度，系統(tǒng)中通常 采用復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)采用復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù) 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間

6、短路的后備保護(hù) （二）復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)（二）復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù) 負(fù)序電壓整定：按躲過最大不平衡電壓輸出整定 2 (0.06 0.12) setn uu 6.4.2 三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點 從選擇性原則出發(fā)，三繞組變壓器的相間后備保護(hù)在作 為相鄰元件的后備時，應(yīng)該有選擇性地只跳開近故障點 一側(cè)的斷路器，保證另外兩側(cè)繼續(xù)運行，盡可能的縮小 故障影響范圍；而作為變壓器內(nèi)部故障的后備時，應(yīng)該 跳開三側(cè)斷路器，使變壓器退出運行。 6.4.2 三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點 （一）單側(cè)電源的三繞組變壓器 裝設(shè)兩套

7、過電流保護(hù)。 一套裝在電源側(cè)，另一套裝在負(fù)荷側(cè)(如圖中的iii側(cè)) 負(fù)荷側(cè)的保護(hù)只作為母線iii保護(hù)的后備，動作后只跳開 斷路器qf3 電源側(cè)的過電流保護(hù)作為變壓器主保護(hù)和母線ii保護(hù)的后 備。設(shè)兩個時間元件。 6.4.2 三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點 （二）多側(cè)電源的三繞組變壓器 三側(cè)分別裝設(shè)過電流保護(hù)。主電源側(cè)的過電流保護(hù)兼作為變 壓器主保護(hù)的后備，其它各側(cè)過電流保護(hù)僅作為本側(cè)母 線保護(hù)的后備。 1. 負(fù)荷側(cè)或弱電源側(cè)，裝設(shè)一段過電流保護(hù)，與 相應(yīng)母線保護(hù)配合。動作時間快的一側(cè)再加裝 方向元件，方向指向本側(cè)母線 2. 主電源側(cè)裝設(shè)兩段過電流保護(hù)，第一

8、段與本側(cè) 母線保護(hù)配合，方向指向本側(cè)母線，跳本側(cè)開 關(guān)；第二段不加方向元件，動作時間與另兩側(cè) 后備配合，跳三側(cè)開關(guān) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺變壓器的零序電流保護(hù) 中性點直接接地運行的變壓器，通常采用兩段式零序電流保護(hù) 零序電流i段與相鄰元件零序電流i段相配合作為變壓器保護(hù) 的后備； 零序電流ii段與相鄰元件零序電流后備段相配合，作為相鄰 元件接地故障的后備。 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺變壓器的零序電流保護(hù) 中性點直接接地運行的變壓器，通常采用兩段式零序電流保護(hù) 零序電流i段與相鄰元件零序電流i段相配合

9、作為變壓器保護(hù) 的后備； 零序電流ii段與相鄰元件零序電流后備段相配合，作為相鄰 元件接地故障的后備。 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺變壓器的零序電流保護(hù) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺變壓器的零序電流保護(hù)（一）單臺變壓器的零序電流保護(hù) 整定方法整定方法 零序零序段段 ii setrelbrlx set ikk i rel k br k i lx set i 可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.2； 零序電流分支系數(shù)；零序電流分支系數(shù)； 1 0.5 1ts 零序電流零序電流i段的短時限取段的短時限取 ；長延時；長延時

10、tt 1 相鄰元件零序電流相鄰元件零序電流i段的動作電流段的動作電流 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺變壓器的零序電流保護(hù)（一）單臺變壓器的零序電流保護(hù) 整定方法整定方法 零序零序段段 iii setrelbrlx set ikk i rel k br k ii lx set i 可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.2； 零序電流分支系數(shù)；零序電流分支系數(shù)； 零序電流零序電流段的短時限取段的短時限取 ；長延時；長延時 tt 2 ttt hbxl .2 相鄰元件零序電流相鄰元件零序電流后備后備段的動作電流段的動作電流 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地

11、故障的后備保護(hù) （一）單臺變壓器的零序電流保護(hù)（一）單臺變壓器的零序電流保護(hù) 整定方法整定方法 靈敏度校驗：靈敏度校驗： 零序電流零序電流i段的靈敏系數(shù)按變壓器母線處故障校驗；段的靈敏系數(shù)按變壓器母線處故障校驗； ii段按相鄰元件末端故障校驗。校驗方法與線路零序電流保段按相鄰元件末端故障校驗。校驗方法與線路零序電流保 護(hù)相同。護(hù)相同。 校驗方法同線路零序電流保護(hù)校驗方法同線路零序電流保護(hù) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （二）多臺變壓器并聯(lián)運行的零序電流保護(hù)（二）多臺變壓器并聯(lián)運行的零序電流保護(hù) 多臺變壓器并聯(lián)運行的中性點接線方式多臺變壓器并聯(lián)運行的中性點接線方式

12、 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （二）多臺變壓器并聯(lián)運行的零序電流保護(hù)（二）多臺變壓器并聯(lián)運行的零序電流保護(hù) 保護(hù)配置：保護(hù)配置： 全絕緣變壓器的保護(hù)配置全絕緣變壓器的保護(hù)配置 1. 接地運行變壓器：零序電流保護(hù)接地運行變壓器：零序電流保護(hù) 2. 非接地運行變壓器：零序電壓保護(hù)非接地運行變壓器：零序電壓保護(hù) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （二）多臺變壓器并聯(lián)運行的零序電流保護(hù)（二）多臺變壓器并聯(lián)運行的零序電流保護(hù) 保護(hù)配置：保護(hù)配置： 分級絕緣變壓器的保護(hù)配置分級絕緣變壓器的保護(hù)配置 1. 接地運行變壓器：零序電流保護(hù)接地運行變壓

13、器：零序電流保護(hù) 2. 非接地運行變壓器：間隙零序電流保護(hù)（中性點裝設(shè)放電非接地運行變壓器：間隙零序電流保護(hù)（中性點裝設(shè)放電 間隙，該保護(hù)反映放電間隙中的電流動作）間隙，該保護(hù)反映放電間隙中的電流動作） 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （三）自耦變壓器零序電流保護(hù)特點（三）自耦變壓器零序電流保護(hù)特點 普通三繞組變壓器，兩側(cè)的零序電流通常接于各側(cè)接地中性普通三繞組變壓器，兩側(cè)的零序電流通常接于各側(cè)接地中性 線的零序電流互感器上。線的零序電流互感器上。 自耦變壓器高、中壓兩側(cè)由于具有共同的接地中性點，兩側(cè)自耦變壓器高、中壓兩側(cè)由于具有共同的接地中性點，兩側(cè) 的零序電流

14、保護(hù)不能接于中性線上，而應(yīng)分別接于本側(cè)三相的零序電流保護(hù)不能接于中性線上，而應(yīng)分別接于本側(cè)三相 電流互感器的零序電流濾過器上。電流互感器的零序電流濾過器上。 一般變壓器應(yīng)配置如下保護(hù)一般變壓器應(yīng)配置如下保護(hù) 主保護(hù)：主保護(hù)： 1. 瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù) 2. 縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù) 后備保護(hù)：后備保護(hù)： 3. 接地故障和相間故障后備保護(hù)接地故障和相間故障后備保護(hù) 4. 過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù) 5. 過勵磁保護(hù)過勵磁保護(hù) 6. 其他非電量保護(hù)（反映油溫、油壓、和冷卻系統(tǒng)故障的保護(hù)其他非電量保護(hù)（反映油溫、油壓、和冷卻系統(tǒng)故障的保護(hù)） 典型的變壓器保護(hù)配置圖典型的變壓器保護(hù)配置

15、圖 1：瓦斯保護(hù)：瓦斯保護(hù) 2：第一縱差動保護(hù)：第一縱差動保護(hù)(二次諧波制動二次諧波制動 原理原理) 3：第二縱差動保護(hù)：第二縱差動保護(hù)(間斷角鑒別原間斷角鑒別原 理理) 4、5、6：高、中、低壓側(cè)的復(fù)合：高、中、低壓側(cè)的復(fù)合 電壓啟動的過電流保護(hù)；電壓啟動的過電流保護(hù)； 7：高壓側(cè)的零序電流電壓保護(hù)：高壓側(cè)的零序電流電壓保護(hù) 8：中壓側(cè)的零序電流保護(hù)；：中壓側(cè)的零序電流保護(hù)； 9、10、11：高、中、低壓側(cè)的過：高、中、低壓側(cè)的過 負(fù)荷保護(hù)；負(fù)荷保護(hù)； 12：其它非電量保護(hù)。：其它非電量保護(hù)。 瓦斯保護(hù)簡介 變壓器發(fā)生輕微故障時，油箱內(nèi)變壓器發(fā)生輕微故障時，油箱內(nèi) 產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，由于產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，由于 油枕處在油箱的上方，氣體沿管油枕處在油箱的上方，氣體沿管 道上升，使瓦斯繼電器內(nèi)的油面道