變壓器保護(hù)-張艷杰

1、變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)1變壓器的作用及工作原理 變壓器是一種交流變壓器是一種交流電能的變換裝置，電能的變換裝置，能把某一電壓等級(jí)能把某一電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成的交流電能轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種頻率相同的另一種或幾種電壓等級(jí)的或幾種電壓等級(jí)的交流電能。交流電能。一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧1u2uLZ1i2i單相變壓器+一次繞組N1N2鐵心1變壓器工作原理二次繞組一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧1u2uLZ1i2i單相變壓器+N1N21變壓器的作用及工作原理kiiNNuu122121一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧本體本體冷卻器冷卻器變壓器結(jié)構(gòu)及各部件功用2油枕油枕出線套管出線套管一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧油浸變壓器器身鐵心變

2、壓器結(jié)構(gòu)及各部件功用2線圈絕緣引線油箱及冷卻裝置調(diào)壓裝置出線套管保護(hù)裝置油枕油枕 調(diào)節(jié)變壓器油，保證油箱內(nèi)調(diào)節(jié)變壓器油，保證油箱內(nèi)充滿變壓器油；減少變壓器充滿變壓器油；減少變壓器油與空氣的接觸面積，減緩油與空氣的接觸面積，減緩油的劣化速度。油的劣化速度。一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧油浸變壓器器身鐵心線圈絕緣引線油箱及冷卻裝置調(diào)壓裝置出線套管保護(hù)裝置油枕呼吸器呼吸器 清除和干燥由于清除和干燥由于變壓器油溫的變變壓器油溫的變化而進(jìn)入變壓器化而進(jìn)入變壓器油枕中的空氣中油枕中的空氣中的雜質(zhì)和潮氣，的雜質(zhì)和潮氣，保證變壓器油的保證變壓器油的絕緣強(qiáng)度。絕緣強(qiáng)度。一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧油浸變壓器器身鐵心變壓器結(jié)構(gòu)

3、及各部件功用2線圈絕緣引線油箱及冷卻裝置調(diào)壓裝置出線套管保護(hù)裝置儲(chǔ)油柜壓力釋放閥壓力釋放閥 變壓器內(nèi)部故障變壓器內(nèi)部故障時(shí)，釋放壓力，時(shí)，釋放壓力，保護(hù)變壓器油箱保護(hù)變壓器油箱不被破壞。不被破壞。呼吸器一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧油浸變壓器器身鐵心變壓器結(jié)構(gòu)及各部件功用2線圈絕緣引線油箱及冷卻裝置調(diào)壓裝置出線套管保護(hù)裝置儲(chǔ)油柜氣體繼電器氣體繼電器呼吸器壓力釋放閥反映變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故反映變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障障一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧油浸變壓器器身鐵心變壓器結(jié)構(gòu)及各部件功用2線圈絕緣引線油箱及冷卻裝置調(diào)壓裝置出線套管保護(hù)裝置儲(chǔ)油柜壓力釋放閥呼吸器測(cè)溫裝置測(cè)溫裝置 監(jiān)視變壓器油箱上層油溫及繞組溫度。氣體繼電器

4、一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧 對(duì)故障或異常情況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。 （2）當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時(shí)，能自動(dòng)、及時(shí)地選擇信號(hào)上傳給運(yùn)行人員進(jìn)行處理，或者切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備。 繼電保護(hù)裝置 概念 （1）當(dāng)故障時(shí)自動(dòng)迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大?；救蝿?wù) 一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧可靠性？快速性？ 靈敏性？ 保 護(hù)四 性選擇性？一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧電路的工作狀態(tài)通路開路短路一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧短路的基本類型三相兩相單相接地兩相接地三相接地一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧電流增大電壓降低

5、參數(shù)變化短路有那些現(xiàn)象一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧電氣量變化電氣量變化電流增大出現(xiàn)差流 出現(xiàn)序分量 （零序、負(fù)序）電 流電 壓電壓降低 相角發(fā)生變化 比值發(fā)生變化 出現(xiàn)序分量 (零序、負(fù)序）一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）絕緣破損過電壓機(jī)械損傷斷線倒桿誤操作（5 5）小動(dòng)物自然災(zāi)害（6 6）（7 7）短路的原因一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧燒壞設(shè)備短路的后果機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)品報(bào)廢大面積停電危及人身安全一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧1 1、油箱內(nèi)部故障、油箱內(nèi)部故障 （1 1）繞組相間、匝間短路；）繞組相間、匝間短路； （2 2）繞組對(duì)鐵芯短路；）繞組對(duì)鐵芯短路； （3 3）繞組接觸不良、斷線

6、）繞組接觸不良、斷線 （4 4）鐵芯故障。）鐵芯故障。 危害：較大的短路電流，不危害：較大的短路電流，不僅會(huì)燒壞變壓器繞組和鐵芯，僅會(huì)燒壞變壓器繞組和鐵芯，而且使絕緣油汽化，可能引起而且使絕緣油汽化，可能引起變壓器爆炸。變壓器爆炸。 （一）變壓器故障分類（一）變壓器故障分類一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧2 2、油箱外部故障、油箱外部故障 （1 1）絕緣套管的相間短路和接地短路；）絕緣套管的相間短路和接地短路； （2 2）引出線上的發(fā)生的相間短路和接地短路。）引出線上的發(fā)生的相間短路和接地短路。一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧 （1 1）風(fēng)扇故障、漏油等原因，造成冷卻能力下降，變壓）風(fēng)扇故障、漏油等原因，造成冷卻

7、能力下降，變壓器油溫高；器油溫高； （2 2）負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷；）負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷； （3 3）鐵芯和繞組發(fā)熱，變壓器油溫升高；）鐵芯和繞組發(fā)熱，變壓器油溫升高； （4 4）外加電壓過高或頻率降低引起的過勵(lì)磁；）外加電壓過高或頻率降低引起的過勵(lì)磁； （5 5）其他。）其他。一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧 （二）變壓器的不正常工作狀態(tài)（二）變壓器的不正常工作狀態(tài) 關(guān)于過勵(lì)磁的說明：大容量變壓器在過電壓或低頻關(guān)于過勵(lì)磁的說明：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，引起鐵芯和其率等異常運(yùn)行工況下會(huì)使變壓器過勵(lì)磁，引起鐵芯和其他金屬構(gòu)件的過熱。他金屬

8、構(gòu)件的過熱。 變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)根據(jù)其變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度，嚴(yán)重程度，發(fā)出告警信號(hào)發(fā)出告警信號(hào)，使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取，使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，以確保變壓器的健康安全。相應(yīng)的措施，以確保變壓器的健康安全。一、相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)回顧 （二）變壓器的不正常工作狀態(tài)（二）變壓器的不正常工作狀態(tài)e=4.44NSBf（一）變壓器的主保護(hù)（一）變壓器的主保護(hù)（二）變壓器的后備保護(hù)（二）變壓器的后備保護(hù)（三）變壓器的其它保護(hù)（三）變壓器的其它保護(hù)匯報(bào)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)回顧相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)回顧1變壓器保護(hù)配置原則變壓器保護(hù)配置原則2變壓器主保護(hù)變

9、壓器主保護(hù)3變壓器后備保護(hù)及其他保護(hù)變壓器后備保護(hù)及其他保護(hù)4變壓器保護(hù)動(dòng)作案例分析變壓器保護(hù)動(dòng)作案例分析5二、變壓器保護(hù)配置原則 對(duì)于220kV及以上電壓等級(jí)，應(yīng)配置雙套主保護(hù)、雙套后備保護(hù)、非電量保護(hù)，并保證兩套主保護(hù)完全獨(dú)立，即交流電壓電流回路、直流電源回路、出口跳閘回路完全獨(dú)立。1 1、主保護(hù)主保護(hù)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 對(duì)容量為對(duì)容量為6300kVA6300kVA及以上的變壓器，以及發(fā)電及以上的變壓器，以及發(fā)電廠廠用變壓器和并列運(yùn)行的變壓器；廠廠用變壓器和并列運(yùn)行的變壓器；10000kVA10000kVA及以上的發(fā)電廠廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的及以上的發(fā)電廠廠用

10、備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。電流速斷保護(hù)用變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。電流速斷保護(hù)用于對(duì)于容量為于對(duì)于容量為10000kVA10000kVA及以下的變壓器，速斷及以下的變壓器，速斷保護(hù)。對(duì)保護(hù)。對(duì)2000kVA2000kVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)護(hù)的靈敏性不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。保護(hù)。二、變壓器保護(hù)配置原則2 2、外部相間短路和接地短路時(shí)的外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)后備保護(hù) 變壓器的相間短路后備保護(hù)通常采用變壓器的相間短路后備保護(hù)通常采用過電流過電流保護(hù)保護(hù)、低電壓啟動(dòng)低電壓啟動(dòng)的過電流

11、保護(hù)、的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動(dòng)復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)以及的過電流保護(hù)以及負(fù)序過電流負(fù)序過電流保護(hù)等（也有采用保護(hù)等（也有采用阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)作為后備保護(hù)的情況）。作為后備保護(hù)的情況）。 發(fā)生接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)零序發(fā)生接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)零序電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的接地后備電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的接地后備保護(hù)通常都是反應(yīng)這些電氣量構(gòu)成的。保護(hù)通常都是反應(yīng)這些電氣量構(gòu)成的。 二、變壓器保護(hù)配置原則3 3、過負(fù)荷保護(hù)（后備）、過負(fù)荷保護(hù)（后備） 變壓器長期過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，繞組會(huì)因發(fā)熱而受變壓器長期過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，繞組會(huì)因發(fā)熱而受到損傷。到損傷。對(duì)對(duì)400kV

12、A400kVA以上以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 （配置原則配置原則）二、變壓器保護(hù)配置原則4 4、過勵(lì)磁保護(hù)（后備）、過勵(lì)磁保護(hù)（后備） 對(duì)頻率減低和電壓升高而引起變壓器過勵(lì)磁對(duì)頻率減低和電壓升高而引起變壓器過勵(lì)磁時(shí)，勵(lì)磁電流急劇增加，鐵芯及附近的金屬構(gòu)件時(shí)，勵(lì)磁電流急劇增加，鐵芯及附近的金屬構(gòu)件損耗增加，引起高溫。長時(shí)間或多次反復(fù)過勵(lì)磁損耗增加，引起高溫。長時(shí)間或多次反復(fù)過勵(lì)磁，將因過熱而使絕緣老化。，將因過熱而

13、使絕緣老化。電壓為電壓為500kV500kV及以上及以上的變壓器，應(yīng)的變壓器，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)，在變壓器允許的，在變壓器允許的過勵(lì)磁范圍內(nèi)，保護(hù)作用于信號(hào)，當(dāng)過勵(lì)磁超過過勵(lì)磁范圍內(nèi)，保護(hù)作用于信號(hào)，當(dāng)過勵(lì)磁超過允許值時(shí)，可動(dòng)作于跳閘。（允許值時(shí)，可動(dòng)作于跳閘。（配置原則配置原則）二、變壓器保護(hù)配置原則5.5.主保護(hù)主保護(hù)瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù) 變壓器油對(duì)變壓器有絕緣和冷卻作用。當(dāng)變壓變壓器油對(duì)變壓器有絕緣和冷卻作用。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)，在器油箱內(nèi)故障時(shí)，在故障電流故障電流和和故障點(diǎn)電弧故障點(diǎn)電弧的作的作用下，變壓器油（和其他絕緣材料）會(huì)因受熱而用下，變壓器油（和其他絕緣材料）會(huì)因受熱

14、而分解，分解，產(chǎn)生大量氣體產(chǎn)生大量氣體。氣體排出的。氣體排出的多少多少以及排出以及排出速度速度，與變壓器故障的，與變壓器故障的嚴(yán)重程度嚴(yán)重程度有關(guān)。利用這種有關(guān)。利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)保護(hù)為氣體來實(shí)現(xiàn)保護(hù)為瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)。 瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障（例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等）。障（例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等）。 二、變壓器保護(hù)配置原則6 6、其他非電量保護(hù)其他非電量保護(hù) 對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)變壓器的標(biāo)準(zhǔn)要求，專設(shè)可故障，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)變壓器的標(biāo)準(zhǔn)要求

15、，專設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的非電量保護(hù)。作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的非電量保護(hù)。 為了為了滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面的要求，當(dāng)變壓方面的要求，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置器發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置快速切除故障快速切除故障。二、變壓器保護(hù)配置原則瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)容量在容量在0.8MVA及以上的油浸式變壓及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)器和戶內(nèi)0.4MVA及以上的變壓器應(yīng)及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)裝設(shè)瓦斯保護(hù)反映反映變壓器變壓器內(nèi)部故障和漏油造內(nèi)部故障和漏油造成的油面降低，同時(shí)還反應(yīng)開成的油面降低，同時(shí)還反應(yīng)開焊故障焊故障縱差保護(hù)縱差保護(hù)或或電電流速斷保護(hù)流速斷保護(hù)10MVA及以上容量、

16、及以上容量、6.3MVA及以上及以上并聯(lián)運(yùn)行的并聯(lián)運(yùn)行的變壓器變壓器或工業(yè)企業(yè)的重要或工業(yè)企業(yè)的重要變壓器變壓器裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)用來反映變壓器繞組的相間短用來反映變壓器繞組的相間短路、繞組的匝間、中性點(diǎn)接地路、繞組的匝間、中性點(diǎn)接地側(cè)繞組的接地故障以及引出線側(cè)繞組的接地故障以及引出線故障故障反應(yīng)相間短路反應(yīng)相間短路故障的后備保故障的后備保護(hù)護(hù)根據(jù)變壓器的容量和在系統(tǒng)中的作用，根據(jù)變壓器的容量和在系統(tǒng)中的作用，可分別采用過電流、復(fù)合電壓起動(dòng)的可分別采用過電流、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流（方向）保護(hù)、阻抗保護(hù)用作變壓器外部相間故障和作用作變壓器外部相間故障和作為變壓器內(nèi)部繞組、引出線相為變壓器內(nèi)

17、部繞組、引出線相間短路的后備保護(hù)間短路的后備保護(hù)反應(yīng)接地故障反應(yīng)接地故障的后備保護(hù)的后備保護(hù)中性點(diǎn)直接接地：用中性點(diǎn)直接接地：用零序（方向）保護(hù)作為變壓器外部接地故障和中性點(diǎn)作為變壓器外部接地故障和中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組、引出線接地故障的直接接地側(cè)繞組、引出線接地故障的后備保護(hù)后備保護(hù)中性點(diǎn)不接地：可用零序電壓中性點(diǎn)不接地：可用零序電壓保護(hù)、中性點(diǎn)的間隙零序電流保護(hù)、中性點(diǎn)的間隙零序電流保護(hù)作為變壓器接地故障的后保護(hù)作為變壓器接地故障的后備保護(hù)備保護(hù)過負(fù)荷過負(fù)荷用來反映容量在用來反映容量在0.4MVA及以上變壓及以上變壓器的對(duì)稱過負(fù)荷。器的對(duì)稱過負(fù)荷。過負(fù)荷保護(hù)只需要用一相電流過負(fù)荷保護(hù)只需要用

18、一相電流延時(shí)作用于信號(hào)延時(shí)作用于信號(hào)過勵(lì)磁保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)在超高壓變壓器上才裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)在超高壓變壓器上才裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)具有反時(shí)限特性以過勵(lì)磁保護(hù)具有反時(shí)限特性以充分發(fā)揮變壓器的過勵(lì)磁能力充分發(fā)揮變壓器的過勵(lì)磁能力非電量非電量 變壓器本體和有載調(diào)壓部分的油溫保護(hù)；壓力釋放保護(hù)，啟動(dòng)風(fēng)冷變壓器本體和有載調(diào)壓部分的油溫保護(hù)；壓力釋放保護(hù)，啟動(dòng)風(fēng)冷過載閉鎖帶負(fù)荷調(diào)壓的保護(hù)。過載閉鎖帶負(fù)荷調(diào)壓的保護(hù)。二、變壓器保護(hù)配置原則7 7、220kV220kV變壓器保護(hù)常規(guī)配置變壓器保護(hù)常規(guī)配置附表一：附表一：保護(hù)類型保護(hù)類型保護(hù)配置保護(hù)配置本側(cè)母聯(lián)本側(cè)母聯(lián)開關(guān)開關(guān)本側(cè)開關(guān)本側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)主保

19、護(hù)主保護(hù)電氣量電氣量保護(hù)保護(hù)比例差動(dòng)比例差動(dòng)二次諧波二次諧波波形對(duì)稱波形對(duì)稱速斷差動(dòng)速斷差動(dòng)非電量非電量保護(hù)保護(hù)重瓦斯重瓦斯二、變壓器保護(hù)配置原則附表二：附表二：保護(hù)類型保護(hù)類型保護(hù)配置保護(hù)配置本側(cè)母聯(lián)本側(cè)母聯(lián)開關(guān)開關(guān)本側(cè)開關(guān)本側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)后備保護(hù)后備保護(hù)高（中、高（中、低）壓側(cè)低）壓側(cè)后備后備復(fù)壓方向復(fù)壓方向過流保護(hù)過流保護(hù)時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限高（中、高（中、低）壓側(cè)低）壓側(cè)后備后備復(fù)壓過流復(fù)壓過流保護(hù)保護(hù)時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限高、中壓高、中壓側(cè)后備側(cè)后備零序方向零序方向過流保護(hù)過流保護(hù)時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限二、變壓器保護(hù)配置原則附表三：附表三：保護(hù)類型保護(hù)類型保護(hù)配置保護(hù)配置本側(cè)

20、母聯(lián)本側(cè)母聯(lián)開關(guān)開關(guān)本側(cè)開關(guān)本側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)后備保護(hù)后備保護(hù)高、中壓高、中壓側(cè)后備側(cè)后備零序過流零序過流保護(hù)保護(hù)時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限高、中壓高、中壓側(cè)后備側(cè)后備間隙保護(hù)間隙保護(hù)時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限高壓側(cè)后高壓側(cè)后備保護(hù)備保護(hù)非全相非全相時(shí)限時(shí)限時(shí)限時(shí)限二、變壓器保護(hù)配置原則附表四：附表四：保護(hù)類型保護(hù)類型保護(hù)配置保護(hù)配置本側(cè)母聯(lián)本側(cè)母聯(lián)開關(guān)開關(guān)本側(cè)開關(guān)本側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)各側(cè)開關(guān)非電量非電量（其他）（其他）壓力釋放壓力釋放冷卻器全停冷卻器全停油溫高油溫高繞組溫度高繞組溫度高油位異常油位異常各側(cè)過負(fù)荷各側(cè)過負(fù)荷二、變壓器保護(hù)配置原則（三）有關(guān)重合閘問題分析（三）有關(guān)重合閘問題分析 根據(jù)重合閘控制的開

21、關(guān)所接通或斷開的電力根據(jù)重合閘控制的開關(guān)所接通或斷開的電力元件不同，重合閘可分為線路重合閘、變壓器元件不同，重合閘可分為線路重合閘、變壓器重合閘、母線重合閘。所以從重合閘、母線重合閘。所以從“理論上理論上”講，講，變壓器是可以裝設(shè)重合閘的。變壓器是可以裝設(shè)重合閘的。 然而，在電力系統(tǒng)的故障中，大然而，在電力系統(tǒng)的故障中，大多數(shù)是輸電多數(shù)是輸電線路線路（特別是架空線路）的（特別是架空線路）的故障故障。而輸電線路。而輸電線路故障大都是故障大都是“瞬時(shí)性瞬時(shí)性”的。輸電線路加裝的。輸電線路加裝“重重合閘合閘”有可能大大有可能大大提高供電的可靠性提高供電的可靠性。 二、變壓器保護(hù)配置原則 變壓器是變壓

22、器是充油設(shè)備充油設(shè)備，其，其故障故障大多數(shù)是大多數(shù)是“永久性永久性”的，重合閘會(huì)加重變壓器的損的，重合閘會(huì)加重變壓器的損壞程度，另外變壓器發(fā)生故障時(shí)，無論主壞程度，另外變壓器發(fā)生故障時(shí)，無論主保護(hù)還是后備保護(hù)動(dòng)作，均發(fā)永跳令，閉保護(hù)還是后備保護(hù)動(dòng)作，均發(fā)永跳令，閉鎖開關(guān)重合閘。鎖開關(guān)重合閘。 另外，從造價(jià)和修復(fù)速度上講，變壓另外，從造價(jià)和修復(fù)速度上講，變壓器遠(yuǎn)比線路大得多和慢的多。所以變壓器器遠(yuǎn)比線路大得多和慢的多。所以變壓器開關(guān)原則上不設(shè)重合閘。開關(guān)原則上不設(shè)重合閘。二、變壓器保護(hù)配置原則變壓器一般應(yīng)裝設(shè)哪些保護(hù)？瓦斯保護(hù)能不能代替差動(dòng)保護(hù)？差動(dòng)保護(hù)能不能代替瓦斯保護(hù)？匯報(bào)內(nèi)容培訓(xùn)內(nèi)容相關(guān)基

23、礎(chǔ)知識(shí)回顧相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)回顧1變壓器保護(hù)配置原則變壓器保護(hù)配置原則2變壓器主保護(hù)變壓器主保護(hù)3變壓器后備保護(hù)及其他保護(hù)變壓器后備保護(hù)及其他保護(hù)4變壓器保護(hù)動(dòng)作案例分析變壓器保護(hù)動(dòng)作案例分析51、瓦斯保護(hù)：變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生電弧，使絕緣物和變壓器油分解產(chǎn)生大量氣體，根據(jù)油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體數(shù)量和油流速度而動(dòng)作的保護(hù)。（一）瓦斯保護(hù)（1）瓦斯保護(hù)的定值整定輕瓦斯定值一般為：250mL350mL（積聚氣體數(shù)量） 重瓦斯定值一般為：1.01.2m/s（油速整定）（一）瓦斯保護(hù)（2）瓦斯保護(hù)的工作原理當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，有輕瓦斯產(chǎn)生，氣體繼電器KG的上觸點(diǎn)（KG1）閉合，作用于預(yù)告信號(hào)；當(dāng)發(fā)生

24、嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯沖擊氣體繼電器擋板使其下觸點(diǎn)（KG2）閉合，經(jīng)信號(hào)繼電器KS作用于中間繼電器KCO，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將斷路器跳閘。（一）瓦斯保護(hù)（3 3）瓦斯（氣體）繼電器安裝位置）瓦斯（氣體）繼電器安裝位置“瓦斯（氣體）繼電器瓦斯（氣體）繼電器”安裝位置在油箱與油枕的連接導(dǎo)管安裝位置在油箱與油枕的連接導(dǎo)管中（圖中中（圖中“1”1”所示）所示）（一）瓦斯保護(hù)1、變壓器氣體保護(hù)開口杯式氣、變壓器氣體保護(hù)開口杯式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作示意圖體繼電器的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作示意圖變壓器氣體保護(hù)開口杯式氣體繼電器的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作示意圖（4 4）瓦斯保護(hù)的范圍）瓦斯保護(hù)的范圍1 1）油箱內(nèi)部的相間短路故障）油箱內(nèi)部

25、的相間短路故障2 2）繞組匝間、層間短路故障）繞組匝間、層間短路故障3 3）繞組與鐵芯與外殼間的短路故障）繞組與鐵芯與外殼間的短路故障4 4）鐵芯故障）鐵芯故障5 5）油面下降或漏油）油面下降或漏油6 6）分接頭接觸不良等故障）分接頭接觸不良等故障 （一）瓦斯保護(hù)（5 5）輕瓦斯發(fā)信時(shí)，值班人員必須立即檢查）輕瓦斯發(fā)信時(shí)，值班人員必須立即檢查瓦斯信號(hào)動(dòng)作原因瓦斯信號(hào)動(dòng)作原因1 1）是否因空氣侵入變壓器內(nèi)，檢查油系統(tǒng)嚴(yán)密性；是否因空氣侵入變壓器內(nèi)，檢查油系統(tǒng)嚴(yán)密性；2)2)是否因滲漏油或其它原因使油位降低；是否因滲漏油或其它原因使油位降低；3)3)瓦斯繼電器本身故障；瓦斯繼電器本身故障；4)4)

26、二次回路故障引起瓦斯誤發(fā)信號(hào)。二次回路故障引起瓦斯誤發(fā)信號(hào)。 （一）瓦斯保護(hù)根據(jù)氣體的顏色判斷故障性質(zhì)根據(jù)氣體的顏色判斷故障性質(zhì)（1）灰色或黑色灰色或黑色，易燃。通常是絕緣油炭化造成，易燃。通常是絕緣油炭化造成的，也可能是接觸不良或局部過熱導(dǎo)致。的，也可能是接觸不良或局部過熱導(dǎo)致。（2）淺灰色淺灰色，可燃。有異常臭味，可能是變壓器，可燃。有異常臭味，可能是變壓器內(nèi)紙質(zhì)燒毀所致，有可能造成絕緣損壞。內(nèi)紙質(zhì)燒毀所致，有可能造成絕緣損壞。（3）黃色黃色，不易燃燒。木質(zhì)制件燒毀所致。，不易燃燒。木質(zhì)制件燒毀所致。（4）無色無色，不可燃。無味，無故障。，不可燃。無味，無故障。氣體性質(zhì)氣體性質(zhì)故障類型故障

27、類型無色、無臭味不可燃無色、無臭味不可燃空氣進(jìn)入空氣進(jìn)入黃色不可燃黃色不可燃木質(zhì)故障木質(zhì)故障淡灰色帶強(qiáng)烈臭味可淡灰色帶強(qiáng)烈臭味可燃燃紙或紙板故障紙或紙板故障灰色和黑色可燃灰色和黑色可燃油故障油故障若瓦斯信號(hào)因油內(nèi)剩余空氣分出而動(dòng)作，值班人員應(yīng)若瓦斯信號(hào)因油內(nèi)剩余空氣分出而動(dòng)作，值班人員應(yīng)放出繼電器內(nèi)的空氣；放出繼電器內(nèi)的空氣；瓦斯繼電器放氣時(shí)，只能在瓦斯繼電器上部放氣閥進(jìn)瓦斯繼電器放氣時(shí)，只能在瓦斯繼電器上部放氣閥進(jìn)行，不得誤按重瓦斯動(dòng)作試驗(yàn)按鈕行，不得誤按重瓦斯動(dòng)作試驗(yàn)按鈕( (探針探針) )以防誤跳以防誤跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)主變?nèi)齻?cè)開關(guān)（一）瓦斯保護(hù)1）變壓器在加油、濾油時(shí)，會(huì)將空氣帶入變）變壓

28、器在加油、濾油時(shí)，會(huì)將空氣帶入變壓器內(nèi)部，若沒能及時(shí)排出，則當(dāng)變壓器運(yùn)壓器內(nèi)部，若沒能及時(shí)排出，則當(dāng)變壓器運(yùn)行后油溫逐漸上升，形成油的對(duì)流，將內(nèi)部行后油溫逐漸上升，形成油的對(duì)流，將內(nèi)部儲(chǔ)存的空氣逐漸排出，使氣體繼電器動(dòng)作。儲(chǔ)存的空氣逐漸排出，使氣體繼電器動(dòng)作。其動(dòng)作次數(shù)與變壓器內(nèi)部儲(chǔ)存的氣體多少有其動(dòng)作次數(shù)與變壓器內(nèi)部儲(chǔ)存的氣體多少有關(guān)。關(guān)。3、主變壓器新裝或大修后投入運(yùn)行為、主變壓器新裝或大修后投入運(yùn)行為什么有時(shí)氣體繼電器會(huì)頻繁動(dòng)作？遇到什么有時(shí)氣體繼電器會(huì)頻繁動(dòng)作？遇到此類問題應(yīng)怎樣判斷和處理？此類問題應(yīng)怎樣判斷和處理？（2）遇到上述情況時(shí)，應(yīng)根據(jù)變壓器的音）遇到上述情況時(shí)，應(yīng)根據(jù)變壓器的

29、音響、溫度、油面以及加油、濾油工作情況響、溫度、油面以及加油、濾油工作情況做綜合分析。如變壓器運(yùn)行正常，可判斷做綜合分析。如變壓器運(yùn)行正常，可判斷為進(jìn)入空氣所致，否則應(yīng)取氣做點(diǎn)燃試驗(yàn)為進(jìn)入空氣所致，否則應(yīng)取氣做點(diǎn)燃試驗(yàn)，判斷是否變壓器內(nèi)部有故障。，判斷是否變壓器內(nèi)部有故障。 一般規(guī)定，大修后的變壓器，其氣體繼電一般規(guī)定，大修后的變壓器，其氣體繼電器在器在48小時(shí)后投跳閘。小時(shí)后投跳閘。2 2、差動(dòng)保護(hù)、差動(dòng)保護(hù) 變壓器差動(dòng)保護(hù)是按照變壓器差動(dòng)保護(hù)是按照循環(huán)電流循環(huán)電流原理，在假設(shè)變壓器原理，在假設(shè)變壓器的電能量傳遞為線性的情況下，基于的電能量傳遞為線性的情況下，基于基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流

30、定律構(gòu)構(gòu)成的成的（二）變壓器的差動(dòng)保護(hù)被保護(hù)對(duì)象2I1nInI1IKI節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)01niiIKniiII 1正常或外部故正?；蛲獠抗收蠒r(shí)障時(shí)內(nèi)部內(nèi)部故障時(shí)故障時(shí)因此可以將因此可以將KCLKCLniidII1定義為動(dòng)作量，當(dāng)定義為動(dòng)作量，當(dāng)setdII認(rèn)為是區(qū)內(nèi)故障，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作認(rèn)為是區(qū)內(nèi)故障，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作 （1）縱差保護(hù)的接線）縱差保護(hù)的接線變壓器兩側(cè)都裝設(shè)電流互感器，其變壓器兩側(cè)都裝設(shè)電流互感器，其二次繞組按環(huán)流法接線二次繞組按環(huán)流法接線。電流互感器變比電流互感器變比nTA1、nTA2和變壓器變比和變壓器變比nT需要需要滿足什么條件才能保證正滿足什么條件才能保證正常運(yùn)行時(shí)差流為常運(yùn)行時(shí)差流為0

31、？nTA2/nTA1=nT（二）變壓器的差動(dòng)保護(hù) 三繞組變壓器分相差動(dòng)內(nèi)部故障時(shí)電流分布三繞組變壓器分相差動(dòng)內(nèi)部故障時(shí)電流分布（二）變壓器的差動(dòng)保護(hù)利用套管利用套管CT利用開關(guān)側(cè)利用開關(guān)側(cè)CT（2）差動(dòng)保護(hù)范圍示例）差動(dòng)保護(hù)范圍示例（二）變壓器的差動(dòng)保護(hù)CJCJI Icdcd0020A20A20A20A一個(gè)穿越性質(zhì)一個(gè)穿越性質(zhì)的短路電流通的短路電流通過變壓器向短過變壓器向短路點(diǎn)提供路點(diǎn)提供高壓側(cè)一次電流高壓側(cè)一次電流從極性端流進(jìn)二從極性端流進(jìn)二次電流從極性端次電流從極性端流出流出電流互感電流互感器極性器極性低壓側(cè)一次電流低壓側(cè)一次電流從極性端流出二從極性端流出二次電流從極性端次電流從極性端流進(jìn)

32、流進(jìn)在區(qū)外穿越性質(zhì)的短路電流作在區(qū)外穿越性質(zhì)的短路電流作用下，如果兩側(cè)用下，如果兩側(cè)TA能正確傳變，能正確傳變，理論上流過差動(dòng)繼電器的差流理論上流過差動(dòng)繼電器的差流Icd0Icd0，所以此時(shí)：所以此時(shí)：差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作！差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作！變壓器區(qū)外變壓器區(qū)外發(fā)生故障發(fā)生故障此故障點(diǎn)應(yīng)該由此故障點(diǎn)應(yīng)該由該處線路保護(hù)切該處線路保護(hù)切除故障除故障差動(dòng)保護(hù)基本原理演示差動(dòng)保護(hù)基本原理演示變壓器區(qū)內(nèi)變壓器區(qū)內(nèi)發(fā)生故障發(fā)生故障20A20A10A10AI Icdcd=30A=30A20A20A10A10A此時(shí)差動(dòng)繼此時(shí)差動(dòng)繼電器動(dòng)作電器動(dòng)作差動(dòng)保護(hù)基本原理演示差動(dòng)保護(hù)基本原理演示1i2i1iCJCJ 微機(jī)變微機(jī)

33、變壓器差壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)保護(hù)設(shè)定微設(shè)定微機(jī)保護(hù)機(jī)保護(hù)計(jì)算參計(jì)算參考方向考方向均以母均以母線流向線流向變壓器變壓器為正方為正方向向2i2121iiIiiIrcd制動(dòng)電流差動(dòng)電流rcdsetcdIKIII差動(dòng)保護(hù)門檻值差動(dòng)保護(hù)門檻值一般整定為一般整定為（0.4-0.80.4-0.8）Ie Ie 譬如譬如2A2A差動(dòng)保護(hù)比例制動(dòng)系差動(dòng)保護(hù)比例制動(dòng)系數(shù)例如：數(shù)例如：0.5以上兩式均成立以上兩式均成立則差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作則差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作微機(jī)差動(dòng)保護(hù)基本原理演示微機(jī)差動(dòng)保護(hù)基本原理演示1i2i微機(jī)變微機(jī)變壓器差壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)保護(hù)1i2i2121iiIiiIrcd制動(dòng)電流差動(dòng)電流rcdsetcdIKIII+-0+-=

34、2i i1 10門檻門檻2A00.52i i1 1i i1 1差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作實(shí)際短路實(shí)際短路電流與參電流與參考方向考方向相同相同實(shí)際短路實(shí)際短路電流與參電流與參考方向考方向反向反向微機(jī)差動(dòng)保護(hù)基本原理演示微機(jī)差動(dòng)保護(hù)基本原理演示1i2i微機(jī)變微機(jī)變壓器差壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)保護(hù)1i2i2121iiIiiIrcd制動(dòng)電流差動(dòng)電流rcdsetcdIKIII計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果：將計(jì)算結(jié)果代入判據(jù)：將計(jì)算結(jié)果代入判據(jù)：+0+2i i1 1門檻門檻2A0.50差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作實(shí)際短路實(shí)際短路電流與參電流與參考方向考方向相同相同實(shí)際短路實(shí)際短路電流與參電流與參考方向考方向相同相同2i i1

35、12i i1 10微機(jī)差動(dòng)保護(hù)基本原理演示微機(jī)差動(dòng)保護(hù)基本原理演示rcdsetcdIKIII區(qū)外故障計(jì)算結(jié)果區(qū)外故障計(jì)算結(jié)果：2121iiIiiIrcd制動(dòng)電流差動(dòng)電流+-0+-=2i i1 12121iiIiiIrcd制動(dòng)電流差動(dòng)電流+0+2i i1 1區(qū)內(nèi)故障計(jì)算結(jié)果：區(qū)內(nèi)故障計(jì)算結(jié)果：rcdsetcdIKIII變變 量量恒恒 量量I IsetsetI Ie e0 0IcdIcdIrIr( (I Ir rI定值&高壓側(cè)復(fù)合電壓滿足IbUca功率方向滿足B相電流定值&IcUab功率方向滿足C相電流定值&=1中壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖壓板投入中壓側(cè)復(fù)合電壓滿足&低壓側(cè)復(fù)

36、合電壓閉鎖壓板投入低壓側(cè)復(fù)合電壓滿足&=1&第二時(shí)限控制字投入&第三時(shí)限控制字投入&保護(hù)動(dòng)作跳本側(cè)斷路器T2保護(hù)動(dòng)作跳各側(cè)斷路器T3a.功率方向元件的基本原理功率方向元件的基本原理接線方式接線方式接入繼電器電流接入繼電器電流g接入繼電器電壓接入繼電器電壓UgA相功率方向元件相功率方向元件AUBCB相功率方向元件相功率方向元件BUCAC相功率方向元相功率方向元件件CUABg動(dòng)作區(qū)動(dòng)作區(qū)a90a90arg90jaggeUIgUjageUg落在落在 方向上最靈敏方向上最靈敏jageU靈敏角一般為靈敏角一般為-30或或-45復(fù)合電壓閉鎖的方向過電流保護(hù)復(fù)合電壓閉鎖的方向

37、過電流保護(hù) b）以正序電壓為極化量方向元件的基本原理）以正序電壓為極化量方向元件的基本原理)(2251arg45指向系統(tǒng)反向元件 UI)(451arg135指向變壓器正向元件UIIlm=45Ilm=225UlUl方向指向變壓器方向指向變壓器方向指向系統(tǒng)方向指向系統(tǒng) （三）阻抗保護(hù)（三）阻抗保護(hù)阻抗保護(hù)是變壓器相間故障后備保護(hù)的一種。通常，該保護(hù)由三個(gè)相間方向阻抗元件構(gòu)成。阻抗元件的接入電壓和接入電流，取自保護(hù)安裝側(cè)TV二次三相電壓及TA二次三相電流。并采用零度接線方式。阻抗保護(hù)邏輯框圖（四）零序電流和零序方向過流保護(hù)（四）零序電流和零序方向過流保護(hù)反應(yīng)接地故障，作為變壓器反應(yīng)接地故障，作為變壓器主保護(hù)的接地主保護(hù)的接地近后備近后備保護(hù)和相鄰元件保護(hù)和相鄰元件的接地故障的接地故障遠(yuǎn)后備遠(yuǎn)后備保護(hù)。保護(hù)。中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行變壓器零序電流保護(hù)原理框圖1、變壓器中