電力變壓器保護(hù)主要內(nèi)容講解PPT49頁（上）

1、第八章 電力變壓器保護(hù)本章主要內(nèi)容一、常見故障、不正常運行及保護(hù)二、變壓器主保護(hù) 三、變壓器后備保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù) 四、變壓器接地保護(hù) 第一節(jié) 變壓器常見故障、不正常運行狀態(tài)及保護(hù)配置 一、變壓器常見故障、不正常運行狀態(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。第一節(jié) 常見故障和不正常運行及保護(hù)上頁下頁返回瓦斯保護(hù)縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù) 油箱外引出線相間短路油箱內(nèi)故障過電流保護(hù)零序保護(hù)二、不正常運行：過負(fù)

2、荷過負(fù)荷保護(hù)一、常見故障主保護(hù)（后備保護(hù)）外部相間短路外部相間短路外部接地短路外部接地短路第二節(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。第二節(jié) 變壓器主保護(hù)上頁下頁返回一、瓦斯保護(hù)原理及構(gòu)成 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生的氣體而動作,主要由瓦斯繼電器構(gòu)成,輕瓦斯動作于信號,重瓦斯動作于跳閘.瓦斯保護(hù)的主要元件是瓦斯繼電器，它安裝在變壓器的油箱和油枕之間的連接管道中.一、瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)一、瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)及工作情況內(nèi)部輕微故障：氣體聚

3、集在上部，使開口杯向下轉(zhuǎn)動，輕瓦斯干簧接點閉合，發(fā)出信號（氣體容積定值：250-300立方厘米）正常運行：開口杯向上傾斜，干簧接點打開內(nèi)部嚴(yán)重故障：產(chǎn)生大量氣體，推動檔板運動，重瓦斯的干簧接點閉合，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。瓦斯保護(hù)原理接線上頁下頁返瓦斯繼電器出口中間 繼電器信號繼電器連片KGTQ1KSKCOKGV+-3XB1QFKCOI32QFKCOI3TQ2+輕瓦斯動作信號重瓦斯1QF跳閘2QF跳閘瓦斯保護(hù)直流回路展開圖第三節(jié)變壓器縱差動保護(hù)一、基本原理及實現(xiàn)時的特點 二、采用 BCH型差動繼電器構(gòu)

4、成的 差動保護(hù)三、二次諧波制動的變壓器差動保護(hù) 第二節(jié) 變壓器主保護(hù)上頁下頁返回二、變壓器縱差動保護(hù)1、基本原理及實現(xiàn)的特點: 變壓器縱差動保護(hù)通常采用環(huán)流法接線。原理與輸電線路類似，但在實現(xiàn)時應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位不同。一、基本原理二、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)壓的變壓器運行中改變分接頭電流互感器計算變比與標(biāo)準(zhǔn)變比不同兩側(cè)電流互感器型號不同上頁下頁返回變壓器星形側(cè)電流互感器按角形接線變壓器角形側(cè)電流互感器按星形接線 1、數(shù)值補償和相位補償 變壓器星形側(cè)電流互感器按角形接線?；ジ衅髯儽葹?/p>

5、： 變壓器角形側(cè)電流互感器按星形接線?；ジ衅髯儽葹椋?上頁下頁返回變壓器縱差動保護(hù)2、影響差動保護(hù)的因素及措施:分析勵磁涌流的特點勵磁涌流的影響變壓器差動保護(hù)的構(gòu)成 正常運行時，勵磁電流僅為變壓器額定電流的35，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68倍，這稱為勵磁涌流，可引起差動保護(hù)誤動作。 含有大量的非周期分量，使波形偏于時間軸的一側(cè)； 勵磁涌流中含有大量的二次諧波電流分量； 勵磁涌流相鄰波形之間存在“間斷角”。 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)； 采用二次諧波制動原理構(gòu)成變壓器縱差動保護(hù)； 采用鑒別波形間斷角

6、原理構(gòu)成變壓器縱差動保護(hù)。 2、變壓器勵磁涌流的影響 正常運行時，勵磁電流僅為變壓器額定電流的35，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68倍，這稱為勵磁涌流。 勵磁涌流的特點及采取的措施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”。 （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)。 三、采用 BCH型差動繼電器構(gòu)成的差動保護(hù) 1

7、、速飽和變流器工作原理 2、BCH2型差動繼電器的工作原理 3、原理接線圖 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。 BCH2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。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 上頁下頁返回比率制動式差動繼電器的組成及作用 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； 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

8、磁涌流而造成保護(hù)誤動作； 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； 差動部分作用，保證內(nèi)部故障時正確動作。電壓形成回路及動作判據(jù) 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。 工作情況正常運行及區(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

9、入：U2較大， U1和U4相等，所以保護(hù)不會誤動作。Ioper（ Inub ）Ibrk （ Ik ）Ioper.0Ibrk.0Ik.maxInub.max動作區(qū)動作值整定原則電流速斷保護(hù)單相原理接線 第四節(jié) 電流速斷保護(hù)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: 在保護(hù)安裝處K1點發(fā)生兩相金屬性短路進(jìn)行校驗 電流速斷保護(hù)的特點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。第三節(jié) 變壓器后備保護(hù)和 過負(fù)荷保護(hù) 上

10、頁下頁返回一、變壓器的過電流保護(hù)1、原理接線：2、整定原則： 躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定。第三節(jié) 變壓器后備保護(hù)和 過負(fù)荷保護(hù) 上頁下頁返回二、低電壓起動的過電流保護(hù)1、原理接線： 2、低電壓繼電器整定原則及方法： 應(yīng)低于正常運行情況下母線上可能出現(xiàn)的最低工作電壓 。 3、靈敏度校驗： 按后備保護(hù)范圍末端發(fā)生短路故障進(jìn)行校驗。 上頁下頁返回第三節(jié) 變壓器后備保護(hù)和 過負(fù)荷保護(hù) 上頁下頁返回三、復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù) 1、原理接線：2、負(fù)序電壓繼電器整定原則及方法： 躲過正常運行時負(fù)序電壓濾過器出現(xiàn)的最大不平衡電壓。上頁下頁返回第三節(jié) 變壓器后備保護(hù)和 過負(fù)荷保護(hù) 上頁下頁返回四、負(fù)序電流和單相低電壓起動的 過電流保護(hù)1、原理接線： 2、負(fù)序電流繼電器整定原則及方法： 躲過變壓器正常運行時負(fù)序電流濾過器輸出的最大不平衡電流 。上頁下頁返回第三節(jié) 變壓器后備保護(hù)和 過負(fù)荷保護(hù) 上頁下頁返回五、變壓器過負(fù)荷 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。 第四節(jié) 變壓器的接地保護(hù) 上頁下頁返回一、原理框圖第