變壓器差動保護(講課)課件

1、電力變壓器差動保護復(fù)習(xí)（變壓器氣體保護）變壓器可能發(fā)生哪些故障和異常運行狀態(tài)？一般應(yīng)配置哪些保護裝置？氣體保護有何優(yōu)點？為什么不能單獨作為變壓器的主保護？（1）優(yōu)點 能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，且動作迅速、靈敏性高、接線簡單。（2）缺點 不能反應(yīng)油箱外的引出線和套管上的故障。 故氣體保護不能作為變壓器唯一的主保護，須與差動保護或電流速斷保護配合共同作為變壓器的主保護。 變壓器氣體保護的評價導(dǎo)入（電力變壓器差動保護）氣體保護不能反應(yīng)油箱外的引出線和套管上的任何故障，故不能單獨作為變壓器的主保護，須與縱差動或電流速斷保護配合使用。電力變壓器的電流速斷保護應(yīng)用范圍：單臺運行小于10000kVA、并列小于6

2、300kVA的變壓器，當(dāng)過電流保護動作時限大于0.5s時裝設(shè)。裝設(shè)地點：變壓器的電源側(cè)作用：反應(yīng)電源側(cè)引出線和繞組的一部分故障，用作主保護，和瓦斯保護配合或過電流保護配合用以保護中小型變壓器。新課內(nèi)容一、變壓器差動保護原理二、變壓器差動保護的不平衡電流及減小不平衡電流影響的方法變壓器的縱差動保護工作原理：比較變壓器各側(cè)電流的大小和相位。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?？v差動保護的動作判據(jù)為：雙繞組變壓器縱差動保護原理 正常及保護范圍外部故障時，差回路中的電流為零。實際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常和外部短路時，差動回路中仍有差電流，即不平衡電流，此時

3、流過差動繼電器的電流為：要求不平衡電流盡可能小，確保繼電器不會誤動作。 當(dāng)保護范圍內(nèi)部發(fā)生故障時（兩電流互感器之間范圍），在差回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這時流過繼電器的電流為I1與I2之和，為全部的二次側(cè)短路電流之和，即這會使差動繼電器可靠動作。變壓器的差動保護范圍是構(gòu)成變壓器差動保護的各電流互感器之間的電氣設(shè)備，以及連接這些電氣設(shè)備的導(dǎo)線。 產(chǎn)生不平衡電流的因素1. 變壓器勵磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流；2. 三相變壓器接線產(chǎn)生的不平衡電流；3. 由計算變比與標(biāo)準(zhǔn)變比不同產(chǎn)生的不平衡電流；4. 由電流互感器變比誤差產(chǎn)生的不平衡電流；5. 帶負(fù)荷調(diào)整變壓器分接頭位置改變產(chǎn)生的不

4、平衡電流。勵磁涌流當(dāng)變壓器空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)中由于變壓器鐵芯中的磁通急劇增大，使鐵芯瞬間飽和。此時的勵磁電流可達510倍額定電流。 變壓器勵磁涌流變壓器勵磁涌流變壓器的勵磁電流 正常情況下：(0.020.05)IN 外部短路時：更小 電壓突然增加（空載投入變壓器或外部故障切除后電壓恢復(fù)）時：510 IN 勵磁涌流在穩(wěn)態(tài)的情況下鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90，在電壓瞬時值u=0瞬間合閘，鐵芯中的磁通應(yīng)為-m。但由于鐵心中的磁通不能突變，因此將出現(xiàn)一個非周期分量的磁通+m，這樣經(jīng)過半個周期后鐵心中的磁通將達到2m。產(chǎn)生勵磁涌流的原因特點： 有很大成分的非周期分量； 有大量的高次諧波

5、，尤以二次諧波為主； 波形經(jīng)削去負(fù)波后出現(xiàn)間斷。防止勵磁涌流影響的方法采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器采用間斷角原理的差動保護利用二次諧波制動利用波形對稱原理的差動保護（2）變壓器兩側(cè)接線組別不同引起的不平衡電流及消除措施產(chǎn)生原因 電力系統(tǒng)中變壓器常采用Y，d11接線方式，因此，變壓器兩側(cè)電流的相位差為30，Y側(cè)電流滯后側(cè)電流30，若兩側(cè)的TA采用相同的接線方式，則兩側(cè)對應(yīng)相的二次電流也相差30左右，從而產(chǎn)生很大的不平衡電流。采用相位補償法： 將變壓器星形側(cè)的TA二次側(cè)接成三角形，將變壓器三角形側(cè)的TA二次側(cè)接成星形。 變壓器星形側(cè)TA變比為： 變壓器三角形側(cè)TA變比為：消除措施模擬式的差動保護

6、都是采用上圖所示的接線方式，從而可以消除由于變壓器接線方式不同在差動回路中產(chǎn)生的不平衡電流。對于數(shù)字式差動保護，一般將Y側(cè)的三相電流直接接入保護裝置內(nèi)，由計算機的軟件實現(xiàn)相位補償功能，以簡化接線。2.TA實際變比與計算變比不等引起的不平衡電流及減小影響的措施采取的措施 采用電流補償法：將TA二次電流大的那側(cè)經(jīng)電流變換器變換后，使電流變換器的輸出與另一側(cè)TA二次電流大小相等。電流補償法利用差動繼電器中的平衡線圈補償3.兩側(cè)TA型號不同，產(chǎn)生的不平衡電流及采取的措施產(chǎn)生原因 兩側(cè)TA型號相同相對誤差較小，型號不同相對誤差較大。變壓器各側(cè)的電壓等級和額定電流不同，因而采用的TA型號不同，特性差別較大，故引起較大的不平衡電流。采取的措施 在差動保護的整定計算中加以考慮。 4.變壓器調(diào)壓分接頭改變產(chǎn)生的不平衡電流及解決的辦法產(chǎn)生原因 帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器在運行中改變分接頭調(diào)壓時，改變了變壓器的變比，原已調(diào)整平衡的差動保護，又出現(xiàn)新的不平衡電流。解決辦法 在變壓器差動保護的整定計算中考慮，即提高差動保護的動作電流。5.三繞組變壓器差動保護三繞組變壓器的差動保護不平衡電流比雙繞組變壓器的大。采取的措施 采用帶制動特性的差動繼電器構(gòu)成差動保護比率制動式