電力變壓器保護(hù)

電力變壓器保護(hù)第1頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)電力變壓器的故障類型，不正常運(yùn)行狀態(tài)和應(yīng)加裝的保護(hù)變壓器故障

油箱內(nèi)部故障

油箱外部故障

相間短路

繞組的匝間短路單相接地短路引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路

接地故障

變壓器的不正常狀態(tài)過電流油面降低過勵(lì)磁第2頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)：

(1)為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和戶內(nèi)0.4MVA以上變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。(2)為反應(yīng)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)或電流速斷保護(hù)。

(3)為反應(yīng)外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯、縱差保護(hù)(或電流速斷保護(hù))的后備，應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。(4)為反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)外部接地短路，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。(5)為反應(yīng)過負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。(6)為反應(yīng)變壓器過勵(lì)磁應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。

第3頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)

變壓器的瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對(duì)繞組的相間短路和匝間短路。由于短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)。工作原理：第4頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如右圖所示。為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時(shí)應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有1％～1.5％的升高坡度，通往繼電器的連接管具有2％～4％的升高坡度。為什么變壓器是斜著的？第5頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一開口杯擋板式瓦斯繼電器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如右圖所示。正常運(yùn)行時(shí)，上、下開口杯2和l都浸在油中，開口杯和附件在油內(nèi)的重力所產(chǎn)生的力矩小于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，因此開口杯向上傾，干簧觸點(diǎn)3斷開。第6頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一少量的氣體上升后逐漸聚集在繼電器的上部，迫使油面下降。而使上開口杯露出油面，此時(shí)由于浮力的減小，開口杯和附件在空氣中的重力加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩大于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，于是上開口杯2順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)永久磁鐵10靠近干簧觸點(diǎn)3，使上部觸點(diǎn)閉合，發(fā)生“輕瓦斯”保護(hù)動(dòng)作信號(hào)。

油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)：第7頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一大量氣體和油流直接沖擊擋板8，使下開口杯l順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)永久磁鐵靠近下部干簧的觸點(diǎn)3使之閉合，發(fā)出跳閘脈沖，表示“重瓦斯”保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重漏油而使油面逐漸降低時(shí)，首先是上開口杯露出油面，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼之下開口杯露出油面后亦能動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)：第8頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一連接片XB上面的觸點(diǎn)表示“輕瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后經(jīng)延時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。XB下面的觸點(diǎn)表示“重瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后起動(dòng)變壓器保護(hù)的總出口繼電器，使斷路器跳閘。

瓦斯保護(hù)的原理接線：第9頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一主要優(yōu)點(diǎn)：主要缺點(diǎn)：因此瓦斯保護(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一，與縱差動(dòng)保護(hù)相互配合、相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)、外及引出線上發(fā)生的各種故障。動(dòng)作迅速、靈敏度高、安裝接線簡(jiǎn)單、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。瓦斯保護(hù)評(píng)價(jià)：不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。第10頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)變壓器的電流速斷保護(hù)變壓器的電流速斷保護(hù)是反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)。裝于變壓器的電源側(cè)，對(duì)變壓器及其引出線上各種型式的短路進(jìn)行保護(hù)。為保證選擇性，速斷保護(hù)只能保護(hù)變壓器的部分，它適用于容量在10MVA以下較小容量的變壓器,當(dāng)過電流保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí)，可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，其原理接線如下圖所示。第11頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一1.電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算

(1)按躲開變壓器負(fù)荷側(cè)出口d3短路時(shí)的最大短路電流來整定,即

Iop=KrelId·max(2)躲過勵(lì)磁涌流。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，一般取Iop=(3～4)IN

按上兩式條件計(jì)算，選擇其中較大值作為變壓器電流速斷保護(hù)的起動(dòng)電流。第12頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一2.靈敏度校驗(yàn)按變壓器原邊d2點(diǎn)短路時(shí)，流過保護(hù)的最小相間短路電流校驗(yàn),即

3.變壓器電流速斷保護(hù)評(píng)價(jià)：缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速。只保護(hù)變壓器的一部分。

第13頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)三、暫態(tài)情況下的不平衡電流及減小其影響的措施五、帶制動(dòng)特性的BCH—1型差動(dòng)保護(hù)

六、二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)

一、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理二、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流及減小不平衡電流的措施四、BCH—2型差動(dòng)繼電器第14頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一一、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)變壓器各端流入和流出電流的相量差。對(duì)雙繞組變壓器實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線如右圖所示。第15頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一為了保證縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的正確工作，應(yīng)使得在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)二次電流相等，差回路電流為零。在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，流入差回路的電流為短路點(diǎn)的短路電流的二次值，保護(hù)動(dòng)作。應(yīng)使適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。結(jié)論：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)有較高的靈敏度。第16頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一二、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流及減小不平衡電流的措施在正常運(yùn)行及保護(hù)范圍外部短路穩(wěn)態(tài)情況下流入縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)差回路中的電流叫穩(wěn)態(tài)不平衡電流Ibp。差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于最大不平衡電流，以保證保護(hù)范圍外部短路時(shí)差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。不平衡電流增大，將使保護(hù)的靈敏度降低。第17頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一1．由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流由于變壓器常常采用星三角（Yd11）的接線方式,因此,其兩側(cè)電流的相位差30o。此時(shí)，如果兩側(cè)的電流互感器仍采用通常的接線方式，則二次電流由于相位不同，會(huì)有一個(gè)差電流流入繼電器。如何消除這種不平衡電流的影響？通常都是將變壓器星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形。第18頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第19頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一2．由兩側(cè)電流互感器的誤差引起的不平衡電流

為什么在正常運(yùn)行時(shí)，不平衡電流很??？為什么當(dāng)外部故障時(shí)，不平衡電流增大？原因：電流互感器的電流誤差和其勵(lì)磁電流的大小、二次負(fù)載的大小及勵(lì)磁阻抗有關(guān)，而勵(lì)磁阻抗又與鐵芯特性和飽和程度有關(guān)。

當(dāng)被保護(hù)變壓器兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同，變比不同，二次負(fù)載阻抗及短路電流倍數(shù)不同時(shí)都會(huì)使電流互感器勵(lì)磁電流的差值增大。

第20頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一（1）在選擇互感器時(shí)，應(yīng)選帶有氣隙的D級(jí)鐵芯互感器，使之在短路時(shí)也不易飽和。（2）選大變比的電流互感器，可以降低短路電流倍數(shù)。（3）在考慮二次回路的負(fù)載時(shí)，通常都以電流互感器的10％誤差曲線為依據(jù)，進(jìn)行導(dǎo)線截面校驗(yàn)，不平衡電流會(huì)更小。最大可能值為：減少這種不平衡電流影響的措施：第21頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一利用平衡線圈Wph來消除此差電流的影響。假設(shè)在區(qū)外故障時(shí)，如下圖所示，則差動(dòng)線圈中將流過電流（），由它所產(chǎn)生的磁勢(shì)為Wcd()。為了消除這個(gè)差動(dòng)電流的影響，通常都是將平衡線圈Wph接入二次電流較小的一側(cè)，應(yīng)使減少這種不平衡電流影響的措施：Wcd()=Wph或Wcd=(Wcd＋Wph)第22頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一4．帶負(fù)荷調(diào)變壓器的分接頭產(chǎn)生的不平衡電流在電力系統(tǒng)中為什么采用帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器會(huì)產(chǎn)生不平衡電流？

改變分接頭的位置不僅改變了變壓器的變比，也破壞了變壓器兩側(cè)電流互感器變比的比等于變壓器變比的條件，故會(huì)產(chǎn)生不平衡電流。原因：調(diào)整分接頭產(chǎn)生的最大不平衡電流為第23頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一在穩(wěn)態(tài)情況下需要被消除的不平衡電流有電流互感器誤差，變壓器調(diào)節(jié)分接頭及平衡線圈的計(jì)算匝數(shù)與整定匝數(shù)不一致產(chǎn)生的不平衡電流，即

要保證差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行及保護(hù)范圍外部故障時(shí)不誤動(dòng)，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流要躲開最大不平衡電流進(jìn)行整定?？偨Y(jié)：第24頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一三、暫態(tài)情況下的不平衡電流及減小其影響的措施

1．外部短路時(shí)的不平衡電流

在變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍外部發(fā)生故障的暫態(tài)過程中，為什么在差回路中將產(chǎn)生暫態(tài)不平衡電流？原因：變壓器兩側(cè)電流互感器的鐵芯特性及飽和程度不同。第25頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一在差回路中接入速飽和中間變流器SBH，如右圖所示。速飽和變流器是一個(gè)鐵芯截面較小，易于飽和的中間變流器。直流分量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。減少外部短路的不平衡電流影響的措施：第26頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一引入一個(gè)非周期分量的影響系數(shù)Knp。外部短路時(shí)的暫態(tài)不平衡電流，在接入一級(jí)速飽和變流器時(shí)為 式中Knp——非周期分量的影響系數(shù)，取1.5～2在接入兩級(jí)速飽和變流器時(shí)，非周期分量的影響系數(shù)取1。

計(jì)算變壓器差動(dòng)保護(hù)回路暫態(tài)不平衡電流

第27頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一2．由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流

變壓器的勵(lì)磁電流僅流經(jīng)變壓器的某一側(cè)，因此，通過電流互感器反應(yīng)到差動(dòng)回路中不能被平衡，在外部故障時(shí)，由于電壓降低，勵(lì)磁電流減小，它的影響就更小。但是當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流(又稱為勵(lì)磁涌流)。

變壓器的勵(lì)磁涌流，其數(shù)值最大可達(dá)額定電流的6～8倍，同時(shí)包含有大量的非周期分量和高次諧波分量。第28頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一勵(lì)磁涌流具有以下特點(diǎn)：(1)包含有很大成分的非周期分量；(2)包含有大量的高次諧波，而以二次諧波為主；(3)波形之間出現(xiàn)間斷，如圖所示，在一個(gè)周期中間斷角為α。

第29頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一在變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中防止勵(lì)磁涌流影響的方法有：

(1)采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器；

(2)鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的差別；(3)利用二次諧波制動(dòng)等。第30頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一1.組成：四、帶短路特性BCH—2型差動(dòng)繼電器電磁型電流繼電器三柱鐵芯：兩邊柱鐵芯截面較小，是中間柱鐵芯截面的一半，易于飽和。差動(dòng)線圈Wcd：接于變壓器差動(dòng)保護(hù)的差回路，當(dāng)安匝磁勢(shì)達(dá)到一定值時(shí)，二次線圈感應(yīng)的某一電勢(shì)值使電流繼電器起動(dòng)。兩個(gè)平衡線圈Wph1、Wph2短路線圈Wd′工作線圈W2。第31頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一平衡線圈的作用是消除變壓器兩側(cè)電流互感器的計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致所產(chǎn)生的不平衡安匝磁勢(shì)。短路線圈的作用是提高差動(dòng)繼電器躲過勵(lì)磁涌流的能力。第32頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一2．BCH一2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

(1)確定基本側(cè)。將變壓器兩側(cè)電流互感器流入差回路的電流中較大的一側(cè)作為基本側(cè)，計(jì)算步驟如表所示。變壓器額定電壓(kV)(高壓)(低壓)變壓器額定電流(A)變壓器接線方式Y(jié)Δ電流互感器接線方式ΔY電流互感器計(jì)算變比電流互感器實(shí)際變比流入差回路的電流(A)第33頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一(2)確定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流①躲過變壓器的勵(lì)磁涌流②躲外部短路時(shí)的最大不平衡電流

③躲開電流互感器二次斷線產(chǎn)生的最大不平衡電流取以上三條件計(jì)算結(jié)果中的最大值作為變壓器差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流。

第34頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一

(3)計(jì)算變壓器差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù)

基本側(cè)繼電器的動(dòng)作電流為基本側(cè)差動(dòng)線圈的計(jì)算匝數(shù)第35頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一(4)計(jì)算非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)

對(duì)雙繞組變壓器

平衡線圈的實(shí)際匝數(shù)，采用四舍五入計(jì)算。(5)平衡線圈圓整誤差的計(jì)算計(jì)算結(jié)果的變化范圍在0—0.091內(nèi)。若誤差小于0.05，則以上計(jì)算結(jié)果有效；若誤差大于0.05

，則重新計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流。第36頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一(6)確定短路線圈匝數(shù)

對(duì)于大容量的變壓器，涌流倍數(shù)小，衰減慢，要求切除內(nèi)部故障的時(shí)間盡量短，應(yīng)選取較少的短路線圈匝數(shù)。相反，對(duì)于較小容量的變壓器，應(yīng)選用較多匝數(shù)的短路線圈，以便更有效地消除非周期分量電流的影響。第37頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一(7)靈敏度校驗(yàn)

保護(hù)范圍內(nèi)部短路最小靈敏度應(yīng)大于2。式中Id.min——保護(hù)范圍內(nèi)故障，流過基本側(cè)的最小短路電流；Iop——差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流。第38頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一五、帶制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)

1．BCH一1型差動(dòng)繼電器

三柱式鐵芯電磁型電流繼電器差動(dòng)線圈Wcd，兩個(gè)平衡線圈Wph1、Wph2制動(dòng)線圈Wzh工作線圈Wgz。組成：第39頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一差動(dòng)線圈：通過電流產(chǎn)生磁通φcd，在兩個(gè)二次工作繞組上感應(yīng)的電勢(shì)相串聯(lián)，能使電流繼電器動(dòng)作。制動(dòng)線圈：通以電流產(chǎn)生的磁通φzh在兩邊柱形成環(huán)路，在兩個(gè)二次工作繞組上感應(yīng)的電勢(shì)反向串聯(lián)，合成電勢(shì)為零，不會(huì)使電流繼電器動(dòng)作。它的作用是使兩個(gè)邊柱的鐵芯飽和，加大繼電器的動(dòng)作安匝。各部分作用：鐵芯：兩邊柱截面小，易于飽和，它的作用相當(dāng)于一級(jí)速飽和變流器。第40頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一制動(dòng)線圈的安裝位置如下：(1)對(duì)單側(cè)電源的雙繞組變壓器，制動(dòng)線圈應(yīng)接于負(fù)荷側(cè)，外部故障有制動(dòng)作用，內(nèi)部故障沒有制動(dòng)作用。(2)對(duì)于單側(cè)電源的三繞組變壓器，制動(dòng)線圈應(yīng)接于流過變壓器最小短路電流的負(fù)荷側(cè)。

(3)對(duì)于雙側(cè)電源的三繞組變壓器，制動(dòng)線圈一般接于無電源側(cè)。

(4)對(duì)于雙側(cè)電源的雙繞組變壓器，制動(dòng)線圈應(yīng)接于小電源側(cè)。當(dāng)僅有小電源供電時(shí)，能保證保護(hù)裝置的靈敏度。第41頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一2．BCH一1型差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算

(1)確定變壓器的基本側(cè)。與BCH一2型差動(dòng)繼電器相同。(2)計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流

①躲開變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)滋涌流：

②躲開電流互感器二次斷線產(chǎn)生的不平衡電流：

③躲開未裝制動(dòng)線圈側(cè)外部短路時(shí)的不平衡電流Iunb：

取以上三條件計(jì)算結(jié)果中的最大值作為變壓器差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流。第42頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一(3)計(jì)算差動(dòng)線圈匝數(shù)與BCH一2型繼電器相同。

(4)計(jì)算平衡線圈匝數(shù)與BCH一2型繼電器相同。

(5)校驗(yàn)平衡線圈圓整誤差與BCH一2型繼電器相同。

第43頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)變壓器相間短路的電流和電壓保護(hù)反應(yīng)相間短路電流增大而動(dòng)作的過電流保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)。為滿足靈敏度要求，可裝設(shè)過電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，負(fù)序過電流保護(hù)，甚至阻抗保護(hù)。第44頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一一、變壓器相間短路的過電流保護(hù)起動(dòng)電流按躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定：

(1)對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)變壓器時(shí)所出現(xiàn)的過負(fù)荷。當(dāng)各臺(tái)變壓器的容量相同時(shí)，可按下式計(jì)算(2)對(duì)降壓變壓器應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流。過電流保護(hù)的動(dòng)作電流為第45頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一保護(hù)裝置的靈敏度校驗(yàn)過電流保護(hù)作為變壓器的近后備保護(hù)，靈敏系數(shù)要求大于1.3，遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏系數(shù)大于1.2。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比出線的第三段保護(hù)動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)1個(gè)時(shí)限階段。過電流保護(hù)裝置應(yīng)裝于變壓器的電源側(cè)，保護(hù)動(dòng)作后，跳開變壓器兩側(cè)斷路器。

第46頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一二、低電壓起動(dòng)的過流保護(hù)當(dāng)過電流保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)，怎么辦？采用低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。只有電壓測(cè)量元件和電流測(cè)量元件同時(shí)動(dòng)作后才能起動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)預(yù)定的延時(shí)發(fā)出跳閘脈沖。

第47頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理接線圖：

第48頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一三、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)由負(fù)序電壓濾過器、過電壓繼電器及低電壓繼電器組成復(fù)合電壓起動(dòng)回路。第49頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一

當(dāng)發(fā)生各種不對(duì)稱短路時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序電壓，過壓繼電器動(dòng)作其常開接點(diǎn)閉合低電壓繼電器得電其常開接點(diǎn)閉合起動(dòng)中間繼電器（KOL），低壓閉鎖開放。若電流繼電器也動(dòng)作，則起動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)預(yù)定延時(shí)發(fā)出跳閘脈沖。三、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)第50頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的電流元件和低電壓元件的整定同低壓閉鎖過電流保護(hù)。負(fù)序電壓繼電器的動(dòng)作電壓根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)為

靈敏度校驗(yàn)與上述兩種過電流保護(hù)相同。這種保護(hù)方式靈敏度高，接線簡(jiǎn)單，故應(yīng)用比較廣泛。第51頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一四、負(fù)序電流保護(hù)對(duì)于大型發(fā)電機(jī)一變壓器組，額定電流大，電流元件往往不能滿足遠(yuǎn)后備靈敏度的要求，可采用負(fù)序電流保護(hù)。其原理接線如圖所示。它是由反應(yīng)對(duì)稱短路的低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)和反應(yīng)不對(duì)稱短路的負(fù)序電流保護(hù)組成。

第52頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一負(fù)序電流繼電器的一次動(dòng)作電流按以下條件選擇：

(1)躲開變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)序電流濾過器出口的最大不平衡電流。其值為Iop=(0.1~0.2)IN.T

(2)躲開線路一相斷線時(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。靈敏度校驗(yàn)負(fù)序電流保護(hù)的靈敏度較高，接線也較簡(jiǎn)單，但整定計(jì)算比較復(fù)雜，通常用在31.5MVA及以上的升壓變壓器。第53頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一五、變壓器的過負(fù)荷保護(hù)變壓器過負(fù)荷電流三相對(duì)稱，過負(fù)荷保護(hù)裝置只采用一個(gè)電流繼電器接于一相電流回路中，經(jīng)過較長(zhǎng)的延時(shí)后發(fā)出信號(hào)。原理接線如圖所示。第54頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一過負(fù)荷保護(hù)的整定計(jì)算：過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過變壓器的額定電流進(jìn)行整定：過負(fù)荷保護(hù)的延時(shí)應(yīng)比變壓器過電流保護(hù)時(shí)限長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限階段，一般取10s。第55頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一第六節(jié)變壓器的零序電流保護(hù)

對(duì)l10kV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(接地)保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的近后備保護(hù)和相鄰元件短路的后備保護(hù)。大接地電流系統(tǒng)發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)，零序電流的分布和大小與系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)接地的臺(tái)數(shù)和位置有關(guān)。

第56頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一一、變電所單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)

零序電流保護(hù)裝于變壓器中性點(diǎn)接地引出線的電流互感器上，其原理接線如圖所示。保護(hù)動(dòng)作后切除變壓器兩側(cè)的斷路器。第57頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一零序電流保護(hù)的整定計(jì)算：動(dòng)作電流按與被保護(hù)側(cè)母線引出線零序保護(hù)后備段在靈敏度上相配合的條件進(jìn)行整定，即

動(dòng)作時(shí)限為

式中KCO——配合系數(shù)，KCO取1.1—1.2；Kb——零序電流分支系數(shù)。其值為遠(yuǎn)后備范圍內(nèi)故障時(shí),流過本保護(hù)與流過出線零序保護(hù)零序電流之比；——出線零序電流保護(hù)第三段的動(dòng)作電流。靈敏度校驗(yàn)：為滿足遠(yuǎn)后備靈敏度的要求第58頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一二、變電所多臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)當(dāng)變電所有多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行時(shí)，只允許一部分變壓器中性點(diǎn)接地。中性點(diǎn)接地的變壓器可裝設(shè)零序電流保護(hù)，而不接地運(yùn)行的變壓器不能投入零序電流保護(hù)。第59頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，變壓器接地保護(hù)不能辨認(rèn)接地故障發(fā)生在哪一臺(tái)變壓器。若接地故障發(fā)生在不接地的變壓器，會(huì)產(chǎn)生什么后果？接地保護(hù)動(dòng)作，切除接地的變壓器后，接地故障并未消除，且變成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在接地點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的電弧電流，使系統(tǒng)過電壓。同時(shí)系統(tǒng)零序電壓加大，不接地的變壓器中性點(diǎn)電壓升高，其零序過電壓可能使變壓器中性點(diǎn)絕緣損壞。

第60頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一為此，變壓器的零序保護(hù)動(dòng)作時(shí)，首先應(yīng)切除非接地的變壓器。若故障依然存在，經(jīng)一個(gè)時(shí)限階段Δt后，再切除接地變壓器，其原理接線如圖所示。第61頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一每臺(tái)變壓器都裝有同樣的零序電流保護(hù)，它是由電流元件和電壓元件兩部分組成。正常時(shí)零序電流及零序電壓很小，零序電流繼電器及零序電壓繼電器皆不動(dòng)作，不會(huì)發(fā)出跳閘脈沖。第62頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一

發(fā)生接地故障時(shí)，出現(xiàn)零序電流及零序電壓，當(dāng)它們大于起動(dòng)值后，零序電流繼電器及零序電壓繼電器皆動(dòng)作。電流繼電器起動(dòng)后，常開觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)時(shí)間繼電器KT1。時(shí)間繼電器的瞬動(dòng)觸點(diǎn)閉合，給小母線A接通正電源，將正電源送至中性點(diǎn)不接地變壓器的零序電流保護(hù)。第63頁，共80頁，2023年，2月20日，星期一

不接地的變壓器零序電流保護(hù)的零序電流繼電器不會(huì)動(dòng)作，小母線A的正電源經(jīng)零序電壓繼