5電力變壓器的繼電保護

電力變壓器的繼電保護供配電系統(tǒng)運行保障措施POWERSUPPLYANDDISTRIBUTIONSYSTEMOPERATIONSAFEGUARDMEASURES河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HNPI現(xiàn)代供配電技術(shù)“現(xiàn)代供配電技術(shù)精品在線開放課程>>變壓器的過電流保護CONTENT12變壓器的過電流保護電流速斷保護4

3過負荷保護目錄CONTENT變壓器的差動保護變壓器的瓦斯保護51變壓器的過電流保護一、變壓器的過電流保護相間短路保護變壓器的過電流保護裝置一般都裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)。無論是定時限還是反時限，變壓器過電流保護的組成和原理與電力線路的過電流保護完全相同。變壓器過電流保護的動作電流整定計算公式，也與電力線路過電流保護基本相同，只要將最大負荷電流變?yōu)樽儔浩鞯念~定一次電流，公式：變壓器過電流保護的動作時間，也按“階梯原則”整定。但對電力系統(tǒng)的終端變電所來說，其動作時間可整定為最小值0.5s。變壓器過電流保護的靈敏度，按變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運行方式時發(fā)生兩相短路時換算到高壓側(cè)的電流值來校驗。要求靈敏度

；如果

達不到要求，可采用低電壓閉鎖的過電流保護。

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器的電流速斷保護2變壓器的電流速斷保護二、變壓器的電流速斷保護相間短路保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器的過電流保護動作時限大于0.5s時，必須裝設(shè)電流速斷保護。電流速斷保護的組成、原理，也與電力線路的電流速斷保護完全相同。變壓器電流速斷保護的動作電流的整定計算公式，也與電力線路的電流速斷保護基本相同，要將最大短路電流變?yōu)榈蛪耗妇€三相短路電流周期分量有效值換算到高壓側(cè)的電流值，公式：變壓器速斷保護的靈敏度，按變壓器高壓側(cè)在系統(tǒng)最小運行方式時發(fā)生兩相短路的短路電流來校驗，要求變壓器的電流速斷保護，與電力線路的電流速斷保護一樣，也有死區(qū)（不能保護變壓器的全部繞組）。彌補死區(qū)的措施，也是配備帶時限的過電流保護。變壓器的電流速斷保護3變壓器的過負荷保護三、變壓器的過負荷保護變壓器的過負荷保護相間短路保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器的過負荷保護是用來反應(yīng)變壓器正常運行時出現(xiàn)的過負荷情況，只在變壓器確有過負荷可能的情況下才予以裝設(shè)，一般動作于信號。變壓器的過負荷在大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此過負荷保護只需要在一相上裝一個電流繼電器。在過負荷時，電流繼電器動作，再經(jīng)過時間繼電器給予一定延時，最后接通信號繼電器發(fā)出報警信號。過負荷保護的動作電流整定計算公式，也與電力線路的過負荷保護基本相同，只需將計算電流變換為變壓器的額定一次電流，公式：其動作時間一般取10～15s。相間短路保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE如圖所示為變壓器的定時限過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護的綜合電路圖。其中，KA1、KA2、KT1、KS1組成了定時限過電流保護，KA3、KA4、KT2、KM組成了電流速斷保護，KA5、KT2、KS3組成了過負荷保護。（隨著講述，把這些繼電器依次標出來）變壓器的過負荷保護電流速斷保護的組成相間短路保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器還需要裝設(shè)差動保護，主要用來保護變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路故障，也可用于保護變壓器內(nèi)的匝間短路，其保護區(qū)在變壓器一、二次側(cè)所裝電流互感器之間。按GB50062－2008規(guī)定：10000kVA及以上的單獨運行變壓器和6300kVA及以上的并列運行變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護；6300kVA及以下單獨運行的重要變壓器，也可裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。當電流速斷保護靈敏度不符合要求時，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。變壓器的過負荷保護相間短路保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器的過負荷保護圖為

變壓器的縱聯(lián)差動保護的單相原理電路將變壓器兩側(cè)的電流互感器同極性串聯(lián)起來，使繼電器跨接在兩聯(lián)線之間，于是流入差動繼電器的電流就是兩側(cè)電流互感器二次電流之差，即在變壓器正常運行或差動保護的保護區(qū)外k-1點發(fā)生短路時，流入繼電器KA的電流相等或相差極小，繼電器KA不動作，而在差動保護的保護區(qū)內(nèi)k-2點發(fā)生短路時，對于單端供電的變壓器來說，所以超過繼電器KA所整定的動作電流，使KA瞬時動作然后通過出口繼電器KM使斷路器QF1、QF2同時跳閘,將故障變壓器退出，切除短路故障，同時由信號繼電器KS發(fā)出信號。

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器差動保護的工作原理是：正常工作或外部故障時，流入差動繼電器的電流為不平衡電流，在適當選擇好兩側(cè)電流互感器的變壓比和接線方式的條件下，該不平衡電流值很小，并小于差動保護的動作電流，故保護不動作；在保護范圍內(nèi)發(fā)生故障，流入繼電器的電流大于差動保護的動作電流，差動保護動作于跳閘。因此它不需要與相鄰元件的保護在整定值和動作時間上進行配合，可以構(gòu)成無延時速動保護。其保護范圍包括變壓器繞組內(nèi)部及兩側(cè)套管和引出線上所出現(xiàn)的各種短路故障。變壓器的過負荷保護4變壓器差動保護動作電流的整定原則四、變壓器差動保護動作電流的整定原則過負荷保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE變壓器差動保護的動作電流整定應(yīng)滿足以下三個條件：（1）應(yīng)躲過變壓器差動保護區(qū)外短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流（2）應(yīng)躲過變壓器勵磁涌流（3）動作電流應(yīng)大于變壓器最大負荷電流，防止在電流互感器二次回路斷線且變壓器處于最大負荷時，差動保護誤動作變壓器差動保護動作電流的整定原則5變壓器的瓦斯保護五、變壓器的瓦斯保護過負荷保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE氣體繼電保護是保護油浸式變壓器內(nèi)部故障的一種基本的繼電保護裝置。按GB50062－2008規(guī)定，800kVA及以上的一般場所的油浸式變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)氣體繼電保護。氣體繼電器舊稱瓦斯繼電器，是氣體繼電保護的基本元件，它裝在變壓器的油箱和油枕之間的聯(lián)通管上，如圖所示為氣體繼電器在變壓器上的安裝，1是變壓器油箱，2是聯(lián)通管，3是氣體繼電器，4是油枕。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順利地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取1％～1.5%的傾斜度；而變壓器在制造時，連通管對油箱頂蓋也有2％～4%的傾斜度。變壓器的瓦斯保護過負荷保護

河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HENANPOLYTECHNICINSTITUTE氣體繼電器主要有浮筒式和開口杯式兩種類型?，F(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是開口杯式氣體繼電器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。其中，1是容器，2是蓋，3-上油杯，4是永久磁鐵，5是上動觸點，6是上靜觸點，7是下油杯，8是永久磁鐵，9是下動觸點，10是下靜觸點，11是支架，12是下油杯平衡錘，13是下油杯轉(zhuǎn)軸，14是擋板，15是上油杯平衡錘，16是上油杯轉(zhuǎn)軸，17是放氣閥。在變壓器正常工作時，氣體繼電器的上、下油杯中都是充滿油的，油杯因其平衡錘的作用使其上下觸點都是斷開的。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障致使油面下降時，上油杯因其中盛有剩余的油使其力矩大于平衡錘的力矩而降落，從而使上觸點接通，發(fā)出報警信號，這就是“輕瓦斯動作”。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，由于故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進入油枕，在油流經(jīng)過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯降落，從而使下觸點接通，直接動作于跳閘。這就是“重瓦斯動作”。如果變壓器出現(xiàn)漏油