电力系统继电保护-6电力变压器的继电保护

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1、电力系统继电保护原理主讲教师：范春菊概述保护的分类（按照原理来分）过电流，低电压电压保护，距离保护，纵联保护，序分量保护等保护的分类（按照保护的对象）线路保护---电流，电压保护，距离保护和纵联保护元件保护---变压器保护，发电机保护，母线保护，电动机，电容器，电抗器保护等23概述6电力变压器的继电保护6.1变压器的故障类型和不正常运行状态及其相应的保护方式6.2变压器的故障分量比率差动保护6.3变压器的电流和电压保护6.4变压器的接地保护6.5变压器的瓦斯保护6.1变压器的故障类型和不正常运行状态及其相应的保护方式561.变压器的故障类型油箱内故障各绕组之间的相间短路

2、各绕组通过外壳发生的接地故障单相绕组部分线匝之间的匝间短路导致铁心烧损，绝缘物质剧烈化，可能引起爆炸油箱外故障套管或引出线之间的相间短路绝缘套管闪络或破坏，引出线通过外壳，而发生的接地故障72.变压器的不正常运行状态外部相间短路引起的过电流外部接地短路引起的过电流和中性点过电压负荷超过额定容量引起的过负荷漏油等原因引起的油面降低对于大容量的变压器，过电压或低频率等异常运行方式引起的过励磁83.变压器应装设的主保护-瓦斯保护定义：瓦斯是一种气体，瓦斯保护是一种反映于非电气量的保护。它检测气体及内部液体的流动。当变压器邮箱内部发生各种故障时，油温上升，气体膨胀，瓦斯保护动作

3、。保护的对象：反应变压器油箱内各种短路以及油面的降低。分类：轻瓦斯保护动作于信号重瓦斯保护动作于跳闸93.变压器应装设的主保护-纵差保护和电流速断保护瓦斯保护的特点：只能反映邮箱内的故障，无法反映套管及引出线的各种故障纵差动保护：反应变压器绕组、套管及引出线上的故障电流速断保护—小容量的变压器的主保护（6.3MVA及以下），反应变压器绕组、套管及引出线上的故障主保护动作后，都应跳开变压器各电源侧的断路器104.变压器应装设的后备保护（1）反应外部相间短路的后备保护过电流保护—用于降压变压器低电压启动的过电流保护—升压变压器复合电压起动的过电流保护一般用于升压变压器负序电

4、流及单相式低电压起动的过电流保护-升压变，联络变阻抗保护—升压变，联络变114.变压器应装设的后备保护（2）反应外部接地故障的后备保护变压器中性点接地运行：零序电流保护自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器：零序方向电流保护防止中性点过电压：零序电压保护、间隙零序电流保护125.变压器应装设的其他保护过负荷保护：接一相电流，一般延时动作于信号过励磁保护：严重过励磁时动作于跳闸其他非电量保护：油温高保护：反应变压器油温上升压力释放保护：反应油箱内压力升高冷却器故障保护：反应冷却系统故障，如冷却器失电或三相缺相，油压或水压差偏小等6.2变压器的纵差动保护——变

5、压器的主保护之一141.差动保护的基本原理152.产生不平衡电流的因素(1)变压器励磁涌流：当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，变压器励磁回路可能出现数值很大的励磁电流，该电流称为励磁涌流(2)变压器两侧电流相位不同(3)计算变比与实际变比不同(4)两侧电流互感器型号不同(5)变压器带负荷调整分接头16(1)变压器励磁涌流正常情况下：2%~10%额定电流外部故障时，由于电压降低，励磁电流更小电压突然变化时，励磁电流最大可达6~8倍额定电流，即励磁涌流合闸时电压的初相角铁心中剩磁的大小和方向变压器铁心的饱和磁通（铁心性质）电源容量大小、回路阻抗大小、变压器容量大小

6、1718单相变压器：电压初相角=00时合闸，涌流最大；初相角=900时合闸，没有涌流三相变压器：无论何时合闸，都会产生涌流19励磁涌流的特征有很大的非周期分量有大量高次谐波，而以二次谐波为主波形之间出现间断，存在间断角励磁涌流例1例2例3例4基本波100100100100二次谐波36315023三次谐波76.99.410四次谐波96.25.4－五次谐波5－－－直流6680627320防止励磁涌流影响的方法采用具有速饱和铁心的差动继电器鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别：判间断角利用二次谐波制动采用波形对称的方法来鉴别涌流21具有速饱和铁心的差动继电器BLH为具有速饱和特性

7、的中间变流器基本原理：非周期分量电流使BLH快速饱和，破坏了周期分量电流的传变缺点：内部故障时保护动作时间延长2223励磁涌流鉴别原理（1）二次谐波抑制——A，B，C三相差动电流中各自的二次谐波电流；——二次谐波制动系数；——对应的三相基波差动电流动作值。24励磁涌流鉴别原理（2）波形比较制动（3）其他鉴别励磁涌流的方法25变压器严重故障的加速方法（1）差动速断保护元件当以定值避开励磁涌流闭锁的时延，达到快速切除的目的。还可以根据变压器出现励磁涌流时端电压较高，而内部短路时端电压较低的情况用变压器端电压作为差动速断的辅助判据，（2）低压加