变压器继电保护(II)

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1、变压器的继电保护第一节变压器的故障类型不正常运行状态及其保护方式变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电的可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，同时大容量的变压器也是十分贵重的元件，因此需要根据变压器容量和重要程度装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。变压器内部故障油箱内故障：绕组的相间短路、接地短路、匝间短路、铁心烧损等.油箱外部故障：套管和引出线上发生相间短路和接地短路油箱内部故障非常危险，高温电弧不仅会烧毁绕组和铁芯，还会使变压器油绝缘分解产生大量气体，引起变压器油箱爆炸的严重后果油箱内故障油箱外部故障变压器不正常运行状态主要包括：由于变压

2、器外部相间短路引起的过电流（相间短路——过电流）由于变压器外部接地短路引起的过电流和中性点过电压（接地短路——过电流、中性点过电压）由于负荷超过额定容量引起的过负荷（过负荷）由于漏油等原因而引起的油面降低（油面降低）在过电压或低频率等异常运行方式下，发生变压器的过励磁（过励磁）变压器的不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。此外，对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构件的过热。变压器不正常运行时，继电保护应根据其严重程

3、度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。保护方式瓦斯保护特点：动作迅速，灵敏性高，安装接线简单。反应油箱内的各种故障，不反应油箱外部的故障。对变压器油箱内的各种故障、应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧的断路器。装设范围：800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器。纵差动保护或电流速断保护特点：反应变压器油箱内外故障对变压器绕组、套管及引出线上的故障，应装设差动保护或电流速断保护。纵差动保护范围：6300kVA以上并列

4、运行的变压器；10000kVA以上单独运行的变压器；容量为6300kVA以上的发电厂厂用变压器和工业企业中的重要变压器。电流速断的保护适用：10000kVA以下的变压器，且其过电流保护的时限大于0.5s时。纵差动保护和电流速断动作后，均应跳开变压器各电源侧的断路器。外部相间短路时，应采用的保护对于外部相间短路引起的变压器过电流，应采用下列保护：a、过电流保护：用于降压变压器，保护的整定值考虑在事故状态下可能出现的过负荷电流b、复合电压（负序电压和线电压）起动的过电流保护：用于升压变压器及过电流保护灵敏性不满足要求的降压变压器上c、负序电流及单相式低电压起动的过电

5、流保护：用于大容量升压变压器和系统联络变压器d、阻抗保护：对升压变压器和系统联络变压器当采用b、c的保护不能满足灵敏性和选择性要求时，采用阻抗保护。外部接地短路时，应采用的保护a、中性点直接接地电力网内，应装设零序电流保护b、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，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。过负荷保护对400kVA以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其它负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。过励磁保护高压侧电压为500kV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高，应装设过励磁保护。（在

6、变压器过励磁允许的范围内，保护作用于信号，超过允许值，可动作于跳闸）其它保护对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应装设可作用于信号或动作于跳闸的保护装置。第二节　变压器纵差动保护主要是变压器内部绕组故障、外部套管及引出线故障构成变压器纵差动保护的基本原则双绕组变压器Ｉ-Ｉ高压侧低压侧为变压器两侧的一次电流参考方向均由母线指向变压器、分别为两侧电流互感器的变比。则流入差动继电器KD的电流为：因此纵差动保护的动作判据为：为相应的电流互感器二次电流设变压器的变比为:忽略变压器的损耗，正常运行和区外故障时有:Ｉ-Ｉ高压侧低压侧则差动电流可表示为：若选择电流互感器

7、的变比，使之满足:则有：正常运行和变压器外部故障时，差电流为零，保护不会动作；由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，为确保纵差动保护的正常工作，必须适当选取电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，即应使：其中：高压侧电流互感器变比：变压器的变比：低压侧电流互感器变比基本原则要实现变压器的纵差保护，必须适当的选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比，即由于变压器常采用Y，d11的接线方式，因此，其两侧电流的相位差为，若两侧电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次电流由于相位不同，也会有一个差电流流入继电器，为消除这种不平衡电流的影

8、响，通常都是将变压器星形