电力变压器差动保护开题报告

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1、题目：电力变压器差动保护系统设计—、前言1•课题研究的意义、国内外研究现状和发展趋势1）课题研究的意义自“十五”以来，我国电力需求迅速增长，电力供应紧张，来自全国电网的高速建设和政府对固定资产的投资拉动大了输变电设备的市场需求。大发展带来了大繁荣，庞大的电力建设资金给变压器行业（包括变压器、互感器、电抗器、调压器、组件制造厂）带来了机遇和挑战，促使行业得到了有史以来的大发展。长期的运行经验表明差动保护是能灵敏区分外部故障和内部故障的，现主要矛盾仍集中在非故障情况下的电磁干扰如励磁涌流和内部故障的鉴别上。国内外大量的科技工作者都在积极探索完善目前的变压器差动保护原理，同时也探索和

2、提出了一些新的原理应用到变压器保护中。电力变压器是供电系统的重要设备，它的故障对供电的可靠性和用户的生产、生活将产生严重的影响。因此，必须根据变压器的容量和垂要程度设适当的保护装置。变压器的差动保护，主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路，并且也可用保护变压器内的匝间短路，其保护区在变压器一、二次侧所装电流互感器之间。实现变压器的安全保护对工农业生产具有重耍的意义。又研制成用于水轮机发电机变压器组的微机保护。1988年后有多家研制成了变压器微机保护。电气主设备内部故障的主保护方案之一是差动保护，差动保护在发电机上的应用比较简单。作为变压器主保护，对其要求有两方面，

3、即防止外部短路时不平衡电流及防止励磁涌流所致的误动作。但是作为变压器内部故障的主保护，差动保护将有许多特点和困难，变压器具有两个及更多个电压等级，构成差动保护所用电流互感器的额定参数各不相同，由此产生的差动保护不平衡电流将比发电机的大得多。变压器每相原副边电流之差（正常运行时的励磁电流）将作为变压器差动保护不平衡电流的一种来源，特别是当变压器过励磁运行时，励磁电流可达变压器额定电流的水平，势必引起差动保护误动作。更有甚者，在空载变压器突然合闸时，或者变压器外部短路被切除而变压器端电压突然恢复时，暂态励磁电流（即励磁涌流）的大小可与短路电流相比拟，在这样大的不平衡电流下，要求差动

4、保护不误动，是一个相当复杂困难的技术问题。正常运行中的变压器，根据电力系统的要求，需要调节分接头，这又将增大变压器差动保护的不平衡电流;变压器差动保护应能反应高、低压绕组的匝间短路，而匝间短路时虽然短路环流中电流很大，但流入差动保护的电流可能不大:变压器差动保护述应能反应高压侧（中性点直接接地系统）经高阻接地的单相短路，此时故障电流也较小；当变压器绕组匝间短路吋，变压器仍带有负荷，这就是说变压器内部短路吋被保护设备仍有流出屯流,影响保护的灵敏动作。综上所述，将差动保护用于变压器，一方面由于各种因素产生较大或很大的不平衡电流，另一方面又要求能反应具有流出电流性质的轻微内部短路，可

5、见变压器差动保护要比发电机等其他元件差动保护复杂得多。当前变压器差动保护的主要矛盾仍然集屮在励磁涌流和内部故障电流的鉴别上。近十多年来，国内外许多学者致力于变压器继屯保护的研究,提出了不少判别励磁涌流的新原理和新方法。2.课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题课题的研究目标、内容：1)理解变压器的工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。只要磁通有变化量；一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变电压的目的。2)了解变压器的各种保护措施为了防止变压器在发生各种类型

6、故障和异常运行时造成不应有的损失，保证电力系统安全连续运行，变压器一般应装设以下继电保护装置：a.瓦斯保护反应变压器油箱内部气体量的多少和油流速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。并且是变压器铁芯烧损的唯一保护方式。b.差动保护差动保护是利用基尔霍夫定律中“在任意吋刻，对电路中的任一节点，流经该节点的电流代数和恒为零”的原理工作的。在变压器保护区内部故障时，当差动电流大于差动保护装置的整定值时，保护动作，将被保护变压器的各侧断路器跳开，使故障变压器断开电源。c.电流速断保护对于容量较小的变压器，当灵敏系数满足要求吋，可在电源侧装设电流

7、速断保护，它与瓦斯保护配合，以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。d・电流、电压保护主要作为变压器相间短路的后备保护，既是变压器主保护的后备保护，又可作为相邻母线或线路的后备保护。e.零序电流保护电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大电流接地系统屮的变压器,一般要求在变压器上装设接地（零序）保护，作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。f.过励磁保护由于频率的降低和电压升高引起的电压器励磁电流的升高时，应装设励磁保护。在变压器允许的过电流励磁