电力系统继电保护6电力变压器保护ppt课件.ppt

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1、电力系统继电保护6电力变压器保护6.1电力变压器的故障类型和不正常工作状态变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式；而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。变压器短路视频6.2变压器纵差动保护6.2.1变压器纵差动保护的基本原理和接线方式（图6-1：双绕组单相变压器纵差动保护的原理接线图）6.2.1变压器纵差动保护的基本原理和接线方式图6.2双绕组三相变压器纵差动保护原理接线图（ａ）接线图；（ｂ）对称工况下的相量关系6.2.1变压器纵差动保护的基本原理和接线方式电力系统中常常采用三绕组变压器。图6－3所示的是Y，d11接线方式三绕组变压器纵差动保护单相示意图

2、，接入纵差动继电器的差电流为：三相变压器各侧电流互感器的接线方式和变比的选择：d侧互感器用Y接线方式；两个Y侧互感器则采用d接线方式。（图6-3：三绕组变压器纵差动保护接线单相示意图）6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法1计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取的标准变比，其规格种类是有限的。变压器的变比也是有标准的，三者的关系很难完全满足式(6-4)，令变比差系数为：根据式(6-3)可得：由式(6-11)知，电流互感器和变压器变比不一致产生的最大不平衡电流为：6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法2由变压器带负荷调节分接头而产生的不

3、平衡电流改变分接头的位置，实际上就是改变压器的变比。电流互感器的变比选定后不可能根据运行方式进行调整，只能根据变压器分接头未调整时的变比进行选择。因此，由于改变分接头的位置产生的最大不平衡电流为：（变压器保护仿真图1）6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法3电流互感器传变误差产生的不平衡电流（图6-4：电流互感器等效电路）6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法曲线1-铁芯的基本磁化曲线(通常简称为磁化曲线)；曲线2-励磁电流随时间的变化曲线；曲线3-励磁电流按照曲线2变化时的磁滞回线；S点-饱和点。（图6-5a：励磁电流中无直流偏移时的电流互感器铁芯的磁滞回线）（图6-5b：励

4、磁电流中有直流偏移时曲线）6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法剩磁-电流互感器一次侧电流消失后，励磁电流也相应地变为零。由于磁滞回线的‘磁滞’现象，铁芯中将长期存在残留磁通，称为剩磁。10％误差曲线-电流互感器误差达到10％时，一次电流与二次负载电阻之间的关系曲线。通常都以电流互感器的10％误差曲线来选择电流互感器的型号。6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法电流互感器的暂态误差——非周期分量的存在大大增加了电流互感器的饱和程度，由此产生的误差称为电流互感器的暂态误差。差动保护是瞬时动作的，必须考虑非周期分量引起的暂态不平衡电流。下图为变压器外部故障时的暂态电流和纵差动保护暂

5、态不平衡电流的录波图。故障初始：电流互感器不饱和，不平衡电流不大；几个周波后：电流互感器开始饱和，不平衡电流逐渐达到最大值；随着一次电流非周期分量的衰减：不平衡电流又逐渐下降并趋于稳态不平衡电流。结论：暂态不平衡电流比稳态不平衡电流大许多倍，且含有很大的非周期分量，其特性完全偏于时间轴的一侧。（变压器内部结构图）图6.6纵差动保护的暂态不平衡电流（ａ）外部短路电流；（ｂ）纵差动保护暂态不平衡电流6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法4变压器励磁电流产生的不平衡电流将变压器参数折算到二次侧后，单相变压器等效电路如图6-7表示。显然，励磁回路相当于变压器内部故障的故障支路。励磁电流全部流入

6、差动继电器中，形成不平衡电流，即正常运行和外部故障时：变压器不会饱和，励磁电流一般不会超过额定电流的2％～5％，对纵差动保护的影响常常略去不计；变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时：变压器电压从零或很小的数值突然上升到运行电压。在这个电压上升的暂态过程中，变压器可能会严重饱和，产生很大的暂态励磁电流。这个暂态励磁电流称为励磁涌流。图6.7双绕组单相变压器等效电路图6.8Iμmax与变压器额定容量ST的关系曲线6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及克服方法5减小不平衡电流的主要措施(1)应尽可能使用型号、性能完全相同的D级电流互感器，使得两侧电流互感器的磁化曲线相同，以减小不平衡电流。(2)减

7、小电流互感器的二次负载并使各侧二次负载相同，能够减少铁芯的饱和程度，相应地也减少了不平衡电流。（变压器内部绕组图）6.2.3纵差动保护的整定计算原则1纵差动保护动作电流的整定原则变压器某侧电流互感器二次回路断线时，另一侧电流互感器的二次电流全部流入差动继电器中，要引起保护的误动。有的差动保护采用断线识别的辅助措施，在互感器二次回路断线时将差动保护闭锁。若没有断线识别的措施，则差动保护的动作电流必须