电力变压器保护.ppt

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1、第六章电力变压器保护1电力变压器是电力系统中的重要电气设备。大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。因此，应根据变压器容量和重要程度，装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。234一、变压器故障类型（1）油箱内部故障a、变压器绕组相间短路；第一节故障类型和不正常运行状态5一、变压器故障类型（1）油箱内部故障a、变压器绕组相间短路；b、变压器绕组匝间短路；6（1）油箱内部故障a、变压器绕组相间短路；b、变压器绕组匝间短路；c、变压器绕组接地短路。一、变压器故障类型7（2）油箱外部故障a、绝缘套管的相间短

2、路与接地短路；b、引出线上的发生的相间短路和接地短路。8二、变压器的不正常工作状态：（1）由于外部短路引起的过电流；（2）负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；（3）油箱漏油造成的油面降低；（4）由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁。对于不正常工作状态，变压器保护也必须能够反应——发告警信号，或延时跳闸。9第二节变压器纵差动保护一、变压器纵差保护原理基本原理：基尔霍夫电流定律。使正常运行及外部故障时，流过差动继电器的电流为0。10该式表明了两侧TA变比与变压器变比之间的理想关系(未考虑变比的关系)。11二、引起变压器纵差保护不平衡电流的主要因

3、素（1）变压器两侧绕组接线方式不同；（2）变压器、电流互感器的计算变比与实际变比不同；（3）变压器带负荷调节分接头；（4）电流互感器传变误差的影响；（5）变压器励磁电流产生的不平衡电流；（6）变压器励磁涌流。121、变压器两侧绕组接线方式不同产生的不平衡——相位变化引起的YAI&YBI&YCI&DAI&DBI&DCI&aI&bI&cI&YAI&YBI&YCI&DAI&DBI&aI&bI&cI&13TA二次的接法：变压器Y形侧——二次侧接成Δ形；（非微机）变压器Δ形侧——二次侧接成Y形。通过TA的二次接线，完成相位修正：Y侧二次修正分相差动14

4、微机变压器保护的TA接法：全Y接入(回路简单)。零线通过内部计算，完成相位修正：内部计算修正152、TA的计算变比与实际变比不同产生的不平衡实际工程中，变压器的变比、电流互感器的变比都是根据产品目录确定的标准变比，有时难以满足：由此产生了误差。16克服措施：对不平衡电流进行补偿。传统的方法之一如右图。变比误差17微机保护允许任意的TA变比。183、变压器带负荷调整分接头产生的不平衡带负荷调压分接头变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就改变了nT，出现不平衡差流。克服措施：整定时增大动作电流门槛值。194、两侧电流互感器传变误差产生的

5、不平衡1）稳态不平衡电流变压器两侧电流互感器的型号不同，励磁特性差别较大。一个电流互感器的等值图202）暂态不平衡电流外部故障时，短路电流中还含有非周期暂态分量，非周期分量按一定的时间常数衰减，是低频分量，大部分流经励磁支路，增加了TA的传变误差，导致不平衡电流增大。克服措施：暂态——选用具有较好暂态传变特性的TA；稳态——增大动作电流门槛值。4、两侧电流互感器传变误差产生的不平衡21外部短路最大电流(二次值)非周期分量系数TA同型系数(同型取0.5,不同型取1)10%误差二次电流一次电流理想最大误差10%误差最大不平衡电流1)不同型时，最大

6、误差：10%2)同型时,考虑都有误差,最大：0.5×10%=5%22当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压器铁芯中的磁通急剧增大，使变压器铁芯瞬时饱和，出现数值很大的励磁电流，称为励磁涌流。励磁涌流可达变压器额定电流的6～8倍，如不采取措施，变压器纵差保护将会误动。5、变压器励磁涌流的影响克服措施：励磁涌流闭锁差动保护23涌流产生原因：铁芯中的磁通不能突变。稳态磁通：Φ(t)非周期分量：ΦmΦm-Φm剩磁：ΦsyΦm+ΦsyΦsy最大磁通：Φ(t)2Φm+Φsy结论：在电压为0时合闸，涌流最大在电压为峰值（或谷值）时合闸，涌

7、流最小24电流很大磁滞曲线铁芯中的磁通达到最大值——>变压器严重饱和——>励磁阻抗降低——>对应的励磁电流很大——>励磁涌流。在电压为0时合闸，励磁涌流最小。25三、变压器纵差保护整定计算1）躲过区外短路故障的不平衡电流；外部短路最大电流分接头误差CT变比不一致非周期分量CT10%误差同型系数可靠系数取1.326三、变压器纵差保护整定计算2）躲过变压器空载投入时，励磁涌流的影响；3）躲无断线识别的CT二次回路断线引起的差电流可靠系数1.3～1.5励磁电流最大倍数额定电流可靠系数取1.3最大负荷电流4)灵敏度检验内部短路下最小差动电流27四、比

8、率制动式纵差保护纵差动保护的主要问题：1）区外短路故障的不平衡电流；2）变压器空载投入时，励磁涌流的影响；3）内部短路故障时，还要保证差动保护的灵敏性和快速性。比率