电力变压器的继电保护课件.ppt

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1、基本要求学习内容思考题第七章变压器保护PowerTransformerProtection本章基本要求了解变压器可能产生的故障类型和不正常运行状态，掌握变压器应有的保护方式。熟悉掌握变压器纵差保护的基本工作原理。掌握在差动保护中产生不平衡电流的原因及减小不平衡电流的措施。了解电流、电压保护在变压器中的应用。第七章变压器保护第一节电力变压器的故障类型，不正常运行状态和应加装的保护第二节变压器的差动保护第三节变压器的后备保护一电力变压器的故障类型，不正常运行状态变压器故障油箱内部故障油箱外部故障相间短路绕组的匝间短路单相接地短路引线及套

2、管处会产生各种相间短路接地故障变压器的不正常状态由于外部短路故障引起的过电流油箱内部油面降低过励磁变压器应装设如下保护：(1)为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。(2)为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。(3)为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护(或电流速断保护)的后备，应装设过电流保护、复合电压过流保护或负序过流保护。(4)为反应大接地电流系统

3、外部接地短路，应装设零序电流保护。(5)为反应过负荷应装设过负荷保护。(6)为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。主保护后备保护主要优点：主要缺点：因此瓦斯保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保护相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。瓦斯保护不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成瓦斯保护。轻瓦斯保护,

4、动作于信号;重瓦斯保护,动作于跳闸.工作原理：一、变压器纵联差动保护的原理二、变压器纵联差动保护中引起不平衡电流的原因及减小不平衡电流的措施第二节变压器的差动保护三、变压器纵联差动保护的整定原则一、变压器纵联差动保护的原理纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如图所示。为了保证纵联差动保护的正确工作，应使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，差回路电流为零。在保护范围内故障时，流入差回路的电流为短路点的短路电流的二次值，保护动作。由于受不平衡电流Iunb影响，正常运行及

5、保护范围外部短路时差回路中的电流不为零。或二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡电流在正常运行及保护范围外部短路稳态情况下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不平衡电流Iunb。差动保护的动作电流应大于最大不平衡电流，以保证保护范围外部短路时差动保护不动作。不平衡电流增大，将使保护的灵敏度降低。1．由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流变压器的励磁电流IL仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能被平衡。正常情况下，此电流很小，一般不超过额定电流的2%~10%。在外部故障时，由于电压降低，励磁电流减小，它的影响就

6、更小。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，则可能出现数值很大的励磁电流(又称为励磁涌流)。（a)-φmφmuφu,φ0ωt（b)u2φm+φsφωtu,φ00U,uU,u00如果空载合闸时，正好在u=0时接通，则铁芯中该具有磁通-Φm。但由于铁芯中的磁通不能突变，将出现一个非周期分量其磁通为+Φm。半个周期后铁芯中的磁通就达到了2Φm。如果铁芯中有剩余磁通Φs。则总的磁通将为2Φm+Φs，则变压器铁芯严重饱和，励磁电流将急剧增大，称为变压器的励磁涌流IL。+Φm变压器的励磁涌流，其数值最大可达额定电流的6～8倍，同时包含

7、有大量的非周期分量和高次谐波分量。励磁涌流的大小和衰减时间与外加电压的相位，铁芯中剩磁的大小和方向，电源容量的大小，回路阻抗以及变压器容量的大小等都有关。励磁涌流具有以下特点：(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧；(2)包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；(3)波形之间出现间断，如图所示，在一个周期中间断角为α。在变压器纵差动保护中防止励磁涌流影响的方法有：(1)采用具有速饱和铁心的差动继电器；(2)利用二次谐波制动而躲开励磁涌流；(3)用比较波形间断角来鉴别短路电流和励磁涌流；2．由变压器两侧电流相位不

8、同而产生的不平衡电流由于变压器常常采用Y,dll的接线方式,因此,其两侧电流的相位差30º。此时，如果两侧的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，会有一个差电流流入继电器。通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三