第六单元-变压器保护

1、l 第六单元第六单元 变压器保护变压器保护l一、变压器故障、异常状态及保护配置一、变压器故障、异常状态及保护配置l 1、 变压器故障：变压器故障：l 电力变压器的故障通常可分为油箱内部故障和油箱电力变压器的故障通常可分为油箱内部故障和油箱外部故障。外部故障。l 油箱内部故障主要是指发生在变压器油箱内包括高油箱内部故障主要是指发生在变压器油箱内包括高压侧或低压侧绕组的相间短路、匝间短路、中性点直压侧或低压侧绕组的相间短路、匝间短路、中性点直接接地系统侧绕组的单相接地短路。接接地系统侧绕组的单相接地短路。l 油箱外部最常见的故障主要是变压器绕组引出线和油箱外部最常见的故障主要是变压器绕组引出线和套

2、管上发生的相间短路和接地短路套管上发生的相间短路和接地短路(直接接地系统侧直接接地系统侧)l（上述接地短路均系对中性点直接接地电力网的一侧（上述接地短路均系对中性点直接接地电力网的一侧而言）。而言）。 2、变压器不正常工作状态：、变压器不正常工作状态：变压器的不正常工作状态主要有过负荷、外部短变压器的不正常工作状态主要有过负荷、外部短路引起的过电流、外部接地短路引起的中性点过路引起的过电流、外部接地短路引起的中性点过电压、油箱漏油引起的油面降低或冷却系统故障电压、油箱漏油引起的油面降低或冷却系统故障引起的温度升高；以及大容量变压器，由于其额引起的温度升高；以及大容量变压器，由于其额定工作磁通密

3、度较高，工作磁密与电压频率比成定工作磁通密度较高，工作磁密与电压频率比成比例，在过电压或低频率下运行时，可能引起变比例，在过电压或低频率下运行时，可能引起变压器的过励磁故障等。压器的过励磁故障等。 3 3、变压器继电保护的任务及保护配置：变压器继电保护的任务及保护配置： 1 1）变压器继电保护的任务：变压器继电保护的任务： 就是反应上述故障或异常运行状态，并通过就是反应上述故障或异常运行状态，并通过断路器切除故障变压器，或发出信号告知运行人断路器切除故障变压器，或发出信号告知运行人员采取措施消除异常运行状态。同时变压器保护员采取措施消除异常运行状态。同时变压器保护还应能用作相邻电气元件的后备保

4、护。还应能用作相邻电气元件的后备保护。2）变压器应装设的继电保护：）变压器应装设的继电保护：针对上述各种故障与不正常工作状态，变压器应装设下列继针对上述各种故障与不正常工作状态，变压器应装设下列继电保护：电保护： （1）防御变压器油箱内部各种故障和油面降低的瓦斯保护。防御变压器油箱内部各种故障和油面降低的瓦斯保护。 （2）防御变压器外部引出线、套管及内部短路故障的纵防御变压器外部引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。联差动保护或电流速断保护。 （3） 防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和纵联差防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和纵联差动保护动保护(或电流速断保护或电流速断

5、保护)后备的过电流保护等。后备的过电流保护等。 （4）防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。电流保护。 （5） 防御变压器对称过负荷的过负荷保护。防御变压器对称过负荷的过负荷保护。 （6 6）防御变压器过励磁的过励磁保护。）防御变压器过励磁的过励磁保护。 二、变压器主要保护基本工作原理二、变压器主要保护基本工作原理（一）变压器瓦斯保护（一）变压器瓦斯保护1 1）作用）作用: :保护变压器油箱内部的各种故障。保护变压器油箱内部的各种故障。 2 2）瓦斯保护的工作原理：）瓦斯保护的工作原理： 当变压器内部故障时，故障点的局部高温将使变压器

6、油温升高，当变压器内部故障时，故障点的局部高温将使变压器油温升高，体积膨胀，甚至出现沸腾，油内空气被排出而形成上升汽泡。若故体积膨胀，甚至出现沸腾，油内空气被排出而形成上升汽泡。若故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体。这些气障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体。这些气体自油箱流向油枕上部，故障越严重，产生的气体越多，流向油枕体自油箱流向油枕上部，故障越严重，产生的气体越多，流向油枕的气流速度越快，甚至气流中还夹杂着变压器油。利用上述气体来的气流速度越快，甚至气流中还夹杂着变压器油。利用上述气体来实现的保护，称为瓦斯保护。实现的保护，称为瓦斯保护。 瓦斯保护主要由瓦

7、斯继电器来实现，它是一种气体继电器，安装瓦斯保护主要由瓦斯继电器来实现，它是一种气体继电器，安装在变压器油箱与油枕之间的连接导油管中。在变压器油箱与油枕之间的连接导油管中。 瓦斯保护动作后，应从瓦斯继电器上部排气口收集气体，进行分瓦斯保护动作后，应从瓦斯继电器上部排气口收集气体，进行分析。根据气体的数量、颜色、化学成份、可燃性等，判断保护动作析。根据气体的数量、颜色、化学成份、可燃性等，判断保护动作的原因和故障的性质。的原因和故障的性质。 9.2.2 气体继电器的构造和工作原理气体继电器的构造和工作原理1、FJ3-80：反映轻瓦斯：上开口杯反映轻瓦斯：上开口杯反映重瓦斯：下开口杯和挡板反映重瓦

8、斯：下开口杯和挡板2、QJ1-80型型9.2.3 瓦斯保护的整定瓦斯保护的整定轻瓦斯保护的动作值采用气体容积表示。通常气体容轻瓦斯保护的动作值采用气体容积表示。通常气体容积的整定范围为积的整定范围为 。 对于容量在对于容量在10WVA以上变压器以上变压器多采用多采用 气体容积的调整可以通过改变重锤位置来实气体容积的调整可以通过改变重锤位置来实现。现。重瓦斯保护的动作值采用油流流速表示。一般整定范重瓦斯保护的动作值采用油流流速表示。一般整定范围在围在 ，该流速指的是导油管中油流的速度。，该流速指的是导油管中油流的速度。QJ1-80型气体继电器进行油流流速的调整时，可先松型气体继电器进行油流流速的

9、调整时，可先松动调节螺杆动调节螺杆14，再改变弹簧，再改变弹簧9的长度即可，一般整定在的长度即可，一般整定在 左右。左右。(1)正常运行或外部故障时，流正常运行或外部故障时，流过差动继电器中的电流等于两过差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差，侧电流互感器的二次电流之差，是穿越性电流，只要恰当选择是穿越性电流，只要恰当选择两侧电流互感器的变比，在这两侧电流互感器的变比，在这种情况下流过继电器的电流可种情况下流过继电器的电流可基本为零，这样，正常运行或基本为零，这样，正常运行或外部故障时，差动继电器外部故障时，差动继电器KD不不会动作。会动作。(2) (2) 当变压器内部故障时，流当

10、变压器内部故障时，流入差动继电器的电流为两侧电入差动继电器的电流为两侧电流互感器的二次电流之和，相流互感器的二次电流之和，相当于故障点短路电流。当当于故障点短路电流。当I IK K大于大于继电器继电器KDKD动作电流时，动作电流时，KDKD立即立即动作，跳开两侧断路器，将故动作，跳开两侧断路器，将故障变压器从系统中切除。若一障变压器从系统中切除。若一侧无电源，则该侧电流为零，侧无电源，则该侧电流为零，继电器同样能可靠动作，因为继电器同样能可靠动作，因为继电器流过的仍然是故障点短继电器流过的仍然是故障点短路电流。路电流。 变压器差动保护与线路差动保护的变压器差动保护与线路差动保护的原理相同但由于

11、原理相同但由于由于变压器高压侧由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等，再加和低压侧的额定电流不相等，再加上变压器各侧电流的相位往往不相上变压器各侧电流的相位往往不相等。因此，为了保证纵差动保护的等。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等两侧二次电流相等 。2、变压器纵差动保护的特点：、变压器纵差动保护的特点： 不平衡电流较大，引起不平衡电流的因素较多。将降低变压器不平衡电流较大，引起不平衡电流的因素较多。将

12、降低变压器内部短路时保护的灵敏度。归纳起来，产生不平衡电流的原因及内部短路时保护的灵敏度。归纳起来，产生不平衡电流的原因及相应措施主要有以下五种：相应措施主要有以下五种： 变压器两侧电流相位不同变压器两侧电流相位不同 通常采用相位补偿法接线且进行数通常采用相位补偿法接线且进行数值补偿。值补偿。 电流互感器计算变比与实际变比不同电流互感器计算变比与实际变比不同 1 1）采用自耦变流器；）采用自耦变流器；2) 2) 利用利用BCHBCH型差动继电器中的平衡线圈型差动继电器中的平衡线圈 3 3）在变压变压器微机保护护的软软件中采用补偿补偿系数数使差动动回路的不平衡电电流为为最小。4 4）在计算保护的

13、动作值时应予以在计算保护的动作值时应予以考虑，引入一个相对误差考虑，引入一个相对误差f。 变压器各侧电流互感器型号不同变压器各侧电流互感器型号不同 在计算保护的动作值时应予在计算保护的动作值时应予以考虑，引入一个电流互感器的同型系数以考虑，引入一个电流互感器的同型系数Ktx，取为，取为1。 变压器带负荷调节分接头变压器带负荷调节分接头 在计算保护的动作值时应予以考在计算保护的动作值时应予以考虑，引入一个由变压器带负荷调压所引起的相对误差虑，引入一个由变压器带负荷调压所引起的相对误差U，取电，取电压调整范围的一半。压调整范围的一半。 变压器的励磁涌流变压器的励磁涌流 暂态不平衡电流暂态不平衡电流

14、变压器星形侧电流互感器变比变压器星形侧电流互感器变比变压器三角形侧电流互感器变比变压器三角形侧电流互感器变比53)()(YTNYTAIK5)()(TNTAIK22YII22YddbalI LILL3、变压器的励磁涌流的特点及相应的保护措施、变压器的励磁涌流的特点及相应的保护措施1）变压器的励磁涌流的特点：）变压器的励磁涌流的特点： 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，有在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，有可能产生很大的励磁电流，其数值可达额定电流的可能产生很大的励磁电流，其数值可达额定电流的68倍。倍。这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称为励磁涌流。这种暂态过

15、程中出现的变压器励磁电流通常称为励磁涌流。该励磁涌流在数值上可与变压器内部故障时的短路电流相比该励磁涌流在数值上可与变压器内部故障时的短路电流相比拟，且只流过变压器的电源侧，因此，常常导致差动保护误拟，且只流过变压器的电源侧，因此，常常导致差动保护误动作，给变压器差动保护的实现带来困难。动作，给变压器差动保护的实现带来困难。励磁涌流具有如下特点：励磁涌流具有如下特点： 具有很大的峰值；且含有大量的非周期分量，偏于时间轴具有很大的峰值；且含有大量的非周期分量，偏于时间轴的一侧。的一侧。 含有大量的高次谐波，尤以二次谐波分量最为显著。含有大量的高次谐波，尤以二次谐波分量最为显著。 波形有间断角。波

16、形有间断角。 2）相应的保护措施：）相应的保护措施：根据上述励磁涌流的特点，对于大容量变压器在构成变压器纵差根据上述励磁涌流的特点，对于大容量变压器在构成变压器纵差动保护时，为防止出现励磁涌流时保护误动，可采取以下几种方动保护时，为防止出现励磁涌流时保护误动，可采取以下几种方法。法。 利用速饱和变流器利用速饱和变流器BCHBCH型差动继电器。型差动继电器。 采用二次谐波制动原理构成变压器纵差动保护。采用二次谐波制动原理构成变压器纵差动保护。 根据鉴别波形间断角的原理构成变压器纵联差动保护。根据鉴别波形间断角的原理构成变压器纵联差动保护。 4 4、暂态情况下的不平衡电流特点及、暂态情况下的不平衡

17、电流特点及相应的保护措施相应的保护措施：（1 1）特点）特点 1 1）暂态不平衡电流含有大量的非周期分量，偏离时间轴的）暂态不平衡电流含有大量的非周期分量，偏离时间轴的一侧。一侧。 2 2）暂态不平衡电流最大值出现的时间滞后一次侧最大电流）暂态不平衡电流最大值出现的时间滞后一次侧最大电流的时间。的时间。（根据此特点靠保护的延时来躲过其暂态不平衡电流必然影（根据此特点靠保护的延时来躲过其暂态不平衡电流必然影响保护的快速性，甚至使变压器差动保护不能接受。）响保护的快速性，甚至使变压器差动保护不能接受。）（2）减小暂态过程中非周期分量电流的影：）减小暂态过程中非周期分量电流的影： 对于暂态的不平衡电

18、流（励磁涌流和区外短路的暂态不平对于暂态的不平衡电流（励磁涌流和区外短路的暂态不平衡电流）衡电流） 1 1）利用速饱和特性）利用速饱和特性 ： 减小非周期分量的影响也就在很大程度上减小了暂态不平减小非周期分量的影响也就在很大程度上减小了暂态不平衡电流。衡电流。 2）利用制动特性）利用制动特性5、常见变压器差动保护原理、常见变压器差动保护原理（1）比率制动特性的差动保护）比率制动特性的差动保护 目前大容量发电机目前大容量发电机-变压器组都是采用比率制动特性的纵联差动保护。所变压器组都是采用比率制动特性的纵联差动保护。所谓比率制动特性就是指继电器的动作电流随外部短路电流的增大而自动增大，谓比率制动

19、特性就是指继电器的动作电流随外部短路电流的增大而自动增大，而且动作电流的增大比不平衡电流的增大还要快。这样就可避免由于外部短而且动作电流的增大比不平衡电流的增大还要快。这样就可避免由于外部短路电流的增大而造成继电器误动作，同时对于内部短路故障又有较高的灵敏路电流的增大而造成继电器误动作，同时对于内部短路故障又有较高的灵敏度。如图所示。度。如图所示。IDZ.JIDZ.J=f (Izh)Ibp=f (ID.max)IDZ.minIzh.eID.maxIzh.o1I1I 2I2I 2I-2I D2WgWzhWzh1I1I D22I 2I2I+2I WgWzhWzh（2）二次谐波制动的变压器差动保护）

20、二次谐波制动的变压器差动保护 不论双绕组或三绕组电力变压器的励磁涌流中，均含有较不论双绕组或三绕组电力变压器的励磁涌流中，均含有较大成份的二次谐波分量，但在变压器内部故障或外部故障的短大成份的二次谐波分量，但在变压器内部故障或外部故障的短路电流中，二次谐波分量所占比例较小。因此，可利用上述特路电流中，二次谐波分量所占比例较小。因此，可利用上述特点构成二次谐波制动的差动保护，使之有效地躲过励磁涌流的点构成二次谐波制动的差动保护，使之有效地躲过励磁涌流的影响。影响。 如图所示，为二次谐波制动的变压器差动保护的一般性原理如图所示，为二次谐波制动的变压器差动保护的一般性原理接线图。主要包括下面四个部分

21、：接线图。主要包括下面四个部分： 比率制动回路；比率制动回路； 二次谐波制动回路；二次谐波制动回路； 差动回路；差动回路； 执行回路。执行回路。图5.6 二次谐波制动的差动保护原理接线框图TX1TX2TX3（3）鉴别波形间断角原理的差动保护）鉴别波形间断角原理的差动保护 鉴别波形间断角原理的差动保护，是利用励磁涌鉴别波形间断角原理的差动保护，是利用励磁涌流波形间存在较大间断角，而短路电流波形间无间断流波形间存在较大间断角，而短路电流波形间无间断角的两种电流波形间的差别，区别出是涌流还是短路，角的两种电流波形间的差别，区别出是涌流还是短路，从而躲过励磁涌流影响，并利用制动特性躲过不平衡从而躲过励

22、磁涌流影响，并利用制动特性躲过不平衡电流影响而构成的变压器差动保护。电流影响而构成的变压器差动保护。保护动作条件：差动电压大于制动电压的时间足够长保护动作条件：差动电压大于制动电压的时间足够长。 图5.8各种情况下差动电压与制动电压的比较图5.7 鉴别波形间断角原理的变压器纵差动保护（a）原理框图 （b）鉴别间断角的电路图(a)正常运行时 (b)外部短路时 (c)内部短路时TX1TX2图5.9 出现励磁涌流时电流电压波形图UTXX6、微机、微机变压器纵差动保护（包括发变组、主变、厂变、励磁变、变压器纵差动保护（包括发变组、主变、厂变、励磁变、启备变）启备变） 变压器纵差保护，按比较变压器各侧同

23、名相电流之间的大小及变压器纵差保护，按比较变压器各侧同名相电流之间的大小及相位构成。以三卷变压器为例，其一相差动的交流接入回路示意图相位构成。以三卷变压器为例，其一相差动的交流接入回路示意图如下。变压器纵差保护由三个部分构成：如下。变压器纵差保护由三个部分构成：差动元件、涌流判别元件差动元件、涌流判别元件及差动速断元件。及差动速断元件。变压器纵差保护的逻辑框图变压器纵差保护的逻辑框图下图表示下图表示“或门或门”制动原理纵差保护框图制动原理纵差保护框图下图为分相制动原理纵差保护框图下图为分相制动原理纵差保护框图（三）（三）变压器相间短路的后备保护及过负荷保变压器相间短路的后备保护及过负荷保护护1

24、、变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护 根据变压器容量的大小、地位及性能和系统根据变压器容量的大小、地位及性能和系统短路电流的大小，变压器相间短路的后备保护短路电流的大小，变压器相间短路的后备保护可采用可采用过电流保护、低电压起动的过电流保护、过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护或负序电流保护及复合电压起动的过电流保护或负序电流保护及低阻抗保护低阻抗保护等。等。1)1)过电流保护过电流保护变压器过电流保护的单相原理接线如图变压器过电流保护的单相原理接线如图9-209-20所示。保护装置的所示。保护装置的起动电流按躲过变压器的最大负荷电流整定。起动电流按躲过变

25、压器的最大负荷电流整定。一般用于容量较一般用于容量较小的降压变压器。小的降压变压器。2)2)低电压启动的过电流保护低电压启动的过电流保护电流元件的起动电流就可以不再考虑可能出现的最大负荷电流，而是按躲电流元件的起动电流就可以不再考虑可能出现的最大负荷电流，而是按躲过变压器的额定电流整定。过变压器的额定电流整定。(2) 低电压元件的起动电压应小于正常运行时最低工作电压，同时，外部故障低电压元件的起动电压应小于正常运行时最低工作电压，同时，外部故障切除后，电动机起动的过程中，它必须返回。切除后，电动机起动的过程中，它必须返回。 Uop=0.7UN IopIN一般用于较大容量的降压变压器。一般用于较

26、大容量的降压变压器。低压过流保护低压过流保护发电机低压过流保护的输入量为机端发电机低压过流保护的输入量为机端TV二次相间电压（二次相间电压（UABUAB、UBCUBC、UCAUCA）及发电机）及发电机TA二次三相电流（二次三相电流（IAIA、IBIB、ICIC）。）。当电压取自变压器当电压取自变压器Y0接线侧，变压器低压过流保护的输入接线侧，变压器低压过流保护的输入量为二次三相电压（量为二次三相电压（UA、UB、UC）及二次三相电流。）及二次三相电流。当电压取自变压器当电压取自变压器接线侧，保护的输入量为二次相间电压（接线侧，保护的输入量为二次相间电压（UAB、UBC、UCA）及二）及二次三相

27、电流。次三相电流。 3)3)复合电压启动的过电流保护复合电压启动的过电流保护 若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不满若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不满足要求时，为提高不对称短路时电压元件的灵敏度，可采用复足要求时，为提高不对称短路时电压元件的灵敏度，可采用复合电压启动的过电流保护。合电压启动的过电流保护。 这种保护是低电压起动过流保护的发展，增加了负序过压这种保护是低电压起动过流保护的发展，增加了负序过压起动部分。保护由三部分组成：起动部分。保护由三部分组成：(1)电流元件：由接于相电流的继电器电流元件：由接于相电流的继电器KAlKA3组成。组成。(2)电压元件：由

28、反应不对称短路的负序电压继电器电压元件：由反应不对称短路的负序电压继电器KVN(内附内附有负序电压过滤器有负序电压过滤器)和反应对称短路接于相间电压的低电压继和反应对称短路接于相间电压的低电压继电器电器KV组成。组成。(3)时间元件：由时间继电器时间元件：由时间继电器KT构成。构成。 一般用于较大容量的联络变压器、升压变压器。一般用于较大容量的联络变压器、升压变压器。 Uop2=(0.060.12)UN 另外，大容量升压变压器还可采用另外，大容量升压变压器还可采用负序电流保护或阻抗保护等。负序电流保护或阻抗保护等。 复合电压过流保护复合电压过流保护保护的输入量同低压过流保护，保护的逻辑框图如下

29、。保护的输入量同低压过流保护，保护的逻辑框图如下。4）负序方向过流保护）负序方向过流保护负序方向过流保护，主要作为变压器相间短路的后备负序方向过流保护，主要作为变压器相间短路的后备保护，并兼作相邻线路相间短路的后备保护。保护，并兼作相邻线路相间短路的后备保护。负序功率方向判据与负序过流判据共同构成负序方向负序功率方向判据与负序过流判据共同构成负序方向过流保护。保护输入变压器引出端过流保护。保护输入变压器引出端TATA二次三相电流及二次三相电流及同侧母线同侧母线TVTV二次三相电压。二次三相电压。大型发变组配置的负序方向过流保护，其负序过电流大型发变组配置的负序方向过流保护，其负序过电流定值通常

30、有二段，每段带二个延时（可以根据需要选定值通常有二段，每段带二个延时（可以根据需要选择）。其逻辑框图如下图所示。择）。其逻辑框图如下图所示。5）阻抗保护（包括发电机、变压器）阻抗保护（包括发电机、变压器）当采用上述各种后备保护灵敏度不能满足要求时，当采用上述各种后备保护灵敏度不能满足要求时，必须采用低阻抗保护。用作后备保护的低阻抗保护必须采用低阻抗保护。用作后备保护的低阻抗保护一般由两段构成。第一般由两段构成。第段的保护范围包括变压器受段的保护范围包括变压器受电侧的母线，第电侧的母线，第段的保护范围为变压器受电侧引段的保护范围为变压器受电侧引出线的末端。保护的阻抗元件可以采用简单的全阻出线的末

31、端。保护的阻抗元件可以采用简单的全阻抗继电器，或偏移阻抗继电器。接线方式为三相式，抗继电器，或偏移阻抗继电器。接线方式为三相式，电压回路设有断线闭锁装置，但一般不装设振荡闭电压回路设有断线闭锁装置，但一般不装设振荡闭锁装置，而用延时躲过振荡。锁装置，而用延时躲过振荡。阻抗保护（包括发电机、变压器）阻抗保护（包括发电机、变压器） 发电机变压器低阻抗保护，主要作为发电机及变压器相发电机变压器低阻抗保护，主要作为发电机及变压器相间短路的后备保护，有时还兼作相邻设备（母线、线路等）间短路的后备保护，有时还兼作相邻设备（母线、线路等）相间短路的后备保护。相间短路的后备保护。 该保护主要由三个相间阻抗元件

32、构成。阻抗元件的接入该保护主要由三个相间阻抗元件构成。阻抗元件的接入电压和接入电流，可以取自机端电压和接入电流，可以取自机端TVTV及及TATA的二次，也可以取的二次，也可以取自主变高压侧或中压侧自主变高压侧或中压侧TVTV及及TATA二次。二次。 为提高阻抗保护动作的可靠性，设置有为提高阻抗保护动作的可靠性，设置有TV断线闭锁判断线闭锁判据。此外，还设置有过电流和负序电流启动元件。阻抗保据。此外，还设置有过电流和负序电流启动元件。阻抗保护最大选配为二段四延时。一般一段定值二延时的阻抗保护最大选配为二段四延时。一般一段定值二延时的阻抗保护构成逻辑框图如下图。护构成逻辑框图如下图。 2、变压器、

33、变压器过负荷保护过负荷保护变压器的过负荷电流在大多数情况下都是三相对称的，因此只变压器的过负荷电流在大多数情况下都是三相对称的，因此只需装设单相过负荷保护。变压器的过负荷保护反应变压器对称需装设单相过负荷保护。变压器的过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过电流。保护只用一个电流继电器，接于任一相过负荷引起的过电流。保护只用一个电流继电器，接于任一相电流中，经延时动作于信号。电流中，经延时动作于信号。过负荷保护的安装侧，应根据保过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择：护能反映变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择： (1) (1) 对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧

34、。对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧。(2) (2) 对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。无电源侧。(3) (3) 对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应装设。对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应装设。(4) (4) 对于双绕组降压变压器，装于高压侧。对于双绕组降压变压器，装于高压侧。(5) (5) 仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧绕组的容量相等，仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧绕组的容量相等，只装于电源侧；若三侧绕组的容量不等，则装于电源侧及绕组只装于电源侧；若三侧绕组的容量不等，则装于电源侧及绕组容量

35、较小侧。容量较小侧。(6) (6) 对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。装于各侧的过负荷保护，均经过同一时间继电器作用于信号。装于各侧的过负荷保护，均经过同一时间继电器作用于信号。（四）变压器零序保护（四）变压器零序保护变压器零序保护的方式与变压器中性点的绝缘水变压器零序保护的方式与变压器中性点的绝缘水平和接地方式有关，应分别予以考虑。平和接地方式有关，应分别予以考虑。1、中性点直接接地变压器的零序电流保护、中性点直接接地变压器的零序电流保护 这种变压器接地短路的后备保护毫无例外地采这种变压器接地短路的后备保护毫无例外地采用零序电流保护。

36、一般配置两段式零序电流电流用零序电流保护。一般配置两段式零序电流电流保护，每段还各带两级延时，如下图所示。保护，每段还各带两级延时，如下图所示。 图5.18 中性点直接接地运行变压器零序电流保护原理接线图零序电流保护零序电流保护I段段:作为变压器及母线的接地故障后作为变压器及母线的接地故障后备保护，其起动电流和延时备保护，其起动电流和延时t1应与相邻元件单相应与相邻元件单相接地保护接地保护I段相配合，通常以较短延时段相配合，通常以较短延时t1=0.51.0S动作于母线解列；以较长的延时动作于母线解列；以较长的延时t2=t1+ t有有选择地动作于断开变压器高压侧断路器。选择地动作于断开变压器高压

37、侧断路器。零序电流保护零序电流保护II段段:作为引出线接地故障的后备保作为引出线接地故障的后备保护，其动作电流和延时护，其动作电流和延时t3应与相邻元件接地后备应与相邻元件接地后备段相配合。通常段相配合。通常t3应比相邻元件零序保护后备段应比相邻元件零序保护后备段最大延时大一个最大延时大一个 t，以断开母联断路器或分段断，以断开母联断路器或分段断路器，路器，t4=t3+ t动作于断开变压器高压侧断路器。动作于断开变压器高压侧断路器。微机变压器零序电流保护（包括主变、厂变、备变）微机变压器零序电流保护（包括主变、厂变、备变）变压器零序电流保护，反映变压器变压器零序电流保护，反映变压器Y0侧零序电

38、流的侧零序电流的大小，是变压器接地短路的后备保护，也兼作相邻设大小，是变压器接地短路的后备保护，也兼作相邻设备接地短路的后备保护。备接地短路的后备保护。保护的接入电流可取变压器中性点保护的接入电流可取变压器中性点TATA二次电流，或引二次电流，或引出端出端TATA二次零序电流，或由二次零序电流，或由TATA二次三相电流进行自产。二次三相电流进行自产。当零序电流大于整定值时，经延时作用于信号及出口。当零序电流大于整定值时，经延时作用于信号及出口。零序电流保护最大选配为二段四延时，可通过下载方零序电流保护最大选配为二段四延时，可通过下载方便选用。便选用。二段式变压器零序电流保护的逻辑框图如二段式变

39、压器零序电流保护的逻辑框图如下下图所示。图所示。 2、中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电、中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护流电压保护 为了使零序保护有稳定的保护范围和足够灵敏度，为了使零序保护有稳定的保护范围和足够灵敏度，有时将部分变压器中性点接地运行。因此，这些变压有时将部分变压器中性点接地运行。因此，这些变压器的中性点，有时接地运行，有时不接地运行。器的中性点，有时接地运行，有时不接地运行。（1）全绝缘变压器）全绝缘变压器由于变压器绕组各处的绝缘水平相同，因此，在由于变压器绕组各处的绝缘水平相同，因此，在系统发生接地故障时，允许后断开中性点不接地系统发生接地故障

40、时，允许后断开中性点不接地运行的变压器。图运行的变压器。图9-25示出全绝缘变压器零序保示出全绝缘变压器零序保护原理接线图。图中除装设与图护原理接线图。图中除装设与图9-24相同的零序相同的零序电流保护外，还应装设零序电压保护作为变压器电流保护外，还应装设零序电压保护作为变压器不接地运行时的保护。不接地运行时的保护。零序电压元件的动作电压零序电压元件的动作电压应按躲过在部分接地的应按躲过在部分接地的电网中发生接地短路时保护安装处可能出现的最电网中发生接地短路时保护安装处可能出现的最大零序电压整定。由于零序电压保护仅在系统中大零序电压整定。由于零序电压保护仅在系统中发生接地短路，且中性点接地的变

41、压器已全部断发生接地短路，且中性点接地的变压器已全部断开后才动作，因此保护的动作时限开后才动作，因此保护的动作时限t5不需与其他不需与其他保护的动作时限相配合，为避开电网单相接地短保护的动作时限相配合，为避开电网单相接地短路时暂态过程影响，一般取路时暂态过程影响，一般取t5=0.30.5s。（2 2）分级绝缘变压器）分级绝缘变压器分级绝缘变压器中性点有较高绝缘水平时，其中分级绝缘变压器中性点有较高绝缘水平时，其中性点可直接接地运行，也可在系统不失去中性点性点可直接接地运行，也可在系统不失去中性点接地的情况下不接地运行。接地的情况下不接地运行。对于分级绝缘变压器且对于分级绝缘变压器且中性点可能接

42、地或不接地运行的变压器，中性点可能接地或不接地运行的变压器，其中性点其中性点接地的形式可采用如图接地的形式可采用如图9-26所示的形式。变压器所示的形式。变压器高压侧中性点与地之间有接地刀闸高压侧中性点与地之间有接地刀闸QS、放电间隙、放电间隙或同时装设避雷器和放电间隙。或同时装设避雷器和放电间隙。其保护除装设上述中性点经常接地运行的变压器零其保护除装设上述中性点经常接地运行的变压器零序电流保护外，还增设了一套反应间隙放电电流的零序电流保护外，还增设了一套反应间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护，作为变压器中性点序电流保护和一套零序电压保护，作为变压器中性点不接地运行时的保护。其中零序

43、电压保护作为间隙放不接地运行时的保护。其中零序电压保护作为间隙放电电流保护的后备。电电流保护的后备。图5.20分级绝缘变压器零序保护原理接线图微机变压器间隙零序保护微机变压器间隙零序保护变压器间隙零序保护用于保护变压器中性点绝缘，当变压器间隙零序保护用于保护变压器中性点绝缘，当变压器中性点不接地运行时投入。变压器中性点不接地运行时投入。 保护反映变压器中性点间隙零序电流及大电流系统保护反映变压器中性点间隙零序电流及大电流系统侧母线侧母线TV开口三角电压的大小。当间隙电流或变压器开口三角电压的大小。当间隙电流或变压器系统侧母线系统侧母线TV开口三角电压超过整定值时，经延时动开口三角电压超过整定值时，经延时动作，切除变压器。作，切除变压器。保护的接入电流为间隙零序保护的接入电流为间隙零序TATA二次电流，接入电压为二次电流，接入电压为系统母线系统母线TVTV二次开口三角电压，当变压器中性点不接二次开口三角电压，当变压器中性点不