电力系统继电保护7

1、第7章 电力变压器的保护 7.1 概述 防止变压器绕组和引出线相间短路，直接接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路以及绕组匝间短路的(纵联)差动保护。 防止变压器油箱内部各种短路或断线故障以及油面降低的瓦斯保护。 防止直接接地系统中变压器外部接地短路并作为瓦斯保护和差动保护后备的零序电流保护、零序电压保护以及变压器接地 中型点有放电间隙的零序电流保护。 防止变压器过励磁保护。 防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护后备的过电流保护或阻抗保护。 防止变压器对称过负荷的过负荷保护。 反映变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障的相应保护。 7.2 大型变压器内部故障的差动保护 (1)接线方式

2、及比率制动判据图7.1 变压器差动保护的电流互感器接线 选择三侧电流中最大一相电量为制动量Ibrk,即 参照式6.1直接可写出差动保护动作方程为： (2)励磁涌流及其制动措施(7.1)(7.2)(7.3) 在t=0合闸瞬间，不能突变，只有剩磁r 及变压器的空载合闸的总磁通为： 经半个周期(t=180 )时：(7.4)(7.5)(7.6)(7.7)(7.8) 励磁涌流有如下特点： 变压器每相绕组励磁涌流中含有较大的二次谐波分量，其含量大小与铁心饱和磁图7.2 =0，r=0.9m的空载合闸磁通 通、剩磁大小以及电压突变初相角等因素直接相关，对于三角形接法侧的线电流所代表的两相涌流之差来说，有的二次

3、谐波分量可能很小，但总有一个两相涌流之差中的二次谐波分量占基波分量的比值超过20%。 每相涌流及二相涌流差的波形均会出现所谓间断角。 在变压器内、外部故障的短路电流中，二次谐波分量所占比例较小，一般也不会出现波形间断。 波宽： 间断角：图7.3 单相变压器励磁涌流的作图求解(a)已作近似简化的特性曲线；(b)磁通和励磁涌流曲线(7.9) (3)变压器差动保护的其他辅助性措施 差动电流速断。 电流互感器断线闭锁。 1)比率差动保护 差动保护动作方程为： 对于双绕组变压器差动电流、制动电流的计算公式为：(7.10)(7.11)图7.4 差动保护逻辑框图(a)二次谐波制动；(b)波形比较制动 对于三

4、绕组变压器差动电流、制动电流的计算公式为： 2)二次谐波制动 保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。动作方程为：(7.12)(7.13)(7.14)(7.15)(7.16) 3)波形比较制动 4)差动速断保护 5)差流越限告警 6)TA断线判别(要求主变各侧TA采用全星形接线) 本侧三相电流中一相无电流； 其他两相与启动前电流相等。 7）变压器将过激磁 1)差动平衡系数 计算变压器各侧一次电流公式为： 2)差动最小动作电流 3)比例制动系数 4)二次谐波制动系数 5)五次谐波制动系数 6)差流速断(7.17)(7.18) 7.3 大型变压器零序保护 (1)变压器中性点直接接地运行时的零序保护 (2)变中性点不接地运行时的零序保护图7.5 中性点直接接地变压器的零序保护 7.4 大型变压器瓦斯保护 轻瓦斯保护动作值采用气体容积大小表示。整定范围通常为250300cm3。 重瓦斯保护动作值采用油流速度大小表示。整定范围通常为0.61.5m/s。图7.6 中性点装有放电间隙的分级绝缘变压器的零序保护原理框图 7.5 中小型变压器保护 保护配置常有以下几种： 差动保护(主保护)； 复合电压过流保护(后备保护)； 过负荷保护； 瓦斯、温度及冷却器故障保护。 整定计