变压器保护-张艳杰

1、变压器保护变压器保护1变压器的作用及工作原理 变压器是一种交流变压器是一种交流电能的变换装置，电能的变换装置，能把某一电压等级能把某一电压等级的交流电能转换成的交流电能转换成频率相同的另一种频率相同的另一种或几种电压等级的或几种电压等级的交流电能。交流电能。一、相关基础知识点回顾1u2uLZ1i2i单相变压器+一次绕组N1N2铁心1变压器工作原理二次绕组一、相关基础知识点回顾1u2uLZ1i2i单相变压器+N1N21变压器的作用及工作原理kiiNNuu122121一、相关基础知识点回顾本体本体冷却器冷却器变压器结构及各部件功用2油枕油枕出线套管出线套管一、相关基础知识点回顾油浸变压器器身铁心变

2、压器结构及各部件功用2线圈绝缘引线油箱及冷却装置调压装置出线套管保护装置油枕油枕 调节变压器油，保证油箱内调节变压器油，保证油箱内充满变压器油；减少变压器充满变压器油；减少变压器油与空气的接触面积，减缓油与空气的接触面积，减缓油的劣化速度。油的劣化速度。一、相关基础知识点回顾油浸变压器器身铁心线圈绝缘引线油箱及冷却装置调压装置出线套管保护装置油枕呼吸器呼吸器 清除和干燥由于清除和干燥由于变压器油温的变变压器油温的变化而进入变压器化而进入变压器油枕中的空气中油枕中的空气中的杂质和潮气，的杂质和潮气，保证变压器油的保证变压器油的绝缘强度。绝缘强度。一、相关基础知识点回顾油浸变压器器身铁心变压器结构

3、及各部件功用2线圈绝缘引线油箱及冷却装置调压装置出线套管保护装置储油柜压力释放阀压力释放阀 变压器内部故障变压器内部故障时，释放压力，时，释放压力，保护变压器油箱保护变压器油箱不被破坏。不被破坏。呼吸器一、相关基础知识点回顾油浸变压器器身铁心变压器结构及各部件功用2线圈绝缘引线油箱及冷却装置调压装置出线套管保护装置储油柜气体继电器气体继电器呼吸器压力释放阀反映变压器内部严重故反映变压器内部严重故障障一、相关基础知识点回顾油浸变压器器身铁心变压器结构及各部件功用2线圈绝缘引线油箱及冷却装置调压装置出线套管保护装置储油柜压力释放阀呼吸器测温装置测温装置 监视变压器油箱上层油温及绕组温度。气体继电器

4、一、相关基础知识点回顾 对故障或异常情况进行检测，从而发出报警信号，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。 （2）当发生不正常工作情况时，能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。 继电保护装置 概念 （1）当故障时自动迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行，防止故障进一步扩大。基本任务 一、相关基础知识点回顾可靠性？快速性？ 灵敏性？ 保 护四 性选择性？一、相关基础知识点回顾电路的工作状态通路开路短路一、相关基础知识点回顾短路的基本类型三相两相单相接地两相接地三相接地一、相关基础知识点回顾电流增大电压降低

5、参数变化短路有那些现象一、相关基础知识点回顾电气量变化电气量变化电流增大出现差流 出现序分量 （零序、负序）电 流电 压电压降低 相角发生变化 比值发生变化 出现序分量 (零序、负序）一、相关基础知识点回顾（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）绝缘破损过电压机械损伤断线倒杆误操作（5 5）小动物自然灾害（6 6）（7 7）短路的原因一、相关基础知识点回顾烧坏设备短路的后果机械应力产品报废大面积停电危及人身安全一、相关基础知识点回顾1 1、油箱内部故障、油箱内部故障 （1 1）绕组相间、匝间短路；）绕组相间、匝间短路； （2 2）绕组对铁芯短路；）绕组对铁芯短路； （3 3）绕组接触不良、断线

6、）绕组接触不良、断线 （4 4）铁芯故障。）铁芯故障。 危害：较大的短路电流，不危害：较大的短路电流，不仅会烧坏变压器绕组和铁芯，仅会烧坏变压器绕组和铁芯，而且使绝缘油汽化，可能引起而且使绝缘油汽化，可能引起变压器爆炸。变压器爆炸。 （一）变压器故障分类（一）变压器故障分类一、相关基础知识点回顾2 2、油箱外部故障、油箱外部故障 （1 1）绝缘套管的相间短路和接地短路；）绝缘套管的相间短路和接地短路； （2 2）引出线上的发生的相间短路和接地短路。）引出线上的发生的相间短路和接地短路。一、相关基础知识点回顾 （1 1）风扇故障、漏油等原因，造成冷却能力下降，变压）风扇故障、漏油等原因，造成冷却

7、能力下降，变压器油温高；器油温高； （2 2）负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；）负荷长时间超过额定容量引起的过负荷； （3 3）铁芯和绕组发热，变压器油温升高；）铁芯和绕组发热，变压器油温升高； （4 4）外加电压过高或频率降低引起的过励磁；）外加电压过高或频率降低引起的过励磁； （5 5）其他。）其他。一、相关基础知识点回顾 （二）变压器的不正常工作状态（二）变压器的不正常工作状态 关于过励磁的说明：大容量变压器在过电压或低频关于过励磁的说明：大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。他金属

8、构件的过热。 变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，严重程度，发出告警信号发出告警信号，使运行人员及时发现并采取，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的健康安全。相应的措施，以确保变压器的健康安全。一、相关基础知识点回顾 （二）变压器的不正常工作状态（二）变压器的不正常工作状态e=4.44NSBf（一）变压器的主保护（一）变压器的主保护（二）变压器的后备保护（二）变压器的后备保护（三）变压器的其它保护（三）变压器的其它保护汇报内容培训内容相关基础知识回顾相关基础知识回顾1变压器保护配置原则变压器保护配置原则2变压器主保护变

9、压器主保护3变压器后备保护及其他保护变压器后备保护及其他保护4变压器保护动作案例分析变压器保护动作案例分析5二、变压器保护配置原则 对于220kV及以上电压等级，应配置双套主保护、双套后备保护、非电量保护，并保证两套主保护完全独立，即交流电压电流回路、直流电源回路、出口跳闸回路完全独立。1 1、主保护主保护差动保护或电流速断保护差动保护或电流速断保护 对容量为对容量为6300kVA6300kVA及以上的变压器，以及发电及以上的变压器，以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器；厂厂用变压器和并列运行的变压器；10000kVA10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的及以上的发电厂厂用

10、备用变压器和单独运行的变压器，应装设纵差动保护。电流速断保护用变压器，应装设纵差动保护。电流速断保护用于对于容量为于对于容量为10000kVA10000kVA及以下的变压器，速断及以下的变压器，速断保护。对保护。对2000kVA2000kVA以上的变压器，当电流速断保以上的变压器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动保护。保护。二、变压器保护配置原则2 2、外部相间短路和接地短路时的外部相间短路和接地短路时的后备保护后备保护 变压器的相间短路后备保护通常采用变压器的相间短路后备保护通常采用过电流过电流保护保护、低电压启动低电压启动的过电流

11、保护、的过电流保护、复合电压启动复合电压启动的过电流保护以及的过电流保护以及负序过电流负序过电流保护等（也有采用保护等（也有采用阻抗保护阻抗保护作为后备保护的情况）。作为后备保护的情况）。 发生接地故障时，变压器中性点将出现零序发生接地故障时，变压器中性点将出现零序电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备保护通常都是反应这些电气量构成的。保护通常都是反应这些电气量构成的。 二、变压器保护配置原则3 3、过负荷保护（后备）、过负荷保护（后备） 变压器长期过负荷运行时，绕组会因发热而受变压器长期过负荷运行时，绕组会因发热而受到损伤。到损伤。对对400kV

12、A400kVA以上以上的变压器，当数台并列运的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护装设过负荷保护。 （配置原则配置原则）二、变压器保护配置原则4 4、过励磁保护（后备）、过励磁保护（后备） 对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁时，励磁电流急剧增加，铁芯及附近的金属构件时，励磁电流急剧增加，铁芯及附近的金属构件损耗增加，引起高温。长时间或多次反复过励磁损耗增加，引起高温。长时间或多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化。，将因过热而

13、使绝缘老化。电压为电压为500kV500kV及以上及以上的变压器，应的变压器，应装设过励磁保护装设过励磁保护，在变压器允许的，在变压器允许的过励磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过过励磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过允许值时，可动作于跳闸。（允许值时，可动作于跳闸。（配置原则配置原则）二、变压器保护配置原则5.5.主保护主保护瓦斯保护瓦斯保护 变压器油对变压器有绝缘和冷却作用。当变压变压器油对变压器有绝缘和冷却作用。当变压器油箱内故障时，在器油箱内故障时，在故障电流故障电流和和故障点电弧故障点电弧的作的作用下，变压器油（和其他绝缘材料）会因受热而用下，变压器油（和其他绝缘材料）会因受热

14、而分解，分解，产生大量气体产生大量气体。气体排出的。气体排出的多少多少以及排出以及排出速度速度，与变压器故障的，与变压器故障的严重程度严重程度有关。利用这种有关。利用这种气体来实现保护为气体来实现保护为瓦斯保护瓦斯保护。 瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障（例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等）。障（例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等）。 二、变压器保护配置原则6 6、其他非电量保护其他非电量保护 对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行有关变压器的标准要求，专设可故障，应按现行有关变压器的标准要求

15、，专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护。作用于信号或动作于跳闸的非电量保护。 为了为了满足电力系统稳定满足电力系统稳定方面的要求，当变压方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置器发生故障时，要求保护装置快速切除故障快速切除故障。二、变压器保护配置原则瓦斯保护瓦斯保护容量在容量在0.8MVA及以上的油浸式变压及以上的油浸式变压器和户内器和户内0.4MVA及以上的变压器应及以上的变压器应装设瓦斯保护装设瓦斯保护反映反映变压器变压器内部故障和漏油造内部故障和漏油造成的油面降低，同时还反应开成的油面降低，同时还反应开焊故障焊故障纵差保护纵差保护或或电电流速断保护流速断保护10MVA及以上容量、

16、及以上容量、6.3MVA及以上及以上并联运行的并联运行的变压器变压器或工业企业的重要或工业企业的重要变压器变压器装设差动保护装设差动保护用来反映变压器绕组的相间短用来反映变压器绕组的相间短路、绕组的匝间、中性点接地路、绕组的匝间、中性点接地侧绕组的接地故障以及引出线侧绕组的接地故障以及引出线故障故障反应相间短路反应相间短路故障的后备保故障的后备保护护根据变压器的容量和在系统中的作用，根据变压器的容量和在系统中的作用，可分别采用过电流、复合电压起动的可分别采用过电流、复合电压起动的过电流（方向）保护、阻抗保护用作变压器外部相间故障和作用作变压器外部相间故障和作为变压器内部绕组、引出线相为变压器内

17、部绕组、引出线相间短路的后备保护间短路的后备保护反应接地故障反应接地故障的后备保护的后备保护中性点直接接地：用中性点直接接地：用零序（方向）保护作为变压器外部接地故障和中性点作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧绕组、引出线接地故障的直接接地侧绕组、引出线接地故障的后备保护后备保护中性点不接地：可用零序电压中性点不接地：可用零序电压保护、中性点的间隙零序电流保护、中性点的间隙零序电流保护作为变压器接地故障的后保护作为变压器接地故障的后备保护备保护过负荷过负荷用来反映容量在用来反映容量在0.4MVA及以上变压及以上变压器的对称过负荷。器的对称过负荷。过负荷保护只需要用一相电流过负荷保护只需要用

18、一相电流延时作用于信号延时作用于信号过励磁保护过励磁保护在超高压变压器上才装设过励磁保护在超高压变压器上才装设过励磁保护过励磁保护具有反时限特性以过励磁保护具有反时限特性以充分发挥变压器的过励磁能力充分发挥变压器的过励磁能力非电量非电量 变压器本体和有载调压部分的油温保护；压力释放保护，启动风冷变压器本体和有载调压部分的油温保护；压力释放保护，启动风冷过载闭锁带负荷调压的保护。过载闭锁带负荷调压的保护。二、变压器保护配置原则7 7、220kV220kV变压器保护常规配置变压器保护常规配置附表一：附表一：保护类型保护类型保护配置保护配置本侧母联本侧母联开关开关本侧开关本侧开关各侧开关各侧开关主保

19、护主保护电气量电气量保护保护比例差动比例差动二次谐波二次谐波波形对称波形对称速断差动速断差动非电量非电量保护保护重瓦斯重瓦斯二、变压器保护配置原则附表二：附表二：保护类型保护类型保护配置保护配置本侧母联本侧母联开关开关本侧开关本侧开关各侧开关各侧开关后备保护后备保护高（中、高（中、低）压侧低）压侧后备后备复压方向复压方向过流保护过流保护时限时限时限时限时限时限高（中、高（中、低）压侧低）压侧后备后备复压过流复压过流保护保护时限时限时限时限高、中压高、中压侧后备侧后备零序方向零序方向过流保护过流保护时限时限时限时限时限时限二、变压器保护配置原则附表三：附表三：保护类型保护类型保护配置保护配置本侧

20、母联本侧母联开关开关本侧开关本侧开关各侧开关各侧开关后备保护后备保护高、中压高、中压侧后备侧后备零序过流零序过流保护保护时限时限时限时限高、中压高、中压侧后备侧后备间隙保护间隙保护时限时限时限时限高压侧后高压侧后备保护备保护非全相非全相时限时限时限时限二、变压器保护配置原则附表四：附表四：保护类型保护类型保护配置保护配置本侧母联本侧母联开关开关本侧开关本侧开关各侧开关各侧开关非电量非电量（其他）（其他）压力释放压力释放冷却器全停冷却器全停油温高油温高绕组温度高绕组温度高油位异常油位异常各侧过负荷各侧过负荷二、变压器保护配置原则（三）有关重合闸问题分析（三）有关重合闸问题分析 根据重合闸控制的开

21、关所接通或断开的电力根据重合闸控制的开关所接通或断开的电力元件不同，重合闸可分为线路重合闸、变压器元件不同，重合闸可分为线路重合闸、变压器重合闸、母线重合闸。所以从重合闸、母线重合闸。所以从“理论上理论上”讲，讲，变压器是可以装设重合闸的。变压器是可以装设重合闸的。 然而，在电力系统的故障中，大然而，在电力系统的故障中，大多数是输电多数是输电线路线路（特别是架空线路）的（特别是架空线路）的故障故障。而输电线路。而输电线路故障大都是故障大都是“瞬时性瞬时性”的。输电线路加装的。输电线路加装“重重合闸合闸”有可能大大有可能大大提高供电的可靠性提高供电的可靠性。 二、变压器保护配置原则 变压器是变压

22、器是充油设备充油设备，其，其故障故障大多数是大多数是“永久性永久性”的，重合闸会加重变压器的损的，重合闸会加重变压器的损坏程度，另外变压器发生故障时，无论主坏程度，另外变压器发生故障时，无论主保护还是后备保护动作，均发永跳令，闭保护还是后备保护动作，均发永跳令，闭锁开关重合闸。锁开关重合闸。 另外，从造价和修复速度上讲，变压另外，从造价和修复速度上讲，变压器远比线路大得多和慢的多。所以变压器器远比线路大得多和慢的多。所以变压器开关原则上不设重合闸。开关原则上不设重合闸。二、变压器保护配置原则变压器一般应装设哪些保护？瓦斯保护能不能代替差动保护？差动保护能不能代替瓦斯保护？汇报内容培训内容相关基

23、础知识回顾相关基础知识回顾1变压器保护配置原则变压器保护配置原则2变压器主保护变压器主保护3变压器后备保护及其他保护变压器后备保护及其他保护4变压器保护动作案例分析变压器保护动作案例分析51、瓦斯保护：变压器油箱内部故障产生电弧，使绝缘物和变压器油分解产生大量气体，根据油箱内部所产生的气体数量和油流速度而动作的保护。（一）瓦斯保护（1）瓦斯保护的定值整定轻瓦斯定值一般为：250mL350mL（积聚气体数量） 重瓦斯定值一般为：1.01.2m/s（油速整定）（一）瓦斯保护（2）瓦斯保护的工作原理当变压器内部发生轻微故障时，有轻瓦斯产生，气体继电器KG的上触点（KG1）闭合，作用于预告信号；当发生

24、严重故障时，重瓦斯冲击气体继电器挡板使其下触点（KG2）闭合，经信号继电器KS作用于中间继电器KCO，发出报警信号，同时将断路器跳闸。（一）瓦斯保护（3 3）瓦斯（气体）继电器安装位置）瓦斯（气体）继电器安装位置“瓦斯（气体）继电器瓦斯（气体）继电器”安装位置在油箱与油枕的连接导管安装位置在油箱与油枕的连接导管中（图中中（图中“1”1”所示）所示）（一）瓦斯保护1、变压器气体保护开口杯式气、变压器气体保护开口杯式气体继电器的结构及动作示意图体继电器的结构及动作示意图变压器气体保护开口杯式气体继电器的结构及动作示意图（4 4）瓦斯保护的范围）瓦斯保护的范围1 1）油箱内部的相间短路故障）油箱内部

25、的相间短路故障2 2）绕组匝间、层间短路故障）绕组匝间、层间短路故障3 3）绕组与铁芯与外壳间的短路故障）绕组与铁芯与外壳间的短路故障4 4）铁芯故障）铁芯故障5 5）油面下降或漏油）油面下降或漏油6 6）分接头接触不良等故障）分接头接触不良等故障 （一）瓦斯保护（5 5）轻瓦斯发信时，值班人员必须立即检查）轻瓦斯发信时，值班人员必须立即检查瓦斯信号动作原因瓦斯信号动作原因1 1）是否因空气侵入变压器内，检查油系统严密性；是否因空气侵入变压器内，检查油系统严密性；2)2)是否因渗漏油或其它原因使油位降低；是否因渗漏油或其它原因使油位降低；3)3)瓦斯继电器本身故障；瓦斯继电器本身故障；4)4)

26、二次回路故障引起瓦斯误发信号。二次回路故障引起瓦斯误发信号。 （一）瓦斯保护根据气体的颜色判断故障性质根据气体的颜色判断故障性质（1）灰色或黑色灰色或黑色，易燃。通常是绝缘油炭化造成，易燃。通常是绝缘油炭化造成的，也可能是接触不良或局部过热导致。的，也可能是接触不良或局部过热导致。（2）浅灰色浅灰色，可燃。有异常臭味，可能是变压器，可燃。有异常臭味，可能是变压器内纸质烧毁所致，有可能造成绝缘损坏。内纸质烧毁所致，有可能造成绝缘损坏。（3）黄色黄色，不易燃烧。木质制件烧毁所致。，不易燃烧。木质制件烧毁所致。（4）无色无色，不可燃。无味，无故障。，不可燃。无味，无故障。气体性质气体性质故障类型故障

27、类型无色、无臭味不可燃无色、无臭味不可燃空气进入空气进入黄色不可燃黄色不可燃木质故障木质故障淡灰色带强烈臭味可淡灰色带强烈臭味可燃燃纸或纸板故障纸或纸板故障灰色和黑色可燃灰色和黑色可燃油故障油故障若瓦斯信号因油内剩余空气分出而动作，值班人员应若瓦斯信号因油内剩余空气分出而动作，值班人员应放出继电器内的空气；放出继电器内的空气；瓦斯继电器放气时，只能在瓦斯继电器上部放气阀进瓦斯继电器放气时，只能在瓦斯继电器上部放气阀进行，不得误按重瓦斯动作试验按钮行，不得误按重瓦斯动作试验按钮( (探针探针) )以防误跳以防误跳主变三侧开关主变三侧开关（一）瓦斯保护1）变压器在加油、滤油时，会将空气带入变）变压

28、器在加油、滤油时，会将空气带入变压器内部，若没能及时排出，则当变压器运压器内部，若没能及时排出，则当变压器运行后油温逐渐上升，形成油的对流，将内部行后油温逐渐上升，形成油的对流，将内部储存的空气逐渐排出，使气体继电器动作。储存的空气逐渐排出，使气体继电器动作。其动作次数与变压器内部储存的气体多少有其动作次数与变压器内部储存的气体多少有关。关。3、主变压器新装或大修后投入运行为、主变压器新装或大修后投入运行为什么有时气体继电器会频繁动作？遇到什么有时气体继电器会频繁动作？遇到此类问题应怎样判断和处理？此类问题应怎样判断和处理？（2）遇到上述情况时，应根据变压器的音）遇到上述情况时，应根据变压器的

29、音响、温度、油面以及加油、滤油工作情况响、温度、油面以及加油、滤油工作情况做综合分析。如变压器运行正常，可判断做综合分析。如变压器运行正常，可判断为进入空气所致，否则应取气做点燃试验为进入空气所致，否则应取气做点燃试验，判断是否变压器内部有故障。，判断是否变压器内部有故障。 一般规定，大修后的变压器，其气体继电一般规定，大修后的变压器，其气体继电器在器在48小时后投跳闸。小时后投跳闸。2 2、差动保护、差动保护 变压器差动保护是按照变压器差动保护是按照循环电流循环电流原理，在假设变压器原理，在假设变压器的电能量传递为线性的情况下，基于的电能量传递为线性的情况下，基于基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流

30、定律构构成的成的（二）变压器的差动保护被保护对象2I1nInI1IKI节点节点01niiIKniiII 1正常或外部故正常或外部故障时障时内部内部故障时故障时因此可以将因此可以将KCLKCLniidII1定义为动作量，当定义为动作量，当setdII认为是区内故障，差动保护动作认为是区内故障，差动保护动作 （1）纵差保护的接线）纵差保护的接线变压器两侧都装设电流互感器，其变压器两侧都装设电流互感器，其二次绕组按环流法接线二次绕组按环流法接线。电流互感器变比电流互感器变比nTA1、nTA2和变压器变比和变压器变比nT需要需要满足什么条件才能保证正满足什么条件才能保证正常运行时差流为常运行时差流为0

31、？nTA2/nTA1=nT（二）变压器的差动保护 三绕组变压器分相差动内部故障时电流分布三绕组变压器分相差动内部故障时电流分布（二）变压器的差动保护利用套管利用套管CT利用开关侧利用开关侧CT（2）差动保护范围示例）差动保护范围示例（二）变压器的差动保护CJCJI Icdcd0020A20A20A20A一个穿越性质一个穿越性质的短路电流通的短路电流通过变压器向短过变压器向短路点提供路点提供高压侧一次电流高压侧一次电流从极性端流进二从极性端流进二次电流从极性端次电流从极性端流出流出电流互感电流互感器极性器极性低压侧一次电流低压侧一次电流从极性端流出二从极性端流出二次电流从极性端次电流从极性端流进

32、流进在区外穿越性质的短路电流作在区外穿越性质的短路电流作用下，如果两侧用下，如果两侧TA能正确传变，能正确传变，理论上流过差动继电器的差流理论上流过差动继电器的差流Icd0Icd0，所以此时：所以此时：差动保护不动作！差动保护不动作！变压器区外变压器区外发生故障发生故障此故障点应该由此故障点应该由该处线路保护切该处线路保护切除故障除故障差动保护基本原理演示差动保护基本原理演示变压器区内变压器区内发生故障发生故障20A20A10A10AI Icdcd=30A=30A20A20A10A10A此时差动继此时差动继电器动作电器动作差动保护基本原理演示差动保护基本原理演示1i2i1iCJCJ 微机变微机

33、变压器差压器差动保护动保护设定微设定微机保护机保护计算参计算参考方向考方向均以母均以母线流向线流向变压器变压器为正方为正方向向2i2121iiIiiIrcd制动电流差动电流rcdsetcdIKIII差动保护门槛值差动保护门槛值一般整定为一般整定为（0.4-0.80.4-0.8）Ie Ie 譬如譬如2A2A差动保护比例制动系差动保护比例制动系数例如：数例如：0.5以上两式均成立以上两式均成立则差动保护动作则差动保护动作微机差动保护基本原理演示微机差动保护基本原理演示1i2i微机变微机变压器差压器差动保护动保护1i2i2121iiIiiIrcd制动电流差动电流rcdsetcdIKIII+-0+-=

34、2i i1 10门槛门槛2A00.52i i1 1i i1 1差动保护不动作差动保护不动作实际短路实际短路电流与参电流与参考方向考方向相同相同实际短路实际短路电流与参电流与参考方向考方向反向反向微机差动保护基本原理演示微机差动保护基本原理演示1i2i微机变微机变压器差压器差动保护动保护1i2i2121iiIiiIrcd制动电流差动电流rcdsetcdIKIII计算结果计算结果：将计算结果代入判据：将计算结果代入判据：+0+2i i1 1门槛门槛2A0.50差动保护动作差动保护动作实际短路实际短路电流与参电流与参考方向考方向相同相同实际短路实际短路电流与参电流与参考方向考方向相同相同2i i1

35、12i i1 10微机差动保护基本原理演示微机差动保护基本原理演示rcdsetcdIKIII区外故障计算结果区外故障计算结果：2121iiIiiIrcd制动电流差动电流+-0+-=2i i1 12121iiIiiIrcd制动电流差动电流+0+2i i1 1区内故障计算结果：区内故障计算结果：rcdsetcdIKIII变变 量量恒恒 量量I IsetsetI Ie e0 0IcdIcdIrIr( (I Ir rI定值&高压侧复合电压满足IbUca功率方向满足B相电流定值&IcUab功率方向满足C相电流定值&=1中压侧复合电压闭锁压板投入中压侧复合电压满足&低压侧复

36、合电压闭锁压板投入低压侧复合电压满足&=1&第二时限控制字投入&第三时限控制字投入&保护动作跳本侧断路器T2保护动作跳各侧断路器T3a.功率方向元件的基本原理功率方向元件的基本原理接线方式接线方式接入继电器电流接入继电器电流g接入继电器电压接入继电器电压UgA相功率方向元件相功率方向元件AUBCB相功率方向元件相功率方向元件BUCAC相功率方向元相功率方向元件件CUABg动作区动作区a90a90arg90jaggeUIgUjageUg落在落在 方向上最灵敏方向上最灵敏jageU灵敏角一般为灵敏角一般为-30或或-45复合电压闭锁的方向过电流保护复合电压闭锁的方向

37、过电流保护 b）以正序电压为极化量方向元件的基本原理）以正序电压为极化量方向元件的基本原理)(2251arg45指向系统反向元件 UI)(451arg135指向变压器正向元件UIIlm=45Ilm=225UlUl方向指向变压器方向指向变压器方向指向系统方向指向系统 （三）阻抗保护（三）阻抗保护阻抗保护是变压器相间故障后备保护的一种。通常，该保护由三个相间方向阻抗元件构成。阻抗元件的接入电压和接入电流，取自保护安装侧TV二次三相电压及TA二次三相电流。并采用零度接线方式。阻抗保护逻辑框图（四）零序电流和零序方向过流保护（四）零序电流和零序方向过流保护反应接地故障，作为变压器反应接地故障，作为变压器主保护的接地主保护的接地近后备近后备保护和相邻元件保护和相邻元件的接地故障的接地故障远后备远后备保护。保护。中性点直接接地运行变压器零序电流保护原理框图1、变压器中