电力变压器继电保护原理

本文格式为Word版，下载可任意编辑——电力变压器继电保护原理电力变压器继电养护原理内容提要1电力变压器的故障不正常运行状态及养护配置2电力变压器的瓦斯养护3电力变压器的纵联差动养护4变压器电流养护及过负荷养护5电力变压器的温度养护第一节电力变压器的故障不正常运行状态及养护配置教学目标1熟谙变压器的故障及不正常工作状态2熟谙变压器养护配置重点1变压器的故障及不正常工作状态2变压器养护配置难点变压器养护配置第一节电力变压器的故障不正常运行状态及养护配置教学内容一电力变压器在运行中发生的故障及不正常运行状态1电力变压器的故障电力变压器的故障分为油箱内部和油箱外部两种故障变压器的不正常运行状态油箱漏油造成的油面降低由于变压器外部相间路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流过负荷等第一节电力变压器的故障不正常运行状态及养护配置二电力变压器的继电养护的配置1瓦斯养护2电流速断养护3纵联差动养护4过电流养护5过负荷养护6温度养护第一节电力变压器的故障不正常运行状态及养护配置斟酌练习题1电力变压器可能发生的故障和不正常运行状态有哪些2电力变压器理应装设哪些养护第一节电力变压器的故障不正常运行状态及养护配置小结电力变压器的故障分为油箱内部和油箱外部两种故障变压器的不正常运行状态有油箱漏油造成的油面降低由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流过负荷电力变压器的继电养护的配置瓦斯养护电流速断养护纵联差动养护过电流养护过负荷养护温度养护等其次节电力变压器的瓦斯养护教学目标了解气体继电器的布局和动作原理掌管瓦斯养护的原理重点瓦斯养护工作原理难点变压器瓦斯养护原理阅读变压器瓦斯养护原理图其次节电力变压器的瓦斯养护教学内容一瓦斯养护根本原理变压器油箱内发生任何一种故障时由于短路电流和短路点电弧的作用将使变压器油及其他绝缘材料因受热而分解产生气体因气体对比轻它们就要从油箱流向油枕的上部当故障严重时油会急速膨胀并有大量气体产生此时会有猛烈的油流和气流冲向油枕的上部利用油箱内部故障时的这一特点构成的养护称之为瓦斯养护其次节电力变压器的瓦斯养护二气体继电器的构成和动作原理瓦斯养护是利用安装在变压器油箱与油枕之间的连接纳道中的气体继电器构成的如下图气体继电器的安装示意图1气体继电器2油枕其次节电力变压器的瓦斯养护QJ180型气体继电器分轻瓦斯和重瓦斯两片面QJ180型气体继电器布局图1探针2放气阀3重锤4开口杯5永久磁铁6干簧触点7磁铁8挡板9接线端子10流速整定螺杆11干簧触点重瓦斯12终止档13弹簧其次节电力变压器的瓦斯养护三瓦斯养护的原理接线瓦斯养护的原理接线如下图其次节电力变压器的瓦斯养护斟酌练习题1什么是瓦斯养护有哪些特点2气体继电器安装在变压器的什么位置对其安装有什么要求3说明QJ180型气体继电器的构造和工作原理其次节电力变压器的瓦斯养护小结瓦斯养护用来反映变压器油箱内部的故障及油面降低轻瓦斯养护动作于信号重瓦斯养护动作于跳开变压器各侧的断路器瓦斯养护具有灵敏度高动作急速接线简朴等优点但瓦斯养护只能回响变压器油箱内部范围展现的故障对油箱外套管与断路器引出线上的故障它是不能回响的因此瓦斯养护不能单独作为变压器的主养护通常是将瓦斯养护和纵联差动养护合作共同作为变压器的主养护第三节电力变压器的纵联差动养护教学目标1熟谙差动继电器的布局和工作原理2掌管变压器纵联差动养护的接线工作原理特点及整定原那么重点养护工作原理及特点难点变压器差动养护原理及特点阅读变压器养护原理图第三节电力变压器的纵联差动养护教学内容一电力变压器纵联差动养护的工作原理双绕组变压器的纵联差动养护单相原理接线如下图它是按对比被养护变压器两侧电流的大小和相位的原理来实现的变压器两侧各装设一组电流互感器1TA2TA其二次侧按环流法接线第三节电力变压器的纵联差动养护变压器纵差动养护单相原理接线图第三节电力变压器的纵联差动养护正常运行和外部短路时流过差动继电器的电流为在梦想处境下其值等于零但实际上有不平衡电流流过差动继电器的电流为当变压器内部发生相间短路时该电流为短路点的短路电流使差动继电器KD稳当动作并作用于变压器两侧断路器跳闸unbIIIrIIII2222IIIrIII2II第三节电力变压器的纵联差动养护二产生不平衡电流的主要理由及解决措施变压器纵联差动养护的特点是形成不平衡电流的因素多会产生较大的不平衡电流流过差动继电器为防止差动养护误动作务必设法减小和躲过不平衡电流变压器接线组别的影响及补偿措施三相变压器的接线组别不同时其两侧的电流相位差为30因此即使变压器两侧电流互感器二次电流大小相等在正常运行时差动回路中依旧有很大的不平衡电流流过第三节电力变压器的纵联差动养护变压器Yd11接线时电流互感器二次电流相量图第三节电力变压器的纵联差动养护为了消释这种不平衡电流的影响通常采用相位补偿的方法即将变压器星形侧Y侧的电流互感器二次侧按三角形d形接线变压器三角形侧d侧的电流互感器二次侧星形Y形接线就可以将电流互感器二次电流的相位校正消释因变压器接线组别不同引起的不平衡电流第三节电力变压器的纵联差动养护Yd11接线变压器纵差动养护的接线及相量图第三节电力变压器的纵联差动养护电流互感器的实际变比与计算变比不一致时的影响及解决方法电流互感器需要的计算变比与产品的标准变比不确定一致在差动回路中产生不平衡电流为了减小不平衡电流对纵差动养护的影响一般采用自耦变流器或利用差动继电器的平衡线圈予以补偿第三节电力变压器的纵联差动养护用自耦变流器对不平衡电流的补偿第三节电力变压器的纵联差动养护用差动继电器中的平衡线圈对不平衡电流的补偿第三节电力变压器的纵联差动养护两侧电流互感器的型号不同而产生的不平衡电流由于变压器两侧的额定电流电压大小不等因而装设在两侧的电流互感器型号和规格就不同为裁减此类不平衡电流的影响在整定计算时应充分考虑互感器型号的差异引入一个电流互感器同型系数的概念当两侧电流互感器型号一致时当两侧电流互感器型号不同时从而提高纵联差养护的动作电流以躲过不平衡电流的影响50txK1txK第三节电力变压器的纵联差动养护变压器励磁涌流的影响及防止措施1励磁涌流变压器空载合闸或外部短路故障切除后电压恢复时由于铁芯中总磁通不能突变在变压器电源侧中产生很大的励磁电流该励磁电流通常称为励磁涌流2变压器励磁涌流的波形特点励磁涌流波形的休止角第三节电力变压器的纵联差动养护3在变压器纵联差动养护中防止励磁涌流影响措施有以下几种方法1采用具有速饱和铁芯的差动继电器目前较广泛地采用带速饱和变流器的DCD系列差动继电器构成变压器的差动养护2采用以二次谐波制动原理构成变压器的纵差动养护3鉴别短路电流和励磁涌流波的区别采用波形休止角原理构成的变压器差动养护第三节电力变压器的纵联差动养护变压器在运行中带负载调整分接头而产生的不平衡电流在电力系统中变压器在运行中要根据系统电压的需要变更调压分接头变压器的实际运行变比也随着变更当变压器调压分接头变更时又会产生新的不平衡电流为了躲过此不平衡电流的影响一般是提高差动养护动作电流的整定值综上所述区外故障时的可能展现的最大不平衡电流为TAkertsunbKIfUKI10max3maxDD第三节电力变压器的纵联差动养护三用带加强型速饱和变流器的差动继电器构成纵差动养护DCD2型差动继电器的构成原理DCD2型差动继电器布局图第三节电力变压器的纵联差动养护DCD2型继电器构成的变压器纵联差动养护的接线由DCD2型差动继电器构成的双绕组变压器纵联差动养护单相接线图如图第三节电力变压器的纵联差动养护DCD2型继电器构成的变压器纵联差动养护的整定计算1根本侧电流确实定在变压器的各侧中选二次侧额定电流最大的一侧为根本侧2计算各侧外部短路时的最大短路电流3养护养护装置动作电流确实定养护装置的动作电流可按下面三个条件抉择1躲过变压器的励磁涌流第三节电力变压器的纵联差动养护2躲过电流互感器的二次回路断线时变压器的最大负荷电流3躲过外部短路时的最大不平衡电流取上述三个条件最大值作为养护动作电流计算值4根本侧继电器匝数确实定5确定非根本侧平衡线圈匝数6确定相对误差若计算结果005时那么以上计算有效7校验灵敏度第三节电力变压器的纵联差动养护斟酌练习题1变压器纵差动养护产生不平衡电流的理由有哪些如何消释这些影响2在Yd11接线的变压器上装设纵差动养护时为什么要举行相位补偿补偿的方法和原理是什么变压器两侧电流互感器的变比应如何选择3在由DCD2型差动继电器构成的变压器纵差动养护装置中平衡线圈有什么作用4说明变压器差动养护的整定原那么5变压器差动养护与瓦斯养护的作用有何异同第三节电力变压器的纵联差动养护小结纵联差动养护用来反映变压器油箱内部的绕组出线套管处的各种故障通常是将瓦斯养护和纵联差动养护合作共同作为变压器的主养护变压器纵联差动养护的工作原理与输电线路一致但是由于变压器接线组别的影响电流互感器的实际变比与计算变比不一致两侧电流互感器的型号不同变压器励磁涌流的影响变压器在运行中带负载调整分接头等理由会产生较大的不平衡电流为防止变压器差动养护误动作务必设法减小和躲过不平衡电流第四节电力变压器电流养护及过负荷养护教学目标1熟谙电流速断养护的作用及工作原理2熟谙变压器过电流养护低电压或复合电压起动的过电流养护工作原理3熟谙变压器过负荷养护4熟谙各养护动作处境重点变压器后备养护的工作原理难点变压器后备养护的工作原理第四节电力变压器电流养护及过负荷养护教学内容一电力变压器的电流速断养护对于容量较小的变压器可在电源侧装设电流速断养护回响变压器内部和电源侧套管及引出线上的各种故障第四节电力变压器电流养护及过负荷养护二变压器相间短路的后备养护为回响变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流以及在变压器内部故障时作为差动养护和瓦斯养护的后备变压器应装设过电流养护过电流养护采用过电流养护低电压起动的过电流养护复合电压起动的过电流养护等方式第四节电力变压器电流养护及过负荷养护1过电流养护第四节电力变压器电流养护及过负荷养护2低电压起动的过电流养护低电压起动的过电流养护单相原理接线如下图养护的起动元件包括电流继电器和低电压继电器第四节电力变压器电流养护及过负荷养护3复合电压起动的过电流养护若低电压起动的过电流养护灵敏度不得志要求可采用复合电压起动的过电流养护以提高不称相间短路故障时养护的灵敏度原理接线如图第四节电力变压器电流养护及过负荷养护三过负荷养护变压器的过负荷在大多数处境下是三相对称的只须用一个电流继电器接于一相电流即可为了防止外部短路时不误发