电力变压器的继电保护

第七章电力变压器的继电保护

自动化班7.1电力变压器的故障类型及其保护

变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类。内部：绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等。外部故障：套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。

不正常的运行状态：外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。（1）瓦斯保护800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器，应装设瓦斯保护。瓦斯保护可反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。（2）纵差保护或电流速断保护发电厂厂用工作变压器和工业企业中6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。10000KVA及以下的电力变压器，应装设电流速断保护。对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。

纵差保护或电流速断保护：反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障。（3）相间短路的后备保护作用：反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时作为瓦斯保护和纵差保护的后备保护，其动作时限按阶梯形原则来整定。（4）接地短路的零序保护作用：零序保护用于反应变压器高压侧（或中压侧），以及外部元件的接地短路。变压器中性点直接接地运行，应装设零序电流保护；变压器中性点可能接地或不接地运行时，应装设零序电流、电压保护。（5）过负荷保护400KVA以上的变压器，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，应装设过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，延时动作于发信号。（6）其他保护高压侧电压为500KV及以上的变压器，因频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流升高，应装设变压器过励磁保护。对变压器温度和油箱内压力升高，以及冷却系统故障，应装设相应的保护装置。1.构成变压器纵差保护的基本原则:I差动>I动作

两侧电流互感器的变比关系:7.2电力变压器的纵差保护2.变压器纵差保护的特点（不平衡电流产生的原因和消除方法）不平衡电流的产生原因减轻和消除方法1励磁涌流的影响a.速饱和变流器；b.波形鉴别；c.二次谐波制动;d.互感器的接法和变比e.平衡线圈补偿2变压器两侧电流相位不同3计算变比与实际变比不同4两侧电流互感器型号不同5变压器带负荷调整分接头7.3电力变压器的瓦斯保护一、瓦斯保护：反应变压器油箱内部气体量的多少和油流速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。并且是变压器铁芯烧损的唯一保护方式。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。主要优点：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。四、对瓦斯保护的评价：

不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。

主要缺点：

变压器相间短路的后备保护，既是变压器主保护的后备保护，又可作为相邻母线或线路的后备保护。一、相间短路的过电流保护1、使用条件过电流保护宜用于降压变压器。2、安装地点：电源侧。7.4一、变压器的过电流保护灵敏度：

负序电压元件：电流元件：（要求大于1.2）（要求大于1.2）低电压元件：（要求大于1.2）二、变压器的过负荷保护

过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过电流。保护用一个电流继电器接于一相电流，经延时动作于信号。

过负荷保护的安装侧，应根据保护能反应变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择：(1)对双绕组升压变压器，装于发电机电压侧。(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无电源侧。(3)对三侧有电源的三绕组升压变压器，三侧均应装设。(4)对于双绕组降压变压器，装于高压侧。(5)仅一侧电源的三绕组降压变压器，若三侧的容量相等，只装于电源侧；若三侧的容量不等，则装于电源侧及容量较小侧。(6)对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。7.5电力变压器接地保护

电力系统中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大电流接地系统中的变压器，一般要求在变压器上装设接地（零序）保护。作为变压器本身主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。

中性点有两种运行方式的变压器，需要装设：零序过电流保护─用于中性点接地运行方式；零序过电压保护─用于中性点不接地运行方式。原则：对于分级绝缘变压器应