变压器保护原理

电力系统

继电保护原理第六章变压器保护油箱内故障：相间短路、接地短路、匝间短路、铁芯烧损油箱外故障：相间短路、接地短路（套管和引出线）6.1.1故障类型6.1故障类型、不正常运行状态及其保护方式6.1.2不正常运行状态外部短路引起的过电流或中性点过电压、过负荷、油面降低、过励磁（过电压或低频率）6.1.3保护方式

瓦斯保护：轻瓦斯（信号）和重瓦斯（跳闸）针对：油箱内的各种故障及油面降低。优点：反映油箱内部故障，是铁芯烧损的唯一保护。缺点：动作速度不及差动保护；不能反应油箱外套管及引出线等部位上的故障。纵差动保护或电流速断保护（根据变压器容量选择）针对：变压器绕组、套管及引出线上的故障。特点：动作速度快主保护3.外部相间短路的保护

1）过电流保护

2）低电压起动的过流保护

3）复合电压启动的过电流保护

4）负序电流保护和单相式低压起动的过电流保护

5）阻抗保护4.外部接地短路的保护

1）零序电流保护（若中性点接地）

2）零序过电压保护、在中性点装放电间隙加零序电流保护5.过负荷保护（≥400kVA）

6.过励磁保护（高压侧≥500kV）7.其它非电气量保护（油箱内温度、压力升高、冷却系统故障）延时跳闸或发信号本节课内容总结三相一次重合闸双侧电源线路重合闸的主要方式检无压和检同步侧的工作配合和配置自动重合闸与继电保护的配合前加速和后加速单相重合闸的动作故障选相元件综合重合闸的运行方式变压器的保护配置6.2变压器差动保护

6.2.1变压器纵差保护原理必须适当选择两侧电流互感器的变比，使正常运行及外部故障时，流过差动继电器的电流为0。

电流差动原理应用于变压器就构成了变压器差动保护。I-InTA1nTA2nTY/△－11变压器Y形侧TA接成Δ形；变压器Δ形侧TA接成Y形。对Y侧线电流经过相位补偿处理变压器三角形侧电流变压器星形形侧电流变压器三角形侧电流变压器星形形侧电流变压器三角形侧电流变压器星形形侧电流互感器星形形侧电流互感器三角形侧电流1.电流互感器的计算变比与实际变比不同变压器的变比、电流互感器的变比都是根据产品目录来选择的标准变比，很难满足6.2.2变压器差动保护的不平衡电流及解决措施克服措施：对不平衡电流进行补偿I-InTA1nTA2nT数字式保护电磁式保护中间变流器＋平衡线圈＋整定2.由变压器带负荷调整分接头3.两侧电流互感器传变误差带负荷调压分接头变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就改变了nT，出现不平衡差流。克服措施:整定时增大动作电流门槛值。变压器两侧电流互感器的型号不同，磁化特性差别较大。克服措施:尽量选择特性相同的互感器，并满足10％误差曲线，整定时增大动作电流门槛值；增大电流互感器变比；减小互感器二次负载，

1）稳态不平衡电流外部故障时，短路电流中还含有非周期暂态分量，导致不平衡电流的瞬时值较短路稳态情况下大。克服措施:速饱和中间变流器。

2）暂态不平衡电流外部短路时：暂态过程中BLH二次侧感应出的电流很小,保护不易动作。内部短路时：暂态过程中保护也不易动作。只有等暂态非周期分量消失后，保护才能正常动作。延长了故障切除时间。应用：只宜于在中小容量的主设备上使用。4.变压器励磁涌流励磁涌流：当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，可能出现很大的励磁电流（数值可达额定电流的6～8倍）,造成的不平衡电流很大。保护可能误动。××产生原因:

铁芯中的磁通不能突变。

涌流大小和哪些因素有关呢？合闸角、剩磁、铁芯饱和特性等1、数值很大，含有很大的非周期分量。2、含有很大的二次谐波分量，一般大于基波分量的20%。3、励磁涌流的波形中有间断，间断角度α一般大于60°。励磁涌流闭锁。励磁涌流的特征：克服措施:1）采用具有速饱和中间变流器2）二次谐波制动3）间断角鉴别6.2.3变压器差动保护的整定计算原则3.躲开励磁涌流的影响（波形鉴别、二次谐波制动本身可躲开）2.躲开外部短路时的最大不平衡电流1.防止CT二次断线引起的误动,躲开变压器最大负荷电流※灵敏系数不满足要求时，采用制动特性。单侧电源最小方式内部短路校验：I-InTA1nTA2nT6.2.4变压器的后备保护后备保护的作用：防止外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备，以及在可能条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。1.相间短路的后备保护

1）过电流保护I>Iset(最大负荷电流，电动机自启动电流

)

2）低电压启动的过电流保护I>Iset

U<Uset

3）复合电压启动的过电流保护I