电气百科：变压器三个保护案例分析

电气百科：变压器三个保护案例分析变压器保护方式1、瓦斯保护：保护变压器内部短路和油面降低的故障。2、差动保护、电流速断保护：保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。3、过电流保护：保护外部相间短路，并作为瓦斯保护和差动保护（或电流速断保护）的后备保护。4、零序电流保护：保护大接地电流系统的外部单相接地短路。5、过负荷保护：保护对称过负荷，仅作用于信号。6、过励磁保护：保护变压器的过励磁不超过允许的限度。1）对于220kV及以上电压等级、不同接线方式的变压器，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。2）800kVA以上变压器配瓦斯保护。6.3MVA以上变压器配差动保护。2.主保护配置1）差动保护：包括差动速断保护、稳态比率差动保护、工频变化量比率差动保护。躲过励磁涌流一般采用二次谐波制动和波形畸变原理。主要反应绕组、套管及引出线上的相间短路，及中性点直接接地侧的接地短路。并在一定程度上反应绕组内部匝间短路。2）瓦斯保护：有轻瓦斯、重瓦斯之分。其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。主要反应油箱内各种故障及油面降低。3.后备保护配置1）反应相间短路的后备保护：用作变压器外部相间短路和变压器内部绕组、引出线相间的后备保护。一般采用复合电压闭锁的过流（方向）保护。当灵敏度不满足要求时，可采用阻抗保护。2）反应接地短路的后备保护：变压器中性点直接接地时，装设零序电流（方向）保护作为变压器外部接地故障和中性点直接接地侧变压器绕组、引出线接地短路的后备保护。变压器中性点不接地时，可用零序过电压保护、中性点间隙零序电流保护作为变压器接地短路的后备保护。3）过负荷保护：延时动作于信号。4）过励磁保护：500kV及以上的变压器，反应频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的增大，保护可动作于信号或跳闸。5）其它非电量保护（油温过高、压力释放动作、冷却系统故障）：保护可动作于信号或跳闸。变压器三个保护案例分析一、主变压器空投时差动保护误动分析1、事故经过某变电站220kV变压器为180MVA自耦变压器，配置了双重化主变微机保护（其中一套主保护为二次谐波制动原理的比率差动保护，另-套为波形对称制动原理的比率差动保护）。当该主变检修结束复役合闸送电时，两套差动保护同时出口跳闸。C相涌流的二次谐波计算值小于整定值（15%），谐波制动比率差动动作;C相波形对称性好，波形对称原理比率差动也动作。2、事故原因分析山东信平变压器：变压器三个保护案例分析山东信平变压器：变压器三个保护案例分析3、二次谐波制动方式》分相制动逻辑（--取一-）当判断出某相涌流时闭锁该相差动，普遍采用。缺点：有时某相励磁涌流大但是谐波含量低，保护将误动。》交叉制动逻辑（三取一）任项检测出涌流则闭锁三相差动。缺点：谐波含量小的相真正有故障的时候不能正确动作。4、防范措施》变压器空投时，短时投入交叉闭锁如整定该时间为40-80ms。》变压器空投时，采取修改定值的临时措施提高差动启动值，降低谐波闭锁值》探寻新的谐波制动原理Y-o或A-Y会时二次谐波失真或减小，容易误动。样本电流i。+xio方法，可提高单相制动的可靠性。二、区外故障变压器差动速断保护误动分析1、事故经过山东信平变压器：变压器三个保护案例分析在某变电站一条110kV线路近端发生A相接地故障（故障点离变电站约1km），线路保护I段距离元件动作跳开断路器，约1s后重合于故障线路，后加速跳开断路器。在合于故障线路的过程中，变压器差动速断动作。2、电流波形分析山东信平变压器：变压器三个保护案例分析山东信平变压器：变压器三个保护案例分析3、解决方法重新审定中压侧CT的选型和变比，并使其满足CT10%要求差动速断定值可适当抬高对差动保护，电流互感器可选用抗饱和能力强的电流互感器（如TPY级）三、主变压器中性点间隙保护误动分析1、事故经过山东信平变压器：变压器三个保护案例分析2、故障录波图动作时序分析山东信平变压器：变压器三个保护案例分析3、保护动作分析220kV线路B相切除后，线路非全相运行，间隙电流变小。由于110kV侧存在电源，在220kV双端非全相动作时流过2号主变220kV侧中性点间隙电流仍有105~130A，达到动作电流值（100A）。由于间隙动作的时间0.5s小于重合闸时间0.8s，2号主变在线路重合成功前三相跳闸。4、整改措施放电间隙电流时空气电离后离子电流，返回系数低，在非全相运行中可能不返回。因此，间隙零序保护动作时间应与相邻线路重合闸时间配置，动作时间比重合闸延时增加一个时间级差（0.3-0.5s）即可。5、间隙保护出口方式讨论》方式一：间隙零序过压和间隙零序过流合用延时元件该方法若按躲过线路重合闸时间整定，间隙过压时动作时间偏长，对保护变压器中性点绝缘不利。》方式二