电力系统继电保护课件-第八章电力变压器保护

电力系统继电保护课件-第八章电力变压器保护目录contents电力变压器保护概述电力变压器的故障类型与保护方式电力变压器的差动保护电力变压器的瓦斯保护电力变压器的过电流保护电力变压器的其他保护电力变压器保护的配置与整定电力变压器保护的调试与运行维护01电力变压器保护概述电力变压器的作用与重要性将电压从一种等级变换为另一种等级，以满足不同用电设备的需求。在电压变换的同时，也实现了电流的变换。将电网中的不同部分隔离开来，防止故障扩散。在电力系统中承担着传输电能的重要任务。电压变换电流变换隔离作用电力传输当变压器内部发生故障时，保护装置应迅速动作，切除故障，防止故障扩大。防止故障扩大保证供电可靠性避免设备损坏当变压器外部发生故障时，保护装置应有选择性地动作，尽可能减少停电范围，保证供电可靠性。保护装置应能够避免或减少由于外部短路引起的过电流对变压器的损坏。030201电力变压器保护的必要性可靠性选择性灵敏性速动性电力变压器保护的基本要求保护装置应能正确动作，不拒动、不误动。保护装置应对各种故障和异常运行方式有足够的灵敏性。保护装置应有选择性地切除故障部分，尽可能减少停电范围。保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻故障设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。02电力变压器的故障类型与保护方式包括绕组短路、铁芯故障、油面下降等。这些故障可能导致变压器严重损坏，甚至引发火灾。主要是变压器套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。这类故障会影响变压器的正常运行，但相对内部故障而言，其严重程度较低。电力变压器的故障类型外部故障内部故障利用变压器油受热分解产生的气体来动作的保护装置，主要用于保护变压器的内部故障。瓦斯保护利用比较变压器两侧电流的大小和相位来动作的保护装置，主要用于保护变压器绕组、引出线以及套管上的各种短路故障。差动保护当变压器外部故障导致电流增大时，过电流保护装置会动作，切断故障电路。过电流保护主要用于保护变压器中性点直接接地系统中的接地短路故障。零序电流保护电力变压器的保护方式保护方式的选择原则可靠性速动性灵敏性选择性保护装置应能正确动作，不拒动、不误动。保护装置应对故障有足够的灵敏性，能在故障发生时及时动作。保护装置应能有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行。保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，同时提高电力系统并列运行的稳定性。03电力变压器的差动保护

差动保护的基本原理基于基尔霍夫电流定律差动保护利用基尔霍夫电流定律，即流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。变压器两侧电流相位校正由于变压器两侧电流存在相位差，因此需要通过相位校正使得两侧电流在差动保护中能够正确配合。差动电流的形成将变压器两侧电流进行相位校正后，再通过差动继电器形成差动电流，当差动电流超过整定值时，差动保护动作。相位校正接线方式对于Y/△接线的变压器，由于两侧电流存在30°的相位差，因此需要通过改变接线方式来校正相位差，常用的有移相法和软件校正法。常规接线方式将变压器两侧电流互感器（CT）的二次侧按同极性端子相连，差动继电器并联在差流回路上。比率制动接线方式为了提高差动保护的灵敏度和可靠性，在差动保护中引入比率制动特性，即通过比较变压器两侧电流的大小来判断是否发生区内故障。差动保护的接线方式差动保护的整定与校验整定计算根据变压器的参数和运行方式，计算出差动保护的动作电流、制动电流等整定值。灵敏度校验通过计算最小运行方式下变压器内部故障时差动保护的最小动作电流，来校验差动保护的灵敏度是否满足要求。可靠性校验在变压器外部故障或区外故障时，差动保护应可靠不动作，因此需要校验差动保护在这些情况下的动作行为。二次回路检查对差动保护的二次回路进行检查，包括电流互感器的极性、变比、二次回路的绝缘等，确保二次回路的正确性和可靠性。04电力变压器的瓦斯保护瓦斯保护是利用变压器油受热分解所产生的气体及压力动作于瓦斯继电器上，以保护变压器内部故障的保护。当变压器内部发生轻微故障时，分解产生的气体沿管道向上运动，使瓦斯继电器内的油面下降，开口杯所受浮力减小而转动，使干簧触点接通，发出信号。当变压器内部发生严重故障时，油箱内产生大量的气体，使变压器内部压力突增，压力油从油箱向油枕冲击，形成很大的油流冲向油枕，使重瓦斯动作，断开变压器各侧电源。瓦斯保护的基本原理瓦斯保护装置主要由气体继电器、连接管道和电缆等组成。气体继电器是瓦斯保护的核心元件，安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中。瓦斯保护的接线方式根据变压器的容量和电压等级不同而有所差异，一般包括轻瓦斯动作于信号和重瓦斯动作于跳闸两种接线方式。瓦斯保护的装置与接线校验时需要对气体继电器进行动作试验，检查其动作是否可靠、灵敏，并检查接线是否正确、牢固。同时还需要对保护回路进行整体联动试验，以确保保护能够正确动作。瓦斯保护的整定主要是根据变压器的容量、电压等级和气体继电器的动作特性来进行的。整定时需要考虑变压器的正常运行状态、轻微故障状态和严重故障状态，以确保保护的灵敏性和可靠性。瓦斯保护的整定与校验05电力变压器的过电流保护利用变压器短路或异常时电流增大的特点，通过电流互感器将大电流变为小电流，使保护装置动作。保护装置根据电流的大小和设定的动作值进行比较，判断是否需要动作。过电流保护通常作为变压器的主保护或后备保护，能够反映变压器内部故障和外部故障。过电流保护的基本原理03两相两继电器接线方式简化接线，但灵敏度较低，适用于小型变压器或不太重要的场合。01三相三继电器接线方式适用于三相星形接线的变压器，每相配置一个电流继电器，反映各相的过电流情况。02两相三继电器接线方式适用于三相三角形接线的变压器，其中两相配置电流继电器，另一相通过公共线连接，能够反映各种相间短路故障。过电流保护的接线方式根据变压器的额定电流、短路电流以及保护装置的动作特性，计算保护装置的整定值。整定计算灵敏度校验动作时间校验可靠性校验校验保护装置在最小运行方式下，对变压器内部和外部故障的反应能力，确保保护装置能够正确动作。校验保护装置的动作时间是否符合要求，避免越级跳闸或保护拒动的情况发生。综合考虑保护装置的接线方式、整定值以及动作特性等因素，确保保护装置的可靠性。过电流保护的整定与校验06电力变压器的其他保护利用零序电流互感器检测零序电流，当零序电流超过整定值时，保护装置动作，断开变压器各侧断路器。保护原理适用于大接地电流系统中，防止变压器中性点直接接地运行时发生单相接地故障。适用范围灵敏度高，能反映各种类型的接地故障；但受系统运行方式影响，且不能反映两相短路和三相短路故障。优缺点零序电流保护保护原理根据变压器的负荷电流和过负荷整定值，当负荷电流超过整定值时，经过一定延时后动作于信号或跳闸。适用范围适用于容量较大的变压器，防止变压器长时间过负荷运行而损坏。优缺点能反映变压器的过负荷状态，但动作时间较长，不能作为变压器的主保护。过负荷保护根据变压器的电压和频率比值，当该比值超过整定值时，保护装置动作，断开变压器各侧断路器。保护原理适用于因频率降低或电压升高导致变压器过励磁的情况，防止铁芯过热而损坏。适用范围能反映变压器的过励磁状态，但整定值受系统运行方式和变压器参数影响，需要定期校验和调整。优缺点过励磁保护07电力变压器保护的配置与整定保护装置应能在变压器内部故障或外部故障时，快速、准确地动作，以减小故障对变压器和电力系统的影响。灵敏性原则在电力系统发生故障时，保护装置应有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行，缩小停电范围。选择性原则保护装置应能长期稳定运行，不易误动或拒动，以保证电力系统的安全、可靠供电。可靠性原则在保证选择性的前提下，保护装置应尽可能快地切除故障，以提高电力系统的稳定性。速动性原则保护配置的原则电流速断保护整定过电流保护整定差动保护整定气体保护整定保护整定的方法01020304根据变压器容量、电压等级和短路电流大小，确定电流速断保护的整定值。根据变压器额定电流和过负荷电流大小，确定过电流保护的整定值。根据变压器两侧电流互感器的变比和接线方式，确定差动保护的整定值。根据变压器内部故障时产生的气体种类和数量，确定气体保护的整定值。整定值应合理考虑系统运行方式定期校验遵守相关规程保护整定的注意事项不同的系统运行方式下，短路电流和负荷电流的大小和分布都会有所不同，因此在整定时应考虑系统运行方式的影响。保护装置在长期运行过程中可能会出现误差或故障，因此需要定期进行校验和维护，保证其正常运行。在整定过程中应遵守相关规程和标准，确保整定的准确性和可靠性。整定值过大或过小都会影响保护装置的灵敏度和选择性，因此应根据实际情况进行合理整定。08电力变压器保护的调试与运行维护保护装置调试按照调试大纲和厂家说明书，对保护装置进行逐项调试，包括采样精度、动作值、动作时间等。调试记录详细记录调试过程中的各项数据和结果，整理成调试报告，为后续运行维护提供参考。整组试验在保护装置调试完成后，进行整组试验，模拟各种故障情况，检查保护动作的正确性和可靠性。调试前准备熟悉保护装置原理、功能和接线，准备调试仪器和工具，检查电源和接地等。保护的调试ABCD定期检查定期对保护装置进行检查，包括外观、接线、电源、指示灯等，确保其正常运行。故障处理在保护装置发生故障时，及时进行处理，包括更换故障元件、修复接线等，确保保护装置尽快恢复正常运行。运行记录详细记录保护装置的运行情况和维护过程，整理成运行记录，为后续故障分析和处理提供参考。定期校验按照规程要求，定期对保护装置进行校验，确保其动作值和动作时间等参数符合要求。保护的运行维护保护动作后的处理记