電力變壓器的繼電保護(hù)

1、第6章 電力變壓器的繼電保護(hù),第一節(jié) 電力變壓器的故障類型及其保護(hù),一、變壓器的故障：油箱內(nèi)故障和油箱外故障。,內(nèi)部故障：繞組的相間短路、匝間短路、接地短路、鐵芯燒毀等。,外部故障：套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。,不正常運(yùn)行狀態(tài)：外部相間短路、接地短路引起的過電流和零序過電壓，過負(fù)荷，油面降低，過電壓，過勵(lì)磁等。,1、瓦斯保護(hù)（氣體保護(hù)）：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部短路故障以及油面降低。,二、變壓器繼電保護(hù)的配置,800KVA及以上

2、的油浸式變壓器和400KVA以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。,2、縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)：反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的短路故障。,6.3MVA及以上并列運(yùn)行的變壓器、10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中6.3MVA及以上重要的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。,10MVA及以下的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)于2MVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。,3、相間短

3、路的后備保護(hù)：反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過電流，同時(shí)作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)的后備保護(hù)。,4、接地短路的零序保護(hù)：反應(yīng)變壓器高壓側(cè)（或中壓側(cè)）以及外部元件的接地短路。,變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。變壓器中性點(diǎn)可能接地或不接地運(yùn)行時(shí)，應(yīng)裝設(shè)零序電流、電壓保護(hù)。,5、過負(fù)荷保護(hù),400KVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)通常只裝在一相，延時(shí)動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。,6

4、、其它保護(hù),電壓為500KV及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。對(duì)變壓器溫度和油箱內(nèi)壓力升高，以及冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。,第二節(jié) 變壓器的瓦斯保護(hù),反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是繞組的相間短路和匝間短路，并且是變壓器鐵芯燒損的唯一保護(hù)方式，是變壓器油箱內(nèi)部各種故障的主保護(hù)。,一、瓦斯保護(hù)的構(gòu)成原理：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生瓦斯氣體的特征構(gòu)成。,二、瓦斯保護(hù)的工作原理,1、氣體繼電器的結(jié)構(gòu),1—罩；2—頂針；3—?dú)?/p>

5、塞；4—永久磁鐵；5—開口杯；6—重捶；7—探針；8—開口銷；9—彈簧；10—擋板；11—永久磁鐵；12—螺桿；13—干簧觸點(diǎn)（重）；14—調(diào)節(jié)桿；15—干簧觸點(diǎn)（輕）；16—套管；17—排氣口,2、氣體繼電器的工作原理,a)變壓器正常運(yùn)行時(shí),上下兩對(duì)觸點(diǎn)都斷開，不發(fā)出信號(hào),b)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)　　　　生輕微故障,上觸點(diǎn)接通信號(hào)回路，發(fā)出音響和燈光信號(hào)，為“輕瓦斯動(dòng)作”。,c)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障,下觸點(diǎn)接通跳閘回

6、路，使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出音響和燈光信號(hào)，為“重瓦斯動(dòng)作”。,d)變壓器油箱漏油,上觸點(diǎn)接通，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；下觸點(diǎn)接通，使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)。,3、氣體繼電器的安裝,為什么變壓器是斜著的？,為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時(shí)應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有1％～1.5％的升高坡度，通往繼電器的連接管具有2％～4％的升高坡度。,安裝在油箱與油枕之間的連接管道上。,三、瓦斯保護(hù)的原理接線圖,主要優(yōu)點(diǎn)：,動(dòng)作迅速、靈敏度高

7、、安裝接線簡單、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。,四、對(duì)瓦斯保護(hù)的評(píng)價(jià)：,不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。,主要缺點(diǎn)：,第三節(jié) 變壓器的電流速斷保護(hù),對(duì)于容量較小的變壓器，當(dāng)靈敏系數(shù)滿足要求時(shí)，可在電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)，與瓦斯保護(hù)配合作為變壓器油箱內(nèi)部故障和套管及引出線上故障的主保護(hù)。,一、變壓器電流速斷保護(hù)原理接線圖,,,,,安裝在電源側(cè),二、電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算：,（1）按躲過變壓器負(fù)荷側(cè)母線短路時(shí)流過保護(hù)裝置

8、的最大短路電流整定：,,（2）躲過變壓器空載投入時(shí)的勵(lì)磁涌流。,選擇其中的較大者作為保護(hù)的動(dòng)作值。,,1、動(dòng)作電流,2、靈敏度,式中 —系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處（圖中K2點(diǎn)）發(fā)生兩相金屬性短路時(shí)流過保護(hù)裝置的最小短路電流。,第四節(jié) 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),一、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理,1、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的理想判據(jù)：,2、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單相原理圖,3、期望：變壓器正常運(yùn)行和外部故障時(shí),則：兩側(cè)電流互感器的變比關(guān)系,二、

9、變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的穩(wěn)態(tài)不平衡電流及對(duì)策,穩(wěn)態(tài)不平衡電流：在正常運(yùn)行及保護(hù)范圍外部穩(wěn)態(tài)短路情況下流入縱差保護(hù)差動(dòng)回路中的電流。,為了保證動(dòng)作的選擇性，必須保證：,1、變壓器正常運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平 衡電流（影響可忽略）。,2、由變壓器各側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。,,注意TA極性連接,3、TA實(shí)選變比與計(jì)算變比不等而產(chǎn)生的不平衡電流。,變壓器星形側(cè)電流互感器的變比：,變壓器三角形側(cè)電流互感器的變比：,變壓器變比：,兩側(cè)電流

10、互感器變比關(guān)系：,當(dāng)該不平衡電流大于額定值的5%時(shí)，必須進(jìn)行補(bǔ)償，常用的補(bǔ)償措施有以下幾種：,,—由于所選電流互感器或平衡繞組匝數(shù)與計(jì)算值不同而產(chǎn)生的相對(duì)誤差系數(shù)。,按以上方法計(jì)算，根據(jù)產(chǎn)品目錄選取與之相鄰且較大的標(biāo)準(zhǔn)變比。由于實(shí)選變比與計(jì)算變比不可能完全相同，在差動(dòng)回路中引起不平衡電流的最大值為：,1）將自耦變流器（或稱自耦變壓器）UT接于電流較小的差動(dòng)臂中變換其電流進(jìn)行補(bǔ)償。,,,4、由各側(cè)電流互感器型號(hào)不同而引起的不平衡電流。,

11、電流互感器輸出的二次電流為,,同理：,電流互感器等效電路,,變壓器正常運(yùn)行或保護(hù)區(qū)外部故障時(shí)，歸算至TA二次 側(cè)的電流相等：,則流入差動(dòng)回路的不平衡電流為：,引入電流互感器的同型系數(shù),兩側(cè)電流互感器型號(hào)相同時(shí)，,對(duì)于變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，各側(cè)電流互感器的變比不相等，因此電流互感器的型號(hào)肯定不同，故：,兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同時(shí)，,,對(duì)策：,1）選用具有高飽和倍數(shù)差動(dòng)保護(hù)專用的D級(jí)TA，并在流過T的外部短路電流為最大的條件下按TA10

12、％誤差曲線選擇其型號(hào)；,2）合理選擇TA二次連接導(dǎo)線的截面積以減小二次負(fù)載阻抗，并盡量使差動(dòng)保護(hù)各側(cè)差動(dòng)臂的阻抗相等，以減小不平衡電流；,3）采用鐵芯氣隙小的TA，以減小鐵芯剩磁對(duì)不平衡電流的影響。,變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)中，由于各側(cè)TA型號(hào)不同而引起的穩(wěn)態(tài)不平衡電流最大值：,—電流互感器10％誤差系數(shù)，取0.1；,—電流互感器同型系數(shù)，對(duì)于變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)取1；,—外部短路時(shí)流過變壓器的最大短路電流。,5、由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭（

13、改變KT）而引起的 不平衡電流。,—由變壓器分接頭調(diào)整而引起的相對(duì)誤差，取變壓器調(diào)壓范圍的一半。比如變壓器的電壓為110±2×2.5％/11KV，則,這一不平衡電流的最大值為：,穩(wěn)態(tài)情況下變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流為：,,三、暫態(tài)情況下的不平衡電流及對(duì)策,1、暫態(tài)過程中短路電流非周期分量的影響及對(duì)策,導(dǎo)致外部故障時(shí)TA二次側(cè)不平衡電流的瞬時(shí)值比穩(wěn)態(tài)時(shí)大，因此差動(dòng)保護(hù)要躲過外部短路暫態(tài)過程中的不平衡電流。,,

14、對(duì)策：在差動(dòng)回路中接入速飽和變流器。,(非周期分量影響系數(shù)Knp),綜合考慮暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的不平衡電流，其最大值為,,2、變壓器空載合閘的勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流及對(duì)策。,勵(lì)磁涌流具有以下特點(diǎn)：（1）包含有很大成分的非周期分量，涌流偏向時(shí)間軸的一側(cè)；（2）包含有大量的高次諧波，且以二次諧波為主；（3）波形之間出現(xiàn)間斷。,對(duì)策：,（1）采用具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器；（2）利用二次諧波制動(dòng)；（3）利用間斷角鑒別內(nèi)部短路電流和勵(lì)

15、磁涌流 波形的差別來構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。,四、變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的整定原則（具有磁力制動(dòng) 的差動(dòng)保護(hù)）,,1、BCH-1型差動(dòng)繼電器結(jié)構(gòu),制動(dòng)電流的作用：使兩個(gè)邊柱的鐵芯飽和，加大繼電器的動(dòng)作安匝（區(qū)外故障時(shí)）。,2、帶有制動(dòng)繞組的變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線,制動(dòng)繞組的接入原則：保護(hù)區(qū)外短路時(shí)制動(dòng)作用最大，而保護(hù)區(qū)內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)作用最小。,(A側(cè)有電源，B側(cè)無電源時(shí)：制動(dòng)繞組接在B側(cè)。),區(qū)外：制動(dòng)最大區(qū)內(nèi)：無制動(dòng),繼電器的最小動(dòng)作電流

16、 ：制動(dòng)繞組中無電流 時(shí)，為使差動(dòng)繼電器動(dòng)作，需要在差動(dòng)繞組中通 入的最小電流。,制動(dòng)特性曲線：動(dòng)作電流 與制動(dòng)電流 的關(guān) 系曲線。,差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性曲線,3、具有磁力制動(dòng)的差動(dòng)繼電器的整定,a、當(dāng)無制動(dòng)作用時(shí)，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流整定：,（2）躲開電流互感器二次側(cè)斷線產(chǎn)生的不平衡電流：,（3）躲開外部短路時(shí)的最大不平衡電流：,—可靠系數(shù)，取1.3；,取以上結(jié)果中的最大值作為 。

17、,,,,,,,當(dāng)無制動(dòng)作用時(shí)，按（3）整定的差動(dòng)繼電器動(dòng)作動(dòng)作電流圖解法：,區(qū)內(nèi)故障時(shí)提高保護(hù)靈敏度的作用機(jī)理：,,僅A側(cè)有電源A、B側(cè)均有電源僅B側(cè)有電源,結(jié)論：,,,在變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)部故障時(shí)，帶制動(dòng)特性差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流在 ～ 之間變化。比無制動(dòng)特性差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流 小得多，所以制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)的靈敏度比無制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)高。,4、BCH-1型差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算步驟,（1）確定變壓

18、器各側(cè)TA接線，計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流，確定TA變比，選擇基本側(cè)。,,b：計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流。,c：計(jì)算變壓器各側(cè)TA一次側(cè)額定電流。,選擇比計(jì)算值大并且最接近的實(shí)際值最為實(shí)選結(jié)果。,d：確定變壓器各側(cè)TA變比，選擇基本側(cè)。,各TA二次側(cè)電流：,選TA二次電流最大的一側(cè)作為基本側(cè)。,（2）計(jì)算變壓器各側(cè)外部短路時(shí)歸算到基本側(cè)的 最大短路電流。,（3）確定BCH-1型差動(dòng)繼電器制動(dòng)繞組的接入方式：保證保護(hù)區(qū)外部短路時(shí)制動(dòng)作用最大

19、，保護(hù)區(qū)內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)作用最?。≒138)。,（4）按以下條件確定保護(hù)裝置在無制動(dòng)情況下的一 次動(dòng)作電流（各參數(shù)都?xì)w算到基本側(cè)電壓級(jí)）：,,2）躲開電流互感器二次側(cè)斷線產(chǎn)生的不平衡流：,3）躲開外部短路時(shí)的最大不平衡電流：,取以上結(jié)果中的最大值作為 。,（5）確定基本側(cè)差動(dòng)繞組和平衡繞組的匝數(shù)：,1）基本側(cè)差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流計(jì)算值為：,,2）工作繞組匝數(shù)：,選擇比計(jì)算值小而接近的匝數(shù)作為工作繞組實(shí)用匝數(shù)WW；由WW＝ WD+

20、Wb選擇差動(dòng)繞組實(shí)際匝數(shù)WD和平衡繞組實(shí)際匝數(shù)Wb。,,3）根據(jù)實(shí)際選擇匝數(shù)，計(jì)算出差動(dòng)繼電器對(duì)應(yīng)基本側(cè)的實(shí)際動(dòng)作電流：,（6）其它側(cè)平衡繞組計(jì)算匝數(shù)：,,四舍五入取整選擇實(shí)際的平衡繞組匝數(shù)。,,,(9)計(jì)算制動(dòng)繞組匝數(shù) ：,應(yīng)該按躲過外部故障最不利的曲線1選擇制動(dòng)繞組匝數(shù)（制動(dòng)最?。?則：,選用與計(jì)算值相近且較大的匝數(shù)作為制動(dòng)繞組實(shí)選匝數(shù),（10）靈敏度校驗(yàn),1）計(jì)算最小運(yùn)行方式下保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)流入繼電器的最小短路電流；

21、,2）計(jì)算繼電器的工作安匝：,3）計(jì)算繼電器的制動(dòng)安匝（要考慮通過接制動(dòng)繞組側(cè)的負(fù)荷電流和短路電流） ：,,,5)計(jì)算最小靈敏系數(shù),。,,例6-1 對(duì)一臺(tái)容量為40.5MVA的三相三繞組降壓變壓器進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算（采用BCH-1型差動(dòng)繼電器）。變壓器的接線及各側(cè)的短路電流如下圖所示。電壓：110±2×2.5％kV／38.5±2×2.5％kV／11kV，接線方式為：Y，d11，d11，變壓器

22、的額定電流：213A／608A／2130A。圖中標(biāo)出了最大運(yùn)行方式下歸算到110kV側(cè)的三相短路電流值，括號(hào)內(nèi)的數(shù)值為最小運(yùn)行方式下歸算到110kV側(cè)的兩相短路電流值。dl點(diǎn)單相接地時(shí), 。,解：（1）確定基本側(cè)。,（110KV側(cè)為基本側(cè)）,（2）制動(dòng)繞組的接入方式：將制動(dòng)繞組接在35KV側(cè)。,（3）差動(dòng)保護(hù)無制動(dòng)情況下的一次動(dòng)作電流計(jì)算：,,1）躲過勵(lì)磁涌流,,2）躲開電流互感器二次側(cè)斷線產(chǎn)生的不平衡電流：,,

23、3）躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流 (10KV側(cè)d2點(diǎn))：,,(4)  確定基本側(cè)差動(dòng)繞組和平衡繞組的接法、差動(dòng)繞組匝數(shù)：,1）對(duì)于三繞組變壓器，基本側(cè)接差動(dòng)繞組，其余兩側(cè)接相應(yīng)的平衡繞組。,2）差動(dòng)繼電器基本側(cè)動(dòng)作電流計(jì)算：,,3）差動(dòng)線圈匝數(shù),：,,差動(dòng)繞組計(jì)算匝數(shù)：,：,實(shí)選匝數(shù)取為 匝。,4）基本側(cè)差動(dòng)繼電器實(shí)際動(dòng)作電流為：,（5）計(jì)算非基本側(cè)平衡繞組的匝數(shù)：,1）35KV側(cè)平衡繞組匝數(shù)：,,

24、實(shí)選匝數(shù)為 匝。,2）10KV側(cè)平衡繞組匝數(shù)：,實(shí)選匝數(shù)為 匝。,（6）實(shí)選匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差 ：,,1）35KV側(cè)：,,2）10KV側(cè)：,（7）計(jì)算制動(dòng)繞組匝數(shù)（35KV側(cè)）：,2）制動(dòng)繞組匝數(shù)：,制動(dòng)繞組的實(shí)選匝數(shù)：,（8）靈敏度校驗(yàn)（10KV側(cè)出口處）：,1）相間短路的最小靈敏度：,,工作安匝：,,,制動(dòng)安匝：,,查BCH-1型差動(dòng)繼電器制動(dòng)特性曲線，求出校驗(yàn)最小靈敏度所用的動(dòng)作安

25、匝為：,,相間短路最小靈敏系數(shù)：,2）單相接地短路的靈敏度校驗(yàn)：,,,第五節(jié) 變壓器的電流和電壓保護(hù),過電流保護(hù)低壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)負(fù)序過電流保護(hù)阻抗保護(hù)。,變壓器相間短路的后備保護(hù)：,一、變壓器相間短路的過電流保護(hù),1、使用條件：宜用于降壓變壓器。,2、安裝地點(diǎn)：電源側(cè)。,4、單相原理接線圖,3、動(dòng)作：經(jīng)整定延時(shí)動(dòng)作于變壓器各側(cè)QF跳閘。,5、保護(hù)的整定計(jì)算：,變壓器的最大負(fù)荷電流應(yīng)考慮下述情況

26、：,（1）動(dòng)作電流 ：按躲開變壓器的最大負(fù)荷電流整定。,1）對(duì)并列運(yùn)行的變壓器：,2）對(duì)降壓變壓器：,（2）保護(hù)的靈敏度,二、低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù),1、保護(hù)原理接線圖,2、保護(hù)的整定計(jì)算：,（1）KA的動(dòng)作電流：按躲開變壓器額定電流整定：,按躲開正常運(yùn)行時(shí)母線上可能出現(xiàn)的最低工作電壓，且在外部故障切除后電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的過程中，低電壓元件必須可靠返回。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般取,（2）低電壓繼電器KV的動(dòng)作電壓,,（3）保護(hù)的靈敏度,1）電流元

27、件的靈敏系度校驗(yàn),,2）電壓元件的靈敏度校驗(yàn),,最大運(yùn)行方式下，后備保護(hù)范圍末端金屬性三相短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大線電壓。,三、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù),1、保護(hù)原理接線圖,2、保護(hù)的整定計(jì)算,火電廠升壓變壓器：,（3）負(fù)序電壓元件：,（1）KA的動(dòng)作電流：按躲開變壓器額定電流整定：,（2）低電壓繼電器KV的動(dòng)作電壓：,動(dòng)作值：,靈敏度：,,—保護(hù)末端金屬性兩相短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電壓。,四、負(fù)序電流及單相式低壓起動(dòng)的過電流

28、保護(hù),1、保護(hù)原理接線圖,2、保護(hù)的整定計(jì)算,負(fù)序電流元件（1）躲過變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)序電流濾過器輸出的最大不平衡電流；,（2）躲過變壓器相鄰線路發(fā)生一相斷線時(shí)出現(xiàn)的負(fù)序電流； （3）與相鄰元件的負(fù)序電流保護(hù)在靈敏系數(shù)上相配合。,五、三繞組變壓器后備保護(hù)的配置原則,六、變壓器的過負(fù)荷保護(hù),過負(fù)荷保護(hù)：反應(yīng)變壓器對(duì)稱過負(fù)荷引起的過電流。過負(fù)荷保護(hù)只需接于一相電流上，裝于各側(cè)的過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過同一時(shí)間繼電器經(jīng)整定延時(shí)（一般取

29、9～10s）作用于信號(hào)。,過負(fù)荷保護(hù)的安裝側(cè)：,(1)對(duì)雙側(cè)電源的三繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無電源側(cè)。,(2)對(duì)三側(cè)有電源的三繞組變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。,(3)僅一側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)的容量相等，只裝于電源側(cè)；若三側(cè)的容量不等，則裝于電源側(cè)及容量較小側(cè)。,(4)對(duì)兩側(cè)有電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。,(5)對(duì)雙繞組變壓器，裝于電源側(cè)。,第六節(jié) 變壓器的零序保護(hù),變壓器高壓繞組中性點(diǎn)是否接地運(yùn)行與變壓器絕緣水

30、平有關(guān)：220kV及以上的大型變壓器，高壓繞組采用分級(jí)絕緣，若其中性點(diǎn)絕緣水平較低（如500kV系統(tǒng)中，中性點(diǎn)絕緣水平為38kV的變壓器），則中性點(diǎn)必須接地運(yùn)行；若其絕緣水平高（如 220kV變壓器中性點(diǎn)絕緣水平為110kV的情況），則中性點(diǎn)可直接接地運(yùn)行，也可在系統(tǒng)不失去接地中性點(diǎn)的條件下不接地運(yùn)行。,1、中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序保護(hù),(1)中性點(diǎn)直接接地變壓器零序電流保護(hù)原理框圖,(2)中性點(diǎn)直接接地變壓器零序電流保護(hù)原理圖,

31、(3)零序電流保護(hù)整定計(jì)算,1)零序電流保護(hù)Ⅰ段：與引出線零序電流保護(hù)Ⅰ段在靈敏系數(shù)上相配合。,a、動(dòng)作電流：,,,b、保護(hù)動(dòng)作時(shí)限:,,,,2)零序電流Ⅱ段：與相鄰元件零序保護(hù)的后備段相配合。,,a、動(dòng)作電流：,b、保護(hù)動(dòng)作時(shí)限:,2、中性點(diǎn)可能接地或不接地變壓器的接地保護(hù),對(duì)于110kV及以上中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，當(dāng)變壓器的中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行時(shí)，對(duì)應(yīng)外部單相接地短路引起的過電流，以及因失去接地中性點(diǎn)引起的電壓升高，應(yīng)按

32、變壓器絕緣情況裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)。,全絕緣變壓器：若因某種原因造成QF3拒絕跳閘，則保護(hù)先由零序電流保護(hù)動(dòng)作于QF1跳閘。當(dāng)QF1和QF4 跳閘后，系統(tǒng)成為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，而且T2仍帶著接地故障繼續(xù)運(yùn)行。T2的中性點(diǎn)對(duì)地電壓將升高為相電壓，兩非接地相的對(duì)地電壓將升高相間電壓。此時(shí)，可利用在其中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的零序電壓，實(shí)現(xiàn)零序過電壓保護(hù)，作用于斷開QF2。,分級(jí)絕緣變壓器：必須先將T2切除，然后切除T1，以防止不接地變壓器在系統(tǒng)失去

33、中性點(diǎn)后產(chǎn)生的中性點(diǎn)過壓將其絕緣擊穿。,中性點(diǎn)有兩種運(yùn)行方式的變壓器，需要裝設(shè)：零序過電流保護(hù)─用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式；零序過電壓保護(hù)─用于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。,分級(jí)絕緣變壓器：先切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器，后切除中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器；全絕緣變壓器：先切除中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器，后切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器。,b、保護(hù)動(dòng)作原則：,a、保護(hù)設(shè)置原則：,c、全絕緣變壓器零序保護(hù)原理框圖,d、全絕緣變壓器零序保護(hù)原理圖,e、中性

34、點(diǎn)無放電間隙的分級(jí)絕緣變壓器零序保護(hù)原理框圖,中性點(diǎn)無放電間隙的分級(jí)絕緣變壓器零序保護(hù)原理框圖,f、中性點(diǎn)裝有放電間隙的分級(jí)絕緣變壓器零序保護(hù)原理框圖,第七節(jié) 變壓器的過勵(lì)磁保護(hù),一、變壓器過勵(lì)磁的危害,變壓器一次側(cè)電壓 可表示為：,,,,即：變壓器工作磁密B與U和f的比值成正比,電壓升高或頻率下降都會(huì)使磁通密度增加，使鐵芯飽和。鐵芯飽和后，勵(lì)磁電流急劇增大，造成變壓器過勵(lì)磁。,二、變壓器過勵(lì)磁的原因（1）電力系統(tǒng)由于發(fā)生事故而

35、解列，造成系統(tǒng)中某一部分因大量甩負(fù)荷使變壓器電壓升高，或由于發(fā)電機(jī)自勵(lì)磁引起過電壓；（2）由于發(fā)電機(jī)鐵磁諧振過電壓，使變壓器過勵(lì)磁；（3）發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)過程中，由于誤操作引起過勵(lì)磁；（4）在正常運(yùn)行情況下，突然甩負(fù)荷也會(huì)引起變壓器過勵(lì)磁。因?yàn)閯?lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)與原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)都是由慣性環(huán)節(jié)組成，突然甩負(fù)荷后電壓迅速上升，而頻率上升緩慢，則電壓頻率比增大，從而使變壓器過勵(lì)磁。,（1）變壓器鐵損增加,鐵芯溫度升高；（2）使漏磁場增強(qiáng),使靠近

36、鐵芯的繞組導(dǎo)線、油箱 壁和其它金屬構(gòu)件產(chǎn)生渦流損耗、發(fā)熱、引起高 溫，嚴(yán)重時(shí)造成局部變形和損傷周圍的絕緣介質(zhì)。,三、過勵(lì)磁的危害：,500KV及以上電壓級(jí)的變壓器,應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。,四、過勵(lì)磁的對(duì)策：,五、變壓器的過勵(lì)磁保護(hù),1、構(gòu)成原理：過勵(lì)磁時(shí)磁通密度增加，遠(yuǎn)大于正常時(shí)的數(shù)值。,2、變壓器過勵(lì)磁保護(hù)原理框圖,,,,的大小反應(yīng)了工作磁通密度 。,因此，可將 的大小作為變壓器過勵(lì)磁保護(hù)的判據(jù)。過勵(lì)磁保護(hù)的整定，