变压器相间短路的后备保护学习教案.ppt

会计学1变压器相间短路的后备变压器相间短路的后备(hòubèi)保护保护第一页，共35页n n 变压器通常采用纵差动保护和瓦斯保护作为主保护，除了主保护外，变压器还应装设(zhuānɡ shè)相间短路和接地短路的后备保护n n 后备保护的作用是：n n （1）防止外部短路引起的变压器绕组过流；n n （2）作为相邻元件（母线或线路）保护拒动时的后备保护，以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备n n 通常后备保护有过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等第1页/共34页第二页，共35页6.4.1 6.4.1 过电流过电流过电流过电流(diànliú)(diànliú)保护保护保护保护n n QF1QF2TA 保护装置的单相原理接线如图所示，其原理与线路定时限过电流(diànliú)保护相同跳闸(tiào zhá)注意：跳闸是跳开变压器两侧的断路器第2页/共34页第三页，共35页n n 变压器可能出现的最大负荷电流Ø过电流(diànliú)保护的启动电流(diànliú)整定整定原则(yuánzé)： 保护的启动电流按照躲过变压器可能(kěnéng)出现的最大负荷电流来整定。

可靠系数，取1.2~1.3；返回系数，取0.85~0.95；第3页/共34页第四页，共35页6.4.1 6.4.1 过电流过电流过电流过电流(diànliú)(diànliú)保护保护保护保护n n 的计算方法：的计算方法：n n （（1 1）对并联）对并联(bìnglián)(bìnglián)运运行的变压器，考虑切除一台容量行的变压器，考虑切除一台容量最大的变压器时，在其它变压器最大的变压器时，在其它变压器中出现的过负荷当并联中出现的过负荷当并联(bìnglián)(bìnglián)运行的变压器容量相运行的变压器容量相同时，计算式为：同时，计算式为： n——并列(bìngliè)运行变压器的可能最少台数；IN——每台变压器的额定电流第4页/共34页第五页，共35页LD1000A3000A1000A1000An=3LD1500A3000A1500An=2设每台变压器的额定电流：切除一台变压器后，引起的过负荷(fùhè)电流为：且每台变压器都工作(gōngzuò)在额定状态下第5页/共34页第六页，共35页6.4.1 6.4.1 过电流过电流过电流过电流(diànliú)(diànliú)保护保护保护保护n n（（2 2）对降压）对降压(jiànɡ yā)(jiànɡ yā)变压器变压器而言，应考虑电机自启动时的最而言，应考虑电机自启动时的最大电流，计算式为：大电流，计算式为： 正常工作时的最大负荷电流（一般为额定电流）。

综合负荷的自启动系数，对于110kV的降压变电所，低压6~10kV侧取1.5~2.5，中压35kV侧取1.5~2 保护的动作时限和灵敏(línɡ mǐn)系数的校验，与线路保护定时限过电流保护相同，这里不在赘述第6页/共34页第七页，共35页6.4.2 6.4.2 低电压启动低电压启动低电压启动低电压启动(q(qǐ ǐdòng)dòng)的过电流保护的过电流保护的过电流保护的过电流保护n n 过电流保护如果(rúguǒ)按照躲过最大负荷电流的方法整定，启动电流较大，灵敏度往往不能满足要求为此可采用低电压启动的过电流保护n n 低电压启动的过电流保护要求电压元件和电流元件同时启动后，才能启动时间继电器，经过预定的时间后跳闸n n 第7页/共34页第八页，共35页QF1QF2~&t跳闸(tiào zhá)H1H2Y1TATV低电压启动的过电流保护(bǎohù)接线如下图所示：整定值如何(rúhé)确定？第8页/共34页第九页，共35页6.4.2 6.4.2 低电压启动低电压启动低电压启动低电压启动(q(qǐ ǐdòng)dòng)的过电流保护的过电流保护的过电流保护的过电流保护n n 采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行(yùnxíng)变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定。

比较（（1 1）电流）电流(diànliú)(diànliú)元件整定值元件整定值动作门槛降低，电流元件灵敏度增加第9页/共34页第十页，共35页6.4.2 6.4.2 低电压启动低电压启动低电压启动低电压启动(q(qǐ ǐdòng)dòng)的过电流保护的过电流保护的过电流保护的过电流保护n n（（2）低电压继电器的整定方）低电压继电器的整定方法法n n原则一：按躲过正常工作原则一：按躲过正常工作(gōngzuò)时可能出现的最低工时可能出现的最低工作作(gōngzuò)电压整定电压整定最低工作电压，一般取 ；可靠系数，取1.1~1.2；低电压继电器返回系数，取1.15~1.25；第10页/共34页第十一页，共35页6.4.2 6.4.2 低电压启动的过电流低电压启动的过电流低电压启动的过电流低电压启动的过电流(diànliú)(diànliú)保护保护保护保护n n原则二：按躲过电机自启动时原则二：按躲过电机自启动时的电压进行整定的电压进行整定n n 当低压继电器由变压器的当低压继电器由变压器的低压侧互感器供电低压侧互感器供电(ɡònɡ diàn)(ɡònɡ diàn)时时n n 当低压继电器由变压器的当低压继电器由变压器的高压侧互感器供电高压侧互感器供电(ɡònɡ diàn)(ɡònɡ diàn)时时n n 按原则一、原则二整定后，按原则一、原则二整定后，取其较小者作为整定值。

取其较小者作为整定值第11页/共34页第十二页，共35页6.4.2 6.4.2 低电压启动低电压启动低电压启动低电压启动(q(qǐ ǐdòng)dòng)的过电流保护的过电流保护的过电流保护的过电流保护~1kABC2要求(yāoqiú)：（（3）灵敏度校验）灵敏度校验(xiào yàn)Ø低电压继电器的灵敏度校验Ø电流继电器的灵敏度校验：与不带低电压启动的过电流保护相同第12页/共34页第十三页，共35页6.4.2 6.4.2 低电压启动的过电流低电压启动的过电流低电压启动的过电流低电压启动的过电流(diànliú)(diànliú)保护保护保护保护n n低电压启动的过电流的保护低电压启动的过电流的保护(bǎohù)(bǎohù)存在的问题存在的问题n n 对于升压变压器而言，如对于升压变压器而言，如果只在一侧接有低电压继电器，果只在一侧接有低电压继电器，当另一侧故障时，灵敏度往往不当另一侧故障时，灵敏度往往不能满足要求此时，可以采用两能满足要求此时，可以采用两组低电压继电器分别接在变压器组低电压继电器分别接在变压器两侧的电压互感器上，并用触电两侧的电压互感器上，并用触电并联的方法提高灵敏度。

但这种并联的方法提高灵敏度但这种保护保护(bǎohù)(bǎohù)的接线复杂，所以，的接线复杂，所以，近年来已广泛采用复合电压启动近年来已广泛采用复合电压启动的过电流保护的过电流保护(bǎohù)(bǎohù)第13页/共34页第十四页，共35页6.4.3 6.4.3 复合电压复合电压复合电压复合电压(diànyā)(diànyā)启动的过电流保启动的过电流保启动的过电流保启动的过电流保护护护护n n复合电压启动的过电流保护的复合电压启动的过电流保护的原理原理n n 将三个低压继电器用一个将三个低压继电器用一个负序电压继电器和一个接于线电负序电压继电器和一个接于线电压上的低电压继电器代替其中压上的低电压继电器代替其中(qízhōng)负序电压继电器用于负序电压继电器用于检测是否出现了两相短路（不对检测是否出现了两相短路（不对称短路时会出现负序电压），低称短路时会出现负序电压），低电压继电器用于检测是否出现了电压继电器用于检测是否出现了三相短路（三相短路是对称短路，三相短路（三相短路是对称短路，不会出现负序电压）不会出现负序电压）第14页/共34页第十五页，共35页QF1QF2~&t跳闸(tiào zhá)H1H2Y1TATV复合电压启动的过电流(diànliú)保护接线图滤过(lǜ ɡuò)器第15页/共34页第十六页，共35页。

6.4.4 6.4.4 三绕组变压器相间短路后备三绕组变压器相间短路后备三绕组变压器相间短路后备三绕组变压器相间短路后备(hòubèi)(hòubèi)保护的保护的保护的保护的特点特点特点特点n n 三绕组变压器一侧断路器三绕组变压器一侧断路器跳开后，另外两侧还能够继续运跳开后，另外两侧还能够继续运行所以三绕组变压器的相间行所以三绕组变压器的相间(xiāngjiàn)短路的后备保护在短路的后备保护在作为相邻元件的后备时，应该有作为相邻元件的后备时，应该有选择性的只跳开近故障点一侧的选择性的只跳开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧继续运行，断路器，保证另外两侧继续运行，尽可能的缩小故障影响范围；而尽可能的缩小故障影响范围；而作为变压器内部故障的后备，应作为变压器内部故障的后备，应该跳开三侧断路器，使变压器退该跳开三侧断路器，使变压器退出运行下面(xià mian)以一例子进行说明第16页/共34页第十七页，共35页Ø因此，需要在变压器三侧装设(zhuānɡ shè)过电流保护，各侧保护之间要相互配合Ø在k1点发生(fāshēng)故障，应只跳开断路器QF3；Øk2点短路(duǎnlù)时，则将QF1、QF2、QF3全部跳开。

第17页/共34页第十八页，共35页6.4.4 6.4.4 三绕组三绕组三绕组三绕组(ràoz(ràozǔ ǔ) )变压器相间短路后备保护的特点变压器相间短路后备保护的特点变压器相间短路后备保护的特点变压器相间短路后备保护的特点 变压器保护的配置与变压器的主接线方式(fāngshì)及其各侧电源情况等因素有很大关系，下面分单侧电源和多侧电源两种情况分别讨论保护配置及其配合关系第18页/共34页第十九页，共35页（1）单侧电源(diànyuán)三绕组变压器 图中 、 、 分别表示各侧母线后备(hòubèi)保护的动作时限，定义 ，作为跳开三侧断路器的时限第19页/共34页第二十页，共35页（1）单侧电源(diànyuán)三绕组变压器Ø可以(kěyǐ)只装设两套过电流保护，一套装设在电源侧，一套装设在负荷侧（III侧）Ø负荷侧的保护只作为(zuòwéi)母线III保护的后备，动作后只跳开QF3Ø动作时限应该与母线III保护的动作时限配合， 第20页/共34页第二十一页，共35页（1）单侧电源(diànyuán)三绕组变压器Ø电源侧的保护(bǎohù)作为变压器主保护(bǎohù)和母线II保护(bǎohù)的后备。

Ø为了满足尽量缩小停电范围的要求，电源侧保护采用两个时间(shíjiān)元件，以较小的时限tI跳开断路器QF2，以较大时限 跳开三侧断路器 如何确定才满足要求？第21页/共34页第二十二页，共35页（1）单侧电源(diànyuán)三绕组变压器Ø若 ，在母线III故障(gùzhàng)时，电源侧的电流保护仍会无选择性的跳开QF2 Ø因此应该与 和 中的较大(jiào dà)者进行配合，即 第22页/共34页第二十三页，共35页（1）单侧电源(diànyuán)三绕组变压器提问：根据上述保护配置及其整定情况(qíngkuàng)，在k1点和k2点发生故障，哪些保护会启动？哪些保护会动作？第23页/共34页第二十四页，共35页（1）单侧电源(diànyuán)三绕组变压器说明：①为了提高外部故障时保护的灵敏度，负荷(fùhè)侧过电流保护应该装设在容量较小的一侧，对于降压变压器是低压侧；②若电源侧过电流保护作为母线II的后备保护灵敏度不足，则应该在三侧绕组中都装设过电流保护，此时，两负荷(fùhè)侧的保护只作为本侧母线保护的后备，而电源侧保护则兼作变压器主保护的后备，只需要一个时间元件。

第24页/共34页第二十五页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器Ø三侧分别装设(zhuānɡ shè)过电流保护,作为本侧母线的后备，主电源侧保护兼作变压器主保护的后备保护Ø主电源(diànyuán)一般指：升压变压器低压侧、降压变压器高压侧以及联络变压器的大电源(diànyuán)侧主电源ØII侧的动作时限为：ØIII侧的动作时限为：第25页/共34页第二十六页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器ØIII侧母线(mǔxiàn)短路时，会有短路电流流过II侧过电流保护，保护会误动作；主电源(diànyuán)方向元件ØII侧的过电流保护还需要增设一个方向元件，方向指向母线II第26页/共34页第二十七页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器ØI侧的过电流保护也应增设(zēnɡ shè)一个方向元件，方向指向母线I;主电源(diànyuán)方向元件ØI侧的过电流保护的动作时限也应设置两个;方向元件Ø短时限： ，动作时电流元件和方向元件同时启动，跳开QF1；第27页/共34页第二十八页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器主电源(diànyuán)方向(fāngxiàng)元件方向元件Ø长时限： ，动作时过电流元件启动，但方向元件不启动，经过延时后跳开三侧断路器；第28页/共34页第二十九页，共35页。

 主电源(diànyuán)方向(fāngxiàng)元件方向(fāngxiàng)元件第29页/共34页第三十页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器主电源(diànyuán)方向(fāngxiàng)元件方向元件故障情况下保护的动作情况分析（一）k1点短路三侧电流保护启动I、II侧方向元件不启动III侧过电流保护跳开QF3第30页/共34页第三十一页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器主电源(diànyuán)方向(fāngxiàng)元件方向元件故障情况下保护的动作情况分析（二）k2点短路I、II侧电流保护启动I侧方向元件不启动II侧过电流保护跳开QF2第31页/共34页第三十二页，共35页（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器主电源(diànyuán)方向(fāngxiàng)元件方向元件故障情况下保护的动作情况分析（三）k3点短路I、II侧电流保护启动II侧方向元件不启动I侧过电流保护跳开QF1第32页/共34页第三十三页，共35页I侧过电流(diànliú)保护经 延时后跳开三侧断路器（2）双侧电源(diànyuán)的三绕组变压器主电源(diànyuán)方向元件方向元件故障情况下保护的动作情况分析（四）k4点短路I、II侧电流保护启动I、II侧方向元件不启动第33页/共34页第三十四页，共35页。

内容(nèiróng)总结会计学保护装置的单相原理接线(jiē xiàn)如图所示，其原理与线路定时限过电流保护相同n——并列运行变压器的可能最少台数IN——每台变压器的额定电流当低压继电器由变压器的低压侧互感器供电时按原则一、原则二整定后，取其较小者作为整定值k2点短路时，则将QF1、QF2、QF3全部跳开动作时限应该与母线III保护的动作时限配合，I、II侧方向元件不启动故障情况下保护的动作情况分析（四）第33页/共34页第三十五页，共35页。