电力变压器继电保护整定计算详解课件.ppt

1继电保护整定计算2o电力变压器继电保护整定计算电力变压器继电保护整定计算n2.1 电力变压器的故障类型及其保护措施电力变压器的故障类型及其保护措施n为了保证电力变压器的安全运行，根据为了保证电力变压器的安全运行，根据继电保护继电保护与安全自动装置的运行条例与安全自动装置的运行条例，针对变压器的故障，针对变压器的故障和不正常运行状态，电力变压器应装设以下保护和不正常运行状态，电力变压器应装设以下保护3n（1）瓦斯保护）瓦斯保护n（2）纵差保护或电流速断保护）纵差保护或电流速断保护n（3）相间短路的后备保护）相间短路的后备保护n（4）接地短路保护）接地短路保护n（5）过负荷保护）过负荷保护n（6）其他保护）其他保护 4o2.2 电力变压器电流速断保护整定计算电力变压器电流速断保护整定计算 n图图2-1电流速断保护的单相原理接线图电流速断保护的单相原理接线图 5o保护的动作电流的整定：保护的动作电流的整定：n（）按大于变压器负荷侧母线上（）按大于变压器负荷侧母线上1点短路时流点短路时流过保护的最大短路电流整定，即过保护的最大短路电流整定，即n可靠系数，对电磁型电流继电器，取可靠系数，对电磁型电流继电器，取1.31.4；n 最大运行方式下，变压器低压侧母线发最大运行方式下，变压器低压侧母线发生短路故障时，流过保护的最大短路电流。

生短路故障时，流过保护的最大短路电流6n（）躲过变压器空载投入时的励磁涌流，通常取（）躲过变压器空载投入时的励磁涌流，通常取n （2-2）n 保护安装侧变压器的额定电流保护安装侧变压器的额定电流n取上述两条件的较大值为整定值取上述两条件的较大值为整定值7n保护的灵敏度，要求在保护安装处保护的灵敏度，要求在保护安装处K2点发生两相金点发生两相金属性短路进行校验，即属性短路进行校验，即 n2n n 最小运行方式下，保护安装处两相短路时最小运行方式下，保护安装处两相短路时的最小短路电流的最小短路电流8o2.3 电力变压器的纵差电力变压器的纵差保护整定计算保护整定计算n2.3.1 变压器纵差保护变压器纵差保护单单 相原理图相原理图9n2.3.2 变压器纵联差动保护的不平衡电流变压器纵联差动保护的不平衡电流n1两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流n则在整定计算中，当两侧电流互感器的型号相同时，则在整定计算中，当两侧电流互感器的型号相同时，取，当两侧电流互感器的型号不同时，取，当两侧电流互感器的型号不同时，则取10n2.电流互感器实际变比与计算变比不同时的影响及电流互感器实际变比与计算变比不同时的影响及其平衡办法其平衡办法图2-3 不平衡电流的补偿 (a)用自耦变流器 (b)用差动继电器中的平衡线圈 11n一般采用自耦变流器或利用差动继电器的平衡线圈一般采用自耦变流器或利用差动继电器的平衡线圈予以补偿，自耦变流器通常是接在二次电流较小的予以补偿，自耦变流器通常是接在二次电流较小的一侧，如图一侧，如图2-3（a）所示。

所示n另外，还可采用差动继电器的平衡线圈进行磁势平另外，还可采用差动继电器的平衡线圈进行磁势平衡，磁势平衡法接线如图衡，磁势平衡法接线如图2-3（b）所示，使之满足）所示，使之满足关系式关系式 n差动绕组；差动绕组；n 、平衡绕组平衡绕组 12n3.变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流n在整定计算中加以考虑，即用提高保护动作电流的在整定计算中加以考虑，即用提高保护动作电流的方法来躲过这种不平衡电流的影响方法来躲过这种不平衡电流的影响n 4变压器接线组别的影响及其补偿措施变压器接线组别的影响及其补偿措施n（1）常规保护相位补偿方法）常规保护相位补偿方法n以常用的，以常用的，d11接线的电力变压器为例，通常都接线的电力变压器为例，通常都是采用相位补偿的方法，即将变压器星形接线一侧是采用相位补偿的方法，即将变压器星形接线一侧电流互感器的二次绕组接成三角形，而将变压器的电流互感器的二次绕组接成三角形，而将变压器的三角侧电流互感器的二次绕组接成星形如图三角侧电流互感器的二次绕组接成星形如图2-4(a)和（和（b）所示13图2-4 ，d11接线变压器纵联差动保护的接线及相量图(a)接线图 (b)相量图 14n加入差动臂的电流为加入差动臂的电流为n使，使，11变压器两侧电流的相位差得到了校正。

变压器两侧电流的相位差得到了校正15n变压器星形侧电流互感器变比定为：变压器星形侧电流互感器变比定为：n变压器三角形侧电流互感器的变比为变压器三角形侧电流互感器的变比为 n变压器绕组接成星形侧的额定电流；变压器绕组接成星形侧的额定电流；n 变压器绕组接成三角形侧的额定电流变压器绕组接成三角形侧的额定电流16n（2）微机保护相位补偿方法）微机保护相位补偿方法n如变压器如变压器Y侧二次三相电流采样值为侧二次三相电流采样值为 、，则软件按下式可求得用作差动计算的三相电流则软件按下式可求得用作差动计算的三相电流 、用软件实现相位补偿，则变压器星形侧相位补偿用软件实现相位补偿，则变压器星形侧相位补偿式为式为 经软件相位转化后相位关系如图经软件相位转化后相位关系如图2-4（b）所示所示 17n5 变压器励磁涌流的影响及防止措施变压器励磁涌流的影响及防止措施n当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能出当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能出现很大的励磁涌流，其值可达变压器额定电流的现很大的励磁涌流，其值可达变压器额定电流的68倍n变压器励磁涌流的波形具有以下几个明显的特点：变压器励磁涌流的波形具有以下几个明显的特点：n）含有很大成分的非周期分量，使曲线偏向时间轴的一）含有很大成分的非周期分量，使曲线偏向时间轴的一侧；侧；n）含有大量的高次谐波，其中二次谐波所占比重最大；）含有大量的高次谐波，其中二次谐波所占比重最大；n）涌流的波形出现间断角。

涌流的波形出现间断角18n为了消除励磁涌流的为了消除励磁涌流的影响，在纵联差动保影响，在纵联差动保护中通常采取的措施护中通常采取的措施是：是：n（1）接入速饱和变流）接入速饱和变流器如图2-5所示图2-5 带速饱和变流器接线 19n（2）采用差动电流速断保护借保护固有的动作）采用差动电流速断保护借保护固有的动作时间，躲开最大的励磁涌流，从而取保护的动作电时间，躲开最大的励磁涌流，从而取保护的动作电流，可躲过励磁涌流的影响流，可躲过励磁涌流的影响n（3）采用以二次谐波制动原理构成的纵联差动保）采用以二次谐波制动原理构成的纵联差动保护装置n（4）采用鉴别波形间断角原理构成的差动保护采用鉴别波形间断角原理构成的差动保护20n2.3.3 用带加强型速饱和变流器的差动继电器构成用带加强型速饱和变流器的差动继电器构成的纵联差动保护整定计算的纵联差动保护整定计算n1DCD-2型继电器的结构型继电器的结构nDCD-2型继电器的结构如图型继电器的结构如图2-6所示21图2-6 DCD-2型差动继电器的结构图 22n表表2-1 对应的动作安匝对应的动作安匝 整定板插头整定板插头位置位置 210.750.57继电器动作继电器动作安匝安匝608010012023n2.用用DCD-2型继电器构成的变压器纵联差动保护型继电器构成的变压器纵联差动保护的接线的接线 24n3.用用BCH-2型继电器构成的变压器纵联差动保护型继电器构成的变压器纵联差动保护的整定计算的整定计算n()基本侧的确定基本侧的确定n在变压器的各侧中，二次额定电流最大一侧称为基在变压器的各侧中，二次额定电流最大一侧称为基本侧。

本侧n按额定电压及变压器的最大容量计算各侧一次额定按额定电压及变压器的最大容量计算各侧一次额定电流电流 25n2）选择电流互感器变比）选择电流互感器变比n （2-9）n 电流互感器接线系数，星形接线电流互感器接线系数，星形接线 =1；三角形接线三角形接线 n根据式（根据式（2-9）求出的电流互感器计算变比，选择）求出的电流互感器计算变比，选择标准变比标准变比 26n3）计算各侧电流互感器的二次额定电流）计算各侧电流互感器的二次额定电流n取二次额定电流最大一侧的电流为基本侧取二次额定电流最大一侧的电流为基本侧n（2）保护装置动作电流的整定）保护装置动作电流的整定n保护装置的动作电流计算值可按下面三个条件决定：保护装置的动作电流计算值可按下面三个条件决定：27n躲过变压器的励磁涌流躲过变压器的励磁涌流n 可靠数系，取为可靠数系，取为1.3;n 基本侧的变压器额定电流基本侧的变压器额定电流28n躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负荷电流荷电流n (2-12)n 可靠系数，取可靠系数，取1.3；n 变压器基本侧的最大负荷电流，当无法变压器基本侧的最大负荷电流，当无法确定时，可用基本侧变压器的额定电流。

确定时，可用基本侧变压器的额定电流29n躲开外部短路时的最大不平衡电流躲开外部短路时的最大不平衡电流n（2-13）30n 最大外部短路电流周期分量；最大外部短路电流周期分量；n 电流互感器相对误差，取电流互感器相对误差，取0.1；n 非周期分量系数；非周期分量系数；n 电流互感器同型系数；电流互感器同型系数；n 、变压器高、中压侧分接头改变而引起的误差；变压器高、中压侧分接头改变而引起的误差；n 、在所计算的外部短路情况下在所计算的外部短路情况下,流经相应调压侧最大流经相应调压侧最大短路电流的周期分量；短路电流的周期分量；n 、在所计算的外部短路时，流过所计算的在所计算的外部短路时，流过所计算的、侧侧相应电流互感器的短路电流；相应电流互感器的短路电流；n 、继电器整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差继电器整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差31n当三绕组变压器仅一侧有电源时，式（当三绕组变压器仅一侧有电源时，式（2-13）中的）中的各短路电流为同一数值若外部短路电流各短路电流为同一数值若外部短路电流不流过某一侧时，则式中相应项为零不流过某一侧时，则式中相应项为零n当为双绕组变压器时，式（当为双绕组变压器时，式（2-13）改为）改为 32n（3）确定基本侧工作线圈的匝数）确定基本侧工作线圈的匝数n其中继电器动作电流计算值其中继电器动作电流计算值 33n按继电器实际抽头，选用差动线圈的整定匝数按继电器实际抽头，选用差动线圈的整定匝数 nn 基本侧工作线圈整定匝数；基本侧工作线圈整定匝数；n 基本工作线圈计算匝数；基本工作线圈计算匝数；n 继电器动作安匝；继电器动作安匝；34o继电器的实际动作电流：继电器的实际动作电流：o保护的一次动作电流：保护的一次动作电流：35n工作线圈匝数等于差动线圈和平衡线圈之和，即工作线圈匝数等于差动线圈和平衡线圈之和，即 n 差动线圈整定匝数；差动线圈整定匝数；n 平衡线圈整定匝数。

平衡线圈整定匝数36n（4）确定非基本侧平衡线圈匝数）确定非基本侧平衡线圈匝数n对于三绕组变压器对于三绕组变压器 n对于双绕组变压器对于双绕组变压器n n非基本侧的平衡线圈按四舍五入进行非基本侧的平衡线圈按四舍五入进行37n 非基本侧平衡线圈计算匝数；非基本侧平衡线圈计算匝数；n、分别为基本侧、非基本侧流入继电分别为基本侧、非基本侧流入继电器的电流；器的电流；n、分别为基本侧、非基本侧流入继分别为基本侧、非基本侧流入继电器的电流；电器的电流；38n（5）确定相对误差）确定相对误差 n若若0.05则以上计算有效（按决定值进行较）则以上计算有效（按决定值进行较）；若；若0.05，则应根据的实际值重新计算动，则应根据的实际值重新计算动作电流39n（6）校验灵敏度）校验灵敏度 n 变压器内部故障时，归算至基本侧总的变压器内部故障时，归算至基本侧总的最小短路电流；若为单电源变压器，应为归算至电最小短路电流；若为单电源变压器，应为归算至电源侧的最小。