变压器继电保护.ppt

变配电所二次部分精品课程四川电力职业技术学院 变配电所二次部分 精品课程组第七章 电力变压器继电保护变配电所二次部分精品课程第七章 电力变压器继电保护内容提要： 1、电力变压器的故障、不正常运行状态及保护配 置； 2、电力变压器的瓦斯保护; 3、电力变压器的纵联差动保护； 4、变压器电流保护及过负荷保护； 5、电力变压器的温度保护变配电所二次部分精品课程第一节电力变压器的故障、不正常运行状态 及保护配置 教学目标：1、熟悉变压器的故障及不正常工作状态；2、熟悉变压器保护配置 重点： 1、变压器的故障及不正常工作状态； 2、变压器保护配置难点： 变压器保护配置变配电所二次部分精品课程第一节 电力变压器的故障、不正常运行状态 及保护配置 教学内容： 一、电力变压器在运行中发生的故障及不正常运行 状态 1、 电力变压器的故障电力变压器的故障分为油箱内部和油箱外部两 种故障 ２、变压器的不正常运行状态油箱漏油造成的油面降低；由于变压器外部 相间路引起的过电流和外部接地短路引起的过电 流；过负荷等变配电所二次部分精品课程第一节 电力变压器的故障、不正常运行状态 及保护配置 二、电力变压器的继电保护的配置 1、瓦斯保护 2、电流速断保护 3、纵联差动保护 4、过电流保护 5、过负荷保护 6、温度保护变配电所二次部分精品课程第一节 电力变压器的故障、不正常运行状态 及保护配置思考练习题 1、电力变压器可能发生的故障和不正常运行状态有 哪些？ 2、电力变压器应该装设哪些保护？ 变配电所二次部分精品课程第一节 电力变压器的故障、不正常运行状态 及保护配置 小结:电力变压器的故障分为油箱内部和油箱外部两 种故障。

变压器的不正常运行状态有油箱漏油造成 的油面降低；由于变压器外部相间短路引起的过电 流和外部接地短路引起的过电流；过负荷电力变 压器的继电保护的配置：瓦斯保护；电流速断保 护；纵联差动保护；过电流保护；过负荷保护；温 度保护等变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护教学目标 ： １、了解气体继电器的结构和动作原理；２、掌握瓦斯保护的原理 重点： 瓦斯保护工作原理难点： １、变压器瓦斯保护原理； ２、阅读变压器瓦斯保护原理图变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护 教学内容： 一、瓦斯保护基本原理变压器油箱内发生任何一种故障时，由于短路 电流和短路点电弧的作用，将使变压器油及其他绝 缘材料因受热而分解产生气体，因气体比较轻，它 们就要从油箱流向油枕的上部，当故障严重时，油 会迅速膨胀并有大量气体产生，此时，会有强烈的 油流和气流冲向油枕的上部利用油箱内部故障时 的这一特点构成的保护称之为瓦斯保护变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护 二、气体继电器的构成和动作原理瓦斯保护是利用安装在变压器油箱与油枕之 间的连接管道中的气体继电器构成的，如图所示。

气体继电器的安装示意图 1-气体继电器；2-油枕变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护QJ1—80型气体继电器分轻瓦斯和重瓦斯两部分QJ1-80型气体继电器结构图 1-探针；2-放气阀；3-重锤；4-开口杯；5-永久磁铁；6-干簧触点；7-磁 铁；8-挡板；9-接线端子；10-流速整定螺杆；11-干簧触点（重瓦斯） ；12-终止档；13-弹簧变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护 三、 瓦斯保护的原理接线瓦斯保护的原理接线如图所示变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护思考练习题 1、什么是瓦斯保护？有哪些特点？ 2、气体继电器安装在变压器的什么位置？对其安装有 什么要求？ 3、说明QJ1－80型气体继电器的构造和工作原理变配电所二次部分精品课程第二节 电力变压器的瓦斯保护小结:瓦斯保护用来反映变压器油箱内部的故障及油 面降低轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作 于跳开变压器各侧的断路器瓦斯保护具有灵敏度 高、动作迅速、接线简单等优点但瓦斯保护只能 反应变压器油箱内部范围出现的故障，对油箱外套 管与断路器引出线上的故障它是不能反应的因此 瓦斯保护不能单独作为变压器的主保护，通常是将 瓦斯保护和纵联差动保护配合共同作为变压器的主 保护。

变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护教学目标： 1、 熟悉差动继电器的结构和工作原理；2、掌握变压器纵联差动保护的接线、工作原理 、特点及整定原则 重点： 保护工作原理及特点 难点 ： １、变压器差动保护原理及特点； ２、阅读变压器保护原理图变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护教学内容： 一、 电力变压器纵联差动保护的工作原理双绕组变压器的纵联差动保护单相原理接线如 图所示，它是按比较被保护变压器两侧电流的大小 和相位的原理来实现的变压器两侧各装设一组电 流互感器1TA、2TA，其二次侧按环流法接线变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护变压器纵差动保护单相原理接线图变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护 正常运行和外部短路时，流过差动继电器的电流为 ，在理想情况下，其值等于零但实际上 有不平衡电流，流过差动继电器的电流为 当变压器内部发生相间短路时该电流为短路点的短路电流，使差动继电器KD 可靠动作，并作用于变压器两侧断路器跳闸unbIIIrIIII&&&&=-=2 .2 .2 .2 .IIIrIII&&&+=.2IrIII2II&&&-=变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护二、产生不平衡电流的主要原因及解决措施 变压器纵联差动保护的特点是形成不平衡电流 的因素多，会产生较大的不平衡电流流过差动继电 器，为防止差动保护误动作，必须设法减小和躲过 不平衡电流。

１、变压器接线组别的影响及补偿措施三相变压器的接线组别不同时，其两侧的电流 相位差为30°，因此，即使变压器两侧电流互感器 二次电流大小相等，在正常运行时差动回路中仍然 有很大的不平衡电流流过变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护变压器Y，d11接线时电流互感器二次电流相量图 变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护为了消除这种不平衡电流的影响，通常采用相 位补偿的方法，即将变压器星形侧（Y侧）的电流 互 感器二次侧按三角形（d形）接线，变压器三角形 侧 （d侧）的电流互感器二次侧星形（Y形）接线，就 可以将电流互感器二次电流的相位校正，消除因变 压器接线组别不同引起的不平衡电流 变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护Y，d11接线变压器纵差动保护的接线及相量图 变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护２、电流互感器的实际变比与计算变比不一致时的 影响及解决方法电流互感器需要的计算变比与产品的标准变比 不一定相同，在差动回路中产生不平衡电流为了 减小不平衡电流对纵差动保护的影响，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 。

变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护用自耦变流 器对不平衡电流的补偿变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护用差动继电器中的平衡线圈对不平衡电流的补偿 变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护３、两侧电流互感器的型号不同而产生的不平衡电 流由于变压器两侧的额定电流、电压大小不等 因 而装设在两侧的电流互感器型号和规格就不同为 减 少此类不平衡电流的影响，在整定计算时应充分考 虑 互感器型号的差异引入一个电流互感器同型系数 的 概念当两侧电流互感器型号相同时， ；当两 侧电流互感器型号不同时， ，从而提高纵联差 保 护的动作电流，以躲过不平衡电流的影响 5 . 0＝txK1＝txK变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护４、变压器励磁涌流的影响及防止措施（1）励磁涌流变压器空载合闸或外部短路故障切除后电压 恢复时，由于铁芯中总磁通不能突变，在变压器 电源侧中产生很大的励磁电流，该励磁电流通常 称为励磁涌流2）变压器励磁涌流的波形特点励磁涌流波形的间断角变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护（3）在变压器纵联差动保护中防止励磁涌流影响 措施有以下几种方法：1) 采用具有速饱和铁芯的差动继电器，目前 较广泛地采用带速饱和变流器的DCD系列差动继 电器构成变压器的差动保护。

2) 采用以二次谐波制动原理构成变压器的纵 差动保护3) 鉴别短路电流和励磁涌流波的差别，采用 波形间断角原理构成的变压器差动保护 变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护５、变压器在运行中带负载调整分接头而产生的不 平衡电流在电力系统中，变压器在运行中要根据系统电 压 的需要改变调压分接头，变压器的实际 运行变比也 随着改变当变压器调压分接头改变时，又会产生 新 的不平衡电流， 为了躲过此不平衡电流的影响，一般是提高差 动 保护动作电流的整定值综上所述，区外故障时的可能出现的最大不平 衡 电流为TAkertsunbKIfUKI/)%10(max.)3( max.D+D+´=变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护三、 用带加强型速饱和变流器的差动继电器构成 纵 差动保护 １、 DCD—2型差动继电器的构成原理 DCD-2型差动继电器结构图变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护２、DCD—2型继电器构成的变压器纵联差动保护的 接线由DCD-2型差动继电器构成的双绕组变压器纵联 差动保护单相接线图如图变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护３、DCD—2型继电器构成的变压器纵联差动保护的 整定计算（1）基本侧电流的确定。

在变压器的各侧中， 选二次侧额定电流最大的一侧为基本侧2）计算各侧外部短路时的最大短路电流3）保护保护装置动作电流的确定保护装置 的 动作电流可按下面三个条件决定：1）躲过变压器的励磁涌流 变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护2）躲过电流互感器的二次回路断线时变压器的 最大负荷电流 3）躲过外部短路时的最大不平衡电流取上述三个条件最大值作为保护动作电流计算值 ( 4 ) 基本侧继电器匝数的确定 （5） 确定非基本侧平衡线圈匝数 （6）确定相对误差 若计算结果≤ 0.05 时，则以上计算有效 （7） 校验灵敏度变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护思考练习题 1、变压器纵差动保护产生不平衡电流的原因有哪些 ？如何消除这些影响？ 2、在Y，d11接线的变压器上装设纵差动保护时为什 么要进行相位补偿？补偿的方法和原理是什么？ 变压器两侧电流互感器的变比应如何选择？ 3、在由DCD-2型差动继电器构成的变压器纵差动保 护装置中平衡线圈有什么作用？ 4、说明变压器差动保护的整定原则？ 5、变压器差动保护与瓦斯保护的作用有何异同？变配电所二次部分精品课程第三节 电力变压器的纵联差动保护小结：纵联差动保护用来反映变压器油箱内部的绕 组、出线套管处的各种故障。

通常是将瓦斯保护和 纵联差动保护配合共同作为变压器的主保护变压 器纵联差动保护的工作原理与输电线路相同，但是 由于变压器接线组别的影响，电流互感器的实际变 比与计算变比不一致，两侧电流互感器的型号不 同，变压器励磁涌流的影响，变压器在运行中带负 载调整分接头等原因，会产生较大的不平衡电流 为防止变压器差动保护误动作，必须设法减小和躲 过不平衡电流变配电所二次部分精品课程第四节 电力变压器电流保护及过负荷保护教学目标 ： 1、熟悉电流速断保护的作用及工作原理；2、熟悉变压器过电流保。