1、1第六章 电力变压器保护第六章 电力变压器保护主 要 内 容主 要 内 容主主主主 要要要要 内内内内 容容容容6.1 6.1 变压器的故障类型和不正常工作状态变压器的故障类型和不正常工作状态6.2 6.2 变压器的纵差动保护变压器的纵差动保护变压器的纵差动保护变压器的纵差动保护6.3 6.3 变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护6.4 6.4 变压器接地短路的后备保护变压器接地短路的后备保护变压器接地短路的后备保护变压器接地短路的后备保护6.5 6.5 变压器零序电流差动保护变压器零序电流差动保护变压器零序电流差动保护变压器零序电流
2、差动保护6.1 变压器的故障类型和不正常工作状态1.变压器的故障?油箱内部故障各相绕组之间的相间短路；单相绕组部分线匝之间的匝间短路；单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。?油箱外部故障引出线的相间短路；绝缘套管闪烁或破坏、引出线通过外壳发生的单相接地短路。2.变压器的不正常运行状态?外部相间短路引起的过电流；?外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；?负荷超过额定容量引起的过负荷；?漏油等原因引起的油面降低。?过励磁。23.变压器应装设的保护?瓦斯保护：防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低。?纵差动保护或电流速断保护：防御变压器绕组、套管及引出线上的故障。上述保护动作后，均应跳开变压
3、器各电源侧的断路器。?外部相间短路的后备保护过电流保护低电压起动的过电流保护复合电压起动的过电流保护负序电流及单相式低电压起动的过电流保护阻抗保护?外部接地短路的后备保护变压器中性点接地运行：零序电流保护自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器：应增设零序方向元件中性点不接地的变压器：零序过电压保护中性点经过放电间隙接地的变压器：间隙电流保护和零序电压保护?过负荷保护?过励磁保护?变压器的其他非电量保护油温高保护冷却器故障保护压力释放保护等6.2 6.2 变压器的纵差动保护变压器的纵差动保护正常运行或外部故障时，应使21II=TA221TA1nInI=T1TATA2nnn=2I&a
4、mp;1I&Tn1TAn2TAn1I&.2I&21II+&KD一、变压器纵差动保护的基本原理3纵差动保护的动作判据为setrII |21rIII+=&式中一、变压器纵差动保护的基本原理二、变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法1.1. 变压器励磁涌流所产生的不平衡电流变压器励磁涌流所产生的不平衡电流; ; 2.2. 三相变压器接线产生的不平衡电流三相变压器接线产生的不平衡电流; ;3.3. 由计算变比与标准变比不同产生的不平衡电由计算变比与标准变比不同产生的不平衡电流流; ;4.4. 由电流互感器变比误差产生的不平衡电流由电流互感器变比误差产生
5、的不平衡电流; ;5.5. 带负荷调整变压器分接头位置改变产生的不带负荷调整变压器分接头位置改变产生的不平衡电流平衡电流。1.变压器励磁涌流产生的不平衡电流变压器的励磁电流? 正常情况下：(0.020.05)IN? 外部短路时：更小? 电压突然增加（空载投入变压器或外部故障切除后电压恢复）时：48 IN 励磁涌流二、变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流的方法设在时合闸，加在变压器上的电压为：0=t)sin(+=tUumdtdu=rmmt+=cos)cos(根据：则空载合闸时铁心中的磁通为：设合闸时电压的初相角0=经过0.01秒，铁心中磁通达到最大，为：rm+= 2I 、utu msy N
6、I.maxIsym2+it 73628066直流-5五次谐波-5.46.29四次谐波109.46.97三次谐波23503136二次谐波100100100100基波例4例3例2例1励磁涌流（%）特点：?有很大成分的非周期分量；?有大量的高次谐波，尤以二次谐波为主；?波形经削去负波后出现间断。4影响涌流特征的因素：?合闸时电压的初相角 对于单相变压器而言，当= 0时合闸，涌流最严重。当= 90时合闸，将不产生涌流。 对于三相变压器而言，三相电压的相角互差120，所以无论电压初相角是多少总会产生励磁涌流。?铁芯中剩磁的大小和方向?变压器铁芯的饱和磁通防止励磁涌流影响的方法?采用具有速饱和铁芯的差动继
7、电器?采用间断角原理的差动保护?利用二次谐波制动?利用波形对称原理的差动保护1AI&o302.三相变压器接线产生的不平衡电流1AI&1BI&1CI&1AI&1BI&1CI&2AI&2BI&2CI&2AI&2BI&2CI&1AI&1BI&1CI&1BI&1CI&2AI&2BI&2CI&2AI&2BI&2CI&o30I&TnTA1n2TAn2B2AII&2C2BII&2A2CII&2B2AII&2AI&3TA12TATnnn=2A2AII31AI&
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