第七章电力变压器的继电保护 第节电力变压器的故障类型及其保护措施 变压器的故障 各相绕组之间的相间短路 油箱内部故障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 引出线的相间短路 油箱外部故障 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 、变压器不正常工作状态 外部短路或过负荷 过电流 油箱漏油造成油面降低 外加电压过高或频率降低 过励磁等 应装设的继电保护装置 (1)瓦斯保护 防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低 重瓦斯→◆跳闸 轻瓦斯◆信号 (2)纵差动保护和电流速断保护:防御变压器绕组和引出线的多相短路 大接地电流系统侧绕组和引岀线的单相接地短路及绕组匝间短路 (3)相间短路的后备保护。作为(1)(2)的后备 (a)过电流保护 (b)复合电压起动的过电流保护 (c)负序过电流 (4)零序电流保护:防御大接地电流系统中变压器外部接地短路 5)过负荷保护:防御变压器对称过负荷 (6)过励磁保护:防御变压器过励磁 第二节变压器的瓦斯保护 原理: 适用:800KVA及以上油浸式变压器 反映变压器油箱内部故障的主要保护 2、原理:故障→气体发挥→流向油枕 3、构成:瓦斯继电器 、瓦斯继电器 1、作用:反映于气体的继电器 2、安装:位于油箱与油枕之间连接管的中部 连接管坡度(2-4%):油箱→汕枕气流顺利通过 顶盖与水平面坡度(1-1.5%):防止气泡聚集在顶盖处 特点 只反应油箱内部故障,变压器引出线及变压器与断路器之间联线发生故障吋
不动作 第三节变压器的电流速断保护 原理接线 1、适用:2000KVA以下变压器 反映变压器电源侧引出线、套管及绕组的相间短路 与重瓦斯保护配合作为主保护 2、安装:主电源侧 3、缺点:只可切除变压器电源侧及油箱内部发生的各种故障 负荷侧套管及引出线相间短路保护不到,只能由后备保护动作 4、整定原则:避开负荷侧母线短路最大短路电流: 避开励磁涌流 5、灵敏系数:Klm≥2 否则,应装设纵联差动保护 6、原理接线:中性点不接地——两相式不完全星形接线 中性点接地——三相式完全星形接线 由P183图11-4画出展开图 BCJ:带自保持电流线圈 防止LJ接点接触不可靠 动作原理 【复习提问】 1、变压器应设置的保护装置、各自保护范围 2、瓦斯继电器的作用、安装、结构型式、工作原理 3、瓦斯保护接线图特点,重瓦斯、轻瓦斯保护区别 4、变压器电流速断保护的运用、安装、特点、原理接线图 第四节变压器纵差动保护 构成变压器纵差动保护的基本原则 双绕组变压器纵差 动保护单相原理图
正常运行或外部故障时 -n 所以两侧的CT变比应不同,且应使 1=f2 即 或=/1/2=nB 即:按相实现的纵差动保护,其电流互感器变比的选择原则是两侧CT变比的比值 等于变压器的变比。 二.不平衡电流产生的原因和消除方法: 理论上,正常运行和区外故障时,j="-12"=0 实际上,很多因素使l=lp≠0。(Dbp为不平衡电流) 下面讨论不半衡电流产生的原因和消除方法 1.山变压器两侧电流相位不同而产生的个半衡电流 (Y△-1)Ydl接线方式—两侧电流的相位差30 消除方法:相位校正 变压器Y侧CT(二次侧):△形。Ydll 变压器△侧CT(二次侧:Y形。YY12
可见,差动臂中的 同相位了但 为使正常运行或区外故障时,则应使√3|= A2△ A1△ AIA 即高压侧电流互感变比应加大3倍 该项个平衡电流已消除.。 2山计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 CT的变比是标准化的,如:60/5,800/5,1000/5,1200/5 所以,很难完全满足= 即巧≠0,产生b 消除方法:利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿 假设正常运行和区外故障时,I2>D2",Wph接电流小的一侧,2" cd(I2-I2") 调整wph,使Wcd(I2-口2")=WphI2",磁势抵消 铁心中,=cd-ph=0.所以W2中无感应电势J不动作 实际上, Wph. js可能不是整数. Wph zd应是整数故仍有一残余的不平衡电流 lbp=△ fzdId. max/nl 其中:△fd=( Wph. js- Wph zdy/( Wph. js+Wph zd Id. max一外部故障时,流过变压器高压侧的最大短路电流
此不平衡电流在整定计算中应予以考虑, 3.山两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流:CT变换误差) Ibp. Ct= Ktx. Ker.Id. max/nl其中Ktx=1 此不半衡电流在整定计算中应予以考虑 1.山变压器带负荷调整分接头而产生的不半衡电流: 改变分接头→改变nB→破坏n2/nll=nB或的关系 产生新的不平衡电流(CT二次侧不允许开路,即n12,nl不能改变) bp.△U=△ J. Id. max/n11无法消除 此不半衡电流在整定计算中应予以考虑 以上分析可知,稳态情况下,bp山三部分组成 Ibp=Ibp. T+ Ibp CT +lbp. AU 5.暂态情况下的不平衡电流: (1)非周期分量的影响: 比稳态珈bp大,且含有很大的非周期分量,持续时间比较长(几|周波) 最大值出现在短路后几个周波.引入非周期分量函数Kfzq [bp. CT=Kfzq Ker Ktx Id max/ nl1 措施:快速饱和中间变流器抑制非周期分量 (2)山Ⅱy产生的不半衡电流 当变压器电压突然增加的情况下(如:空载投入,区外短路切除后 ⅡL↑→励磁涌流.可达(6-8)te. 共波形参看教材173页,图6- 特点 ①有很大的直流分量.(80%基波 ②有很大的谐波分量,尤以二次谐波为主.(20%基波) ③波形间出现间断.(削去负波后) 措施 ①采用具有速饱和铁心的差动继电器 ②间断角原理的差动保护 ③利用二次谐波制动 ④利用波形对称原理的差动保护 三.BCH-2型差动继电器的工作原理 具有比较良好的躲过变压器励磁涌流特性的差动继电器