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1、主讲讲：严红严红 亮 2004年10月变压器保护及整定说明变压器保护及整定说明交流内容交流内容一、电力变压器介绍二、电力变压器微机保护的配置1、 中、低压变电 所主变压 器的保护配置2、 高压、超高压变电 所主变压 器的保护配置三、变压器的本体主保护四、变压器的后备保护1、 复合电压闭锁 方向过流保护2、 变压 器过负 荷保护3、 变压 器零序保护、 中性点直接接地的零序保护方式、 中性点不接地的零序保护方式、 中性点经放电间 隙接地的零序保护方式五、变压器保护的电流平衡整定1、 变压器保护TA接线原则2、 电流平衡的调整系数 、 变压器各侧一次额定电流的计算、 变压器各侧二次额定电流的计算、
2、 平衡系数的计算、 保护内部计算用变压器各侧额定二次电流六、比率制动式差动保护的原理七、变压器怎么防止励磁涌流1、 二次谐波制动原理2、 间断角及波形对称识别原理八、阻抗保护的原理九、过励磁保护二、变压器不正常工作状态 由于外部短路或过负荷引起的过电流、油箱漏油造成油面降低、变压 器中性点电压升高、由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁等。三、变压器的故障类型（可分内部故障和外部故障两种）（1）变压器内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障，主要有：各 绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相 绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。（2）变压器外部故障指变压器油箱外部
3、绝缘套管及其引出线上发生的 各种故障，主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外 壳）短路，引出线之间发生的相间故障等。电力变压器介绍（一）电力变压器介绍（一）一、变压器的种类油浸式变压器、干式变压器、整流变压器、自耦变压器、隔离变压器 、特种变压器、控制变压器、电炉变压器等等。 电力变压器介绍（二）电力变压器介绍（二）四、怎么样保证变压器的安全运行为了防止变压器在发生各种类型鼓掌和不正常运行时造成不应有的 损失，保证电力系统连续安全运行，变压器一般装设以下继电保护装置：（1）防御变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的瓦斯保护；（2）防御变压器绕组和引出线多相短路、大接地电流系统侧
4、绕组和引 出线的单相接地短路及绕组匝间短路的（纵联）差动保护或电流速断保护 ；（3）防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断 保护)后备的过电流保护(或复合电压起动的过电流保护、负序过电流保护 ）；（4）防御大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护；（5）防御变压器对称过负荷保护；（6）防御变压器过励磁的过励磁保护。电力变压器保护的配置电力变压器保护的配置电力变压器的微机保护和常规保护的配置原则基本上是一样的，但由于微机保护 软件化的特点，一般微机保护的配置比较齐全、灵活。一、中、低压变电所主变压器的保护配置：（一）主保护配置（1）比率制动式差动保护。中、低压变电所主
5、变容量不会很大，通常采用二次谐 波闭锁原理的比率制动式差动保护。（2）差动速断保护；（3）本体主保护。本体重瓦斯、有载调压重瓦斯和压力释放。（二）后备保护配置主变后备保护均按侧配置，各侧后备保护之间、各侧后备保护与主保护之间的 软件硬件均相互独立。1、小电流接地系统变压器后备保护的配置：（1）复合电压闭锁方向过流保护；（2）过负荷保护；（3）主变过温告警（或跳闸）；（4）TV断线告警或闭锁保护。2、大电流接地系统变压器后备保护的配置对于高压侧中性点接地的变压器，除复合电压闭锁方向过电流保护、 过负荷保护、冷控失电，过温保护、TV断线告警或闭锁保护之外，还应该 考虑设置接地保护。通常针对以下三种
6、接地方式配置不同的保护：（1）中性点直接接地运行，配置二段式零序过流保护；（2）中性点可能接地或不接地运行，配置一段两时限零序无流 闭锁零 序过压保护；（3）中性点经放电间隙接地运行，配置一套两时限式间隙零序过流保 护。对于双卷变压器，后备保护可以只配置一套，装于降压变的高压侧（ 或升压变的低压侧）；对于三卷变压器，后备保护可以配置两套：一套装 于高压侧作为变压器本身的后备保护，另一套装于中压或低压的电源一侧 ，并只作为相邻元件的近后备保护，而不作为变压器本身的后备保护。因 为一般变压器均装有瓦斯保护和一套主保护，再有一套高压侧（即主电源 侧）的后备保护就足够了。二、高压、超高压变电所主变的保
7、护配置（一）主保护配置（1）比率制动式差动保护，除采用二次谐波闭锁原理外，还可以采用 波形鉴别闭锁原理或对识别原理克服励磁涌流误动；（2）工频变化量比率差动保护；（3）差动速断保护。（二）后备保护配置高压侧后备保护可按如下方式配置 （1）相间阻抗保护，方向阻抗元件带3%的偏移度；（2）二段零序方向过流保护；（3）反时限过激磁保护；（4）过负荷报警。中压侧后备保护同高压侧。低压侧后备保护设过流保护及零序过压保护。变压器本体主保护变压器本体主保护变压器的任何形式的差动保护都只是电气保护，任何情况下都不能代 替反映变压器油箱内部故障的温度、油位、油流、气流等非电气量的本体 主保护。变压器本体主保护有
8、三个：本体重瓦斯、有载调压重瓦斯和压力释放 。三个本体保护均按开关量输入方法引入保护装置的输入端来实现保护的 出口重动与发信，有的变压器保护装置中不含轻瓦斯保护，所以仅需发信 的轻瓦斯（本体轻瓦斯和有载调压轻瓦斯）仅作为遥信开关量，由保护装 置或者远动RTU采集。 变压器的后备保护变压器的后备保护一、变压器的复合电压闭锁方向过流保护复合电压闭锁元件：是利用正序低电压和负序过电压反应系统故障，防止保护 误动作的对称序电压测量元件。复合电压闭所过流保护的灵敏性比低电压启动的过流保护灵敏度要高，虽然两 种保护的动作电流都是按躲过变压器额定电流来整定，但是低电压元件是按变压器 额定电压的70%左右来整
9、定，而复合电压闭锁元件中的负序电压是按变压器额定电 压的0.060.12倍来整定的。 复合电压闭所方向过流保护的逻辑图：变压器的后备保护变压器的后备保护二、变压器的过负荷保护过负荷保护一般取三相电流，该保护在变压器保护中有三个作用：（1）用于发变压器过负荷告警信号；（2）用于启动变压器风扇冷却设备；（3）对于有载调压变压器则还要作用于闭锁有载调压 。过负荷保护的逻辑图：变压器的后备保护变压器的后备保护二、变压器的零序保护主变零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。由主变零序电流、零序电压、间隙零 序电流元件构成，根据不同的主变接地方式分别设置如下三种保护形式：中性点直接接地保护 方式、
10、中性点不直接接地保护方式、中性点经间隙接地的保护方式。（1）中性点直接接地保护方式变压器中性点直接接地的零序保护方式一般是由两段式的零序电流构成，可选择经或者不经 零序电压闭所。两段的时限可分别设置，一般I段时限跳母联断路器或者跳三绕组变压器中压侧 有电源线路；II段跳本侧或者全部跳开断路器。需要注意的是，目前微机保护均不采用零序过 流时跳另一台不接地变压器的方式，以避免两台主变的后备保护相互联系造成的接地混乱，也 可以避免变压器中性点切换时因未切换保护压板引起的误动现象。（2）中性点不直接接地保护方式在发电厂或变电所有两台及以上变压器并列运行时，为限制接地故障时的零序电流，通常只 有一部分变
11、压器的中性点接地，另一部分变压器的中性点不接地。变压器中性点不接地的运行 方式有时根据需要也可以切换为中性点接地的运行方式。此类变压器需装设零序无流闭锁零序 过电压保护。中性点不接地运行时，不会出现I0，不闭锁零序过压保护。当中性点改接地运行 时，发生接地故障时出现I0，即闭锁零序过压保护。变压器的后备保护变压器的后备保护中性点不直接接地保护方式时应注意零序电压时限应要求大于零序过流I段的时限而小于零序II 段的时限，这样安排时限的目的是保证中性点不接地变压器先跳闸，接地变压器后跳闸。在发生接 地故障时，零序过流I段先动作解列母联，使两台主变分列运行。解列后如故障消失，则表明故障不 在本变压器
12、保护范围内。解列后如故障仍存在，对中性点不接地变压器可由零序电压保护跳闸切除 故障；对于中性点接地变压器，由于仍有零序电流而闭锁零序电压保护，由零序II段跳闸，最终全部 切除故障。（3）中性点经放电间隙接地保护方式变压器中性点经放电间隙接地，对分级绝缘变压器的中性点绝缘薄弱部分，可以起到过电压保护 的作用，尤其是对220kV以上电压等级的变电所，断路器有非全相跳、合闸的情况。非全相跳合闸时 如出现系统失步，中性点与地之间电压有可能升至两倍的最高运行相电压，这时零序电压保护因有 延时，将危害变压器绝缘安全不能起到保护作用。为此，在变压器装设放电间隙作为过电压保护。在放电间隙放电时，应避免放电时间过长。为此对于这种接地方式，应装设专门的反应间隙放 电的零序电流保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙长时间放电。间隙零序电流保护是由间隙零序过流和零序过压元件按并联逻辑方式构成的。当系统接地故障 时，如间隙放电，间隙零序过流元件动作，经延时保护动作；若放电间隙不放电，则利用零序电压 元件动作实现零序保护。间隙零序电流保护时限也是I段两时限方式，第一时限跳母联开关，第二时 限跳变压器各侧开关。但要注意，该保护对时间元件有要求：当发生间隙性弧光接地时，间隙保护 用的时间元件不得“中途返回”（微机保护可采用累加计时方
