《《变压器保护》PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《变压器保护》PPT课件（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变压器保护目 录变压器的故障类型和不正常工作状态 变压器保护配置变压器保护的基本原理变压器保护运行注意事项变压器保护的异常处理变压器保护的日常维护、巡视一、电力变压器的故障类型和不正常工作状态 （一）变压器的故障类型 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种类型：1、油箱外的故障:主要是套管和引出线上发生相间短路以及接地短路。2、油箱内的故障:包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。 实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式；而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。（二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有:1、变压器
2、外部短路引起的过电流;2、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；3、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。4、对于中性点不接地运行的星形接线变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；5、大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁。 变压器处于不正常运行状态时，引起铁芯、绕组和其他金属构件的过热。继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。二、变压器保护配置（一）变压器保护分类变压器油箱内故障时，除了变压器各侧电流、电压变化外，油箱内的油、气、温度等非电量也会发生变化。因此，变压器保护分为电量保护
3、和非电量保护。（二）变压器保护配置1 1、瓦斯保护瓦斯保护 电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。 瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障（例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等），但像变压器绝缘子闪络等油箱外面的故障，瓦斯保护不能反应。 2 2、差动保护或电流速断保护、差动保护或电流速断保护 对容量为6300kVA及以上的变压器，以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器，10 00
4、0kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器，应装设纵差动保护。 电流速断保护用于容量为10 000kVA及以下的变压器。对2000kVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动保护。3 3、外部相间短路和接地短路时的后备保护外部相间短路和接地短路时的后备保护 变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等也有采用阻抗保护（500kV特殊保护）作为后备保护的情况。 发生接地故障时，变压器中性点将出现零序电流，母线将出现零序电压，变压器的接地后备保护通常都是以反应这些电气量而构成的。 4 4、过
5、负荷保护、过负荷保护 变压器长期过负荷运行时，绕组会因发热而受到损伤。对400kVA以上的变压器，当数台并列运行，或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。 5 5、过励磁保护、过励磁保护(500kV特殊保护) 对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁时，励磁电流急剧增加，铁芯及附近的金属构件损耗增加，引起高温。长时间或多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化。高压侧电压为500kV及以上的变压器，应装设过励磁保护，在变压器允许的过励磁范围内，保护作用于信号，当过励磁超过允许值时，可动作于跳闸。6 6、其他非电量保护其他非电量保护 对变压器温度及油箱内压力升高和冷
6、却系统故障，应按现行有关变压器的标准要求，专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护。 非电量保护：非电量保护：1）本体轻瓦斯保护；2）冷却器全停保护；3）压力释放保护；4）油温高报警保护；5）绕组温度高报警保护；6）油位异常保护。（三）变压器保护配置示例 1、220kV兴隆变电站主变保护配置示例 本站主变保护装置 PST-1200系列保护。 主变压器保护装置是以差动保护、后备保护和瓦斯保护为基本配置的成套变压器保护装置。保护装置有两种不同的差动保护，设有完全相同的CPU插件，分别完成差动保护功能，高压侧后备保护功能，低压侧后备保护功能，各种保护功能均有软件实现，瓦斯保护有独立机箱。 变压器PS
7、T1200型保护压板投停情况：序号压板名称压板投停情况1差动保护：（功能压板）正常投入，当差动保护测方向、CT回路开路时，差动二次回路异常时，停用差动保护压板2220kV侧复压过流 正常运行时投入，PT失压时，不停用（负荷超过50%时申请停用），应立即处理PT失压3220kV侧零序方向过流段 正常运行时投入，PT失压时，停用220kV侧零序方向过流段保护压板 4220kV侧零序电流正常运行时投入，PT失压时，不停用5220kV间隙保护 变压器220kV侧中性点不接地时，投入间隙保护，当一台主变运行时，停用间隙保护 6110kV侧复压方向过流段正常运行时投入，PT失压时，停用110kV侧复压方向
8、过流段保护压板 7110kV侧复压过流 正常运行时投入，PT失压时，不停用（负荷超过50%时，申请停用），应立即处理PT失压 8110kV侧零序方向过流段 正常运行时投入，PT失压时，停用110kV侧零序方向过流段保护压板 序号压板名称压板投停情况9110kV侧零序方向过流段 正常运行时投入，PT失压时，停用110kV侧零序方向过流段保护压板 10110kV侧零序过流 正常运行时投入1110kV段复压过流 正常运行时投入1210kV段速断过流 正常运行时投入1310kV段复压过流 正常运行时投入1410kV段速断过流 正常运行时投入15差动、间隙及后备跳201开关 正常运行时投入16差动、间隙
9、及后备跳201开关 正常运行时投入17差动、间隙及后备跳101开关、跳014开关 正常运行时投入18重瓦斯保护：（功能压板）变压器送电及正常运行时投入压板19瓦斯保护跳201开关、跳201开关、跳101开关、跳014开关 正常运行时投入。当变压器加油、更换桂胶等，按规定瓦斯需投信号时，停用瓦斯保护跳闸压板 2、500kV泰山变电站主变保护配置示例 #2、#3号主变保护采用南京自动化设备总厂生产的WBZ500H微机型变压器保护装置。整套装置由三个独立单元组成：主保护单元、后备保护单元、非电量保护单元。 主保护包括：差动保护、分差保护、瓦斯保护。 后备保护包括：过激磁保护、相间阻抗保护、复合电压闭
10、锁过流保护、零序电流保护、过负荷保护。 非电量保护包括：本体轻瓦斯保护、本体重瓦斯保护、冷却器全停保护、压力释放保护、油温高报警保护、绕组温度高报警保护、油位异常保护。 主变各保护屏保护配置表（一）保护屏及保护屏及保护型号保护型号 保护功能配置保护功能配置A A屏屏 （WBZ-500H）包括差动保护及后备保护装置单元。 高压侧：差动保护、相间阻抗保护、接地阻抗保护、复压过流保护、零序过流保护、零序方向段保护、零序方向段保护、过激磁保护、中性点零序过流保护。 中压侧：差动保护、相间阻抗保护、接地阻抗保护、零序过流保护、零序方向段保护、零序方向段保护、非全相保护、复压过流保护及公共绕组过负荷。 低
11、压侧：差动保护、复压过流保护、速断过流保护。三侧过负荷、PT回路异常告警等。 主变各保护屏保护配置表（二）保护屏及保护屏及保护型号保护型号保护功能配置保护功能配置B B屏屏 （WBZ-500H）包括差动保护及后备保护装置单元。 高压侧：差动保护、相间阻抗保护、接地阻抗保护、复压过流保护、零序过流保护、零序方向段保护、零序方向段保护、过激磁保护、中性点零序过流保护。 中压侧：差动保护、相间阻抗保护、接地阻抗保护、零序过流保护、零序方向段保护、零序方向段保护、非全相保护、复压过流保护及公共绕组过负荷。 低压侧：差动保护、复压过流保护、速断过流保护。三侧过负荷、PT回路异常告警等。 主变各保护屏保护
12、配置表（三）保护屏及保护屏及保护型号保护型号保护功能配置保护功能配置C C屏屏 （WBZ-500H）包括分差保护、非电量保护。 分差保护：三侧差动保护、TA断线闭锁差动保护、过负荷告警。 非电量保护：本体轻瓦斯保护、本体重瓦斯保护、冷却器全停保护、压力释放保护、油温高报警保护、绕组温度高报警保护、油位异常保护。 小 结一、变压器的故障类型和不正常工作状态 两种故障类型：油箱外和油箱内故障 不正常工作状态：变压器外部短路引起的过电流；负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。二、变压器保护配置 变压器保护分为电量保护和非电量保护。 主保护包括：差动保护、分差保
13、护、瓦斯保护。 后备保护包括：过激磁保护、相间阻抗保护、复合电压闭锁过流保护、零序电流保护、过负荷保护。 非电量保护包括：本体轻瓦斯保护、本体重瓦斯保护、冷却器全停保护、压力释放保护、油温高报警保护、绕组温度高报警保护、油位异常保护思考题1、变压器有哪几种故障类型和不正常工作状态？2、什么是变压器保护的电量保护和非电量保护？3、500kV变压器一般有哪些特殊保护？（1）过励磁保护是用来防止变压器突然甩负荷或因励磁系统因引起过电压造成磁通密度剧增，引起铁芯及其他金属部分过热。（2）500kV、220kV低阻抗保护。当变压器绕组和引出线发生相间短路时作为差动保护的后备保护。三、变压器保护的基本原理
14、（一）变压器的主保护主保护：为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。 主保护包括：差动保护、分差保护、瓦斯保护。1、纵差保护 （1）变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的,主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。双绕组变压器正常运行时的电流分布三绕组变压器内部故障时的电流分布利用套管CT利用开关侧CT（2）差动保护保护范围示例（3）差动保护特点 保护范围：三侧开关CT（包括CT）至主变部分。可以反应保护范围内的接地、相间、匝间故障。 动作特性：瞬时跳三侧开关 (0 S动作)2、瓦斯保护 （1）瓦斯保护：可以反应主变内部
15、各种故障（包括接头过热、局部放电、铁芯故障等）的非电量主保护。轻瓦斯保护动作于发信号，重瓦斯保护动作瞬时跳开各侧开关 。（2）瓦斯保护原理图瓦斯继电器（3）瓦斯（气体）继电器安装位置“瓦斯（气体）继电器”安装位置在油箱与油枕的连接导管中（图中“1”所示）（4）瓦斯保护原理 当变压器发生内部故障时产生大量的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油下降，当油面降低到一定程度时，上浮筒下沉使水银接点接通，发轻瓦斯动作信号。如果是严重的故障时，油箱内的压力增大使油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路。（5 5）瓦斯保护的范围）瓦斯保护的范围油箱内部的相间短路故障
16、绕组匝间、层间短期故障绕组与铁芯与外壳间的短路故障铁芯故障油面下降或漏油分接头接触不良等故障 3 3、差动差动、瓦斯、瓦斯保护保护特点分析特点分析 （1）瓦斯保护的主要优点是结构简单，灵敏性高，能反应变压器油箱内的各种故障。特别是能反应轻微匝间短路。它也是油箱漏油或绕组、铁芯烧损的唯一保护。 （2）差动保护能反应油箱外（变压器套管和引出线的）故障，抗外部振动干扰能力强。 （3）瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障，包括铁芯过热烧伤，油面降低，但差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路，虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击，但表现在相电流上却并不大，因此差动保护没有反应，瓦斯保护对此却能很灵敏地加以反应。 （4）差动保护与瓦斯保护在保护范围上有一定互补性，不能相互代替，一起作为变压器的主保护。（二）变压器的后备保护 后备保护：当主保护或开关拒动时，用来切除故障的保护。后备保护分为远后备和近后备两种。 远后备保护：当主保护或开关拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 近后备保护：当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保
