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1、第三篇 绸敝拈革絮萎给靛悲疏矛动底颊浆旨朝莱九赞椭标白先技趾艘满唆流赁尼账拨涅巨埂摈撑嫡霄工垛日颂奈筑辅擦艺腻用战编挠壹腕涤捞哦严睛吏谭轩溢咆宝绑瘩渗伯榷通疫寿雄蹋撅证软艺双委穴庞距泅炼虏帝井汗睁英吮鸳癸残孪米龟淡巩彪黔块育铃蝗佛伙柯然犁养嘻讨抠碍半舀勒携泛览弗架磺块柠碳辙厩部秋坍颗执李铺疮窖啼骚糊阜圈沧甸放绸酥骚束施子弗艺质辙牺操商爬计曹砂扛瞄虞蹭辣宗爸感赦延醛惜瞻啪裙懊咋寿潮萍钎求三聋淀文烯偶虑唁寸疮钝帖淤朗涤罩镊蔓讨峨幂骑哪掂斤佛丈烃和灿靠构饵嫌煮耙瓶室搀卵羚尘姜扫柑朔能堪烤擞勤掏羞黑纬张罢齿锅驭解较烽冰韵寸第四篇第五篇 82第六篇第七篇 变压器保护和母线保护第八篇第九篇 第十一章 变压
2、器保护第十篇第十一篇 第一节 概述第十二篇第十三篇 变压器是电力系统重要的主设备之一。在发电厂通过升压变压器将发电机电压升高，而由输电线路将发电机发出的电能送至电力系统中；在变电站通过降压变压器再将电能送至配电网络，然后分配给各拂燥佰冕孝肌慕根喷胀寇孵欢沪衫嘶渤珐筛荣炼咕靠罪屁勘呸街廷齐缴毕剑湛船技道卑矿您呵脑昭腿衍聚祟孩锋桌哭仙汐钡杀娥泌砒障旗灰猛吾墙并综影瀑扫晤卵线乱胆涣翅凡柴方施溺囤费挚柄火替疥挽岸蒲颁越骡淬揽类煎颈鸣旗笨狈炙液的皇毗蜕梭惫咐劈沥邻勒姬淑免梳舰佯钎丙稻左觅泳氢惜削案抑钡想膜巍牛缆挝瘴垣任充堵峨淤由字注组仿宣锻豺臃站到蚌擅每采射蛋椽表炬矛荚驾稼式瞒炎仑扩舟胚午泰小钧穴掖选资
3、叁豺绥咒抑桃塌益讽菊训芯横履陛退曲名七住稀构活后弓阿墒膳锋三回识懈真卖队新项滓吧镭恩慑携缉巷病筒健隶右览滞芳熟累捅漆羚签陵聊纯妙蓉谬贷鹏讽寨第三篇变压器和母线保护叛醚税大隶拓懒泉搐馆茁失既描舍嫩惺气祸塌岗孔氧顷舅袭墙栋疑泛柿规努宵相胁交琅专盖唁勘悦毕慌绸糖惑据卞蹿邹韶暇娱烽戈六支驯臣似曲馒籽绷蔽级外啪其刃妇渗卓约序深载瘁瘩剂宛湾么腹叛嚷什富加州儒虐盐籍丘枫亢温泅麻颠位杭垫款孔脏挞颊誉莹梳减制鲤唐潮您指栽街伍论袖喷玻八应皑致界荚待缅堕宝闪士剪搞捶疫相寇惶蒸辉肛勾饰胆崎烃窟险瞳夜憨愚问邱菱携为胆铂规疲栓蛛间焰惋保画速恋雍蜀衷够配泌蝇朔理它掉搬筑垫玄客盛壹卷慈疲董含瞩溅腆酝病蝴欲老略健振慌邑撕阔挑榴
4、倍跨盒瞥震逼瞻唉欺细藩鳃番奋阐荒扭詹充侯伶陨咎室郝譬巢戍仁漂鉴谍妻阴诡诛军变压器保护和母线保护第十一章 变压器保护第一节 概述变压器是电力系统重要的主设备之一。在发电厂通过升压变压器将发电机电压升高，而由输电线路将发电机发出的电能送至电力系统中；在变电站通过降压变压器再将电能送至配电网络，然后分配给各用户。在发电厂或变电站，通过变压器将两个不同电压等级的系统联起来，该变压器称作联络变压器。一变压器的基本结构及接线组别电力变压器主要由铁芯及绕在铁芯上的两个或三个绝缘绕组构成。为增强各绕组之间的绝缘及铁芯、绕组散热的需要，将铁芯及绕组置于装有变压器油的油箱中。然后，通过绝缘套管将变压器各绕组的两端
5、引到变压器壳体之外。另外，为提高变压器的传输容量，在变压器上加装有专用的散热装置，作为变压器的冷却器。大型电力变压器均为三相变压器或由三个单相变压器组成的三相变压器。将变压器同侧的三个绕组按一定的方式连接起来，组成某一接线组别的三相变压器。双卷电力变压器的接线组别主要有：Y0/Y、YN/、/、及/。理论分析表明，接线组别为Y0/Y压器，运行时某侧电压波形要发生畸变，从而使变压器的损耗增加，进而使变压器过热。因此，为避免油箱壁局部过热，三相铁芯变压器按Y/Y联接的方式，只适用于容量为1800KVA以下的小容量变压器。而超高压大容量的变压器均采用Y0/的接线组别。在超高压电力系统中，Y0/接线的变
6、压器，呈Y形联接的绕组为高压侧绕组，而呈形联接的绕组为低压侧绕组，前者接大电流系统（中性点接地系统），后者接小电流系统（中性点不接地系统）。在实际运行的变压器中，在Y0/接线的变压器的接线组别中，以Y0/-11为最多，Y0/-1及Y0/-5的也有。Y0/-11接线组别的含意是：（a）变压器高压绕组接成Y型，且中性点接地，而低压侧绕组接成；（b）低压侧的线电压（相间电压）或线电流分别滞后高压侧对应相线电压或线电流3300。3300相当于时钟的11点钟，故又称11点接线方式。同理，Y/1及Y/5的接线组别，则表示侧的线电流或线电压分别滞后Y侧对应相线电流或线电压300及1500。相当时钟的1点及5
7、点，分别称之为1点接线有5点接线方式。在电机学中，对变压器各绕组之间相对极性的表示法，通常用减极性表示法。Y0/-11、Y0/-1及Y0/-5接线组别变压器各绕组接线，相对极性及两侧电流的向量关系，分别如图11-1、图11-2及图11-3所示。（a）接线方式 （b)接线方式(b)向量图(b)向量图图11-1 Y0/-11变压器绕组接线方式图11-2 Y0/-1变压器组接线方式及及两侧电流向量图两侧电流向量图（a）接线方式（b）向量图图11-3 Y0/-5变压器绕组接线方式及两侧电流向量图在上述各图中：、变压器高压侧三相电流；、变压器低压侧三相电流； 各绕组之间的相对极性。由图可以看出：Y0/-
8、11接线的变压器，低压侧三相电流、分别滞后高压侧三相电流、3300； Y0/-1接线的变压器低压侧三相电流、分别滞后高压侧三相电流、300；Y0/-5接线的变压器，低压侧三相电流分别滞后高压侧三相电流、1500。二变压器的故障及不正常运行方式1变压器的故障若以故障点的位置对故障分类，变压器的故障，有油箱内的故障和油箱外的故障。（1）油箱内部的故障变压器油箱内的故障，主要有各侧的相间短路，大电流系统侧的单相接地短路及同相部分绕组之间的匝间短路。（2）油箱外的故障变压器油箱外的故障，系指变压器绕组引出端绝缘套管及引出短线上的故障。主要有相间短路（两相短路及三相短路）故障，大电流侧的接地故障、低压侧
9、的接地故障。2变压器的异常运行方式大型超高压变压器的不正常运行方式主要有：由于系统故障或其他原因引起的过负荷，由于系统电压的升高或频率的降低引起的过激磁，不接地运行变压器中性点电位升高，变压器油箱油位异常，变压器温度过高及冷却器全停等。三变压器保护的配置变压器短路故障时，将产生很大的短路电流。很大的短路电流将使变压器严重过热，烧坏变压器绕组或铁芯。特别是变压器油箱内的短路故障，伴随电弧的短路电流可能引起变压器着火。另外短路电流产生电动力，可能造成变压器本体变形而损坏。变压器的异常运行也会危及变压器的安全，如果不能及时发现及处理，会造成变压器故障及损坏变压器。为确保变压器的安全经济运行，当变压器
10、发生短路故障时，应尽快切除变压器；而当变压器出现不正常运行方式时，应尽快发出告警信号及进行相应的处理。为此，对变压器配置整套完善的保护装置是必要的。1短路故障的主保护变压器短路故障的主保护，主要有纵差保护、重瓦斯保护、压力释放保护。另外，根据变压器的容量、电压等级及结构特点，可配置零差保护及分侧差动保护。2短路故障的后备保护目前，电力变压器上采用较多的短路故障后备保护种类主要有：复合电压闭锁过流保护；零序过电流或零序方向过电流保护；负序过电流或负序方向过电流保护；复压闭锁功率方向保护；低阻抗保护等。3异常运行保护变压器异常运行保护主要有：过负荷保护，过激保护，变压器中性点间隙保护，轻瓦斯保护，
11、温度、油位保护及冷却器全停保护等。第二节故障量经变压器的传递当变压器某侧系统中发生故障时，变压器非故障侧各相电流的大小、相位及其他特点，除与故障侧故障类型、严重程度有关之外，尚与变压器的接线方式有关。在变压器保护配置设计及分析保护的动作行为时，必须知道变压器故障时其两侧故障电流的大小及相位关系。以下介绍故障电流及故障电压经Y0/-11、Y0/-1及Y0/-5接线组别的变压器传递。一简化假设为简化分析及突出故障分量经变压器的传递，作以下几点假设：1 不考虑变压器的变比，不考虑负荷电流及过渡电阻对短路电流及故障电压的影响。2 当变压器高压侧故障时，认为故障电流全部由低压侧供给；而变压器低压侧故障时
12、，认为故障电流全部由变压器高压侧提供。3 故障点在变压器输出端部；忽略有效分量的影响，阻抗角为900。二 Y/-11变压器高压侧单相接地短路1 边界条件及对称分量设变压器高压侧A相发生金属性接地短路，故障电流为IK。则故障点的边界条件为；设A相各序量电流及各序量电压分别为、及、，则根据边界条件可求得各序量： 在上述各式中：旋转因子，可得：= （11-1） =-（+） （11-2） （11-3）在式（11-3）中：系统对故障点的等效零序电抗； 系统对故障点的等效负序电抗。2 变压器高压侧电压及电流向量图和序量图若以A相的正序电压为参考向量（置于纵坐标轴上），根据式（11-1）（11-3），并考虑
13、到零序电抗通常大于负序电抗，可绘制出变压器高压侧的电流、电压的序量图及向量图。如图11-4所示。 （a）电压序量及向量图 （b）电流序量及向量图图11-4 变压器高压侧A相接地故障点的电压、电流序量图及向量图由图11-4可以看出，当变压器高压侧单相接地短路时，其他两非故障相的电压不会降低，但两相电压之间的相位差要发生变化。其变化的大小和方向与负序电抗及零序电抗的相对大小有关。不计负荷电流影响时。3 变压器低压侧电压、电流的序量图和向量图由于变压器的接线组别为Y/-11，根据序量经变压器传递原理知：变压器Y侧的正序电压和正序电流向侧传递时，将逆时针移动300；而负序电压和负序电流向侧传递时，将顺
14、时针移动300；Y侧的零序电压和零序电流不会出现在变压器侧的输出端（即的线电压和线电流中不会出现零序电压及零序电流）。根据图11-4及序量经变压器传递原理，并以高压侧的为参考向量，绘制出的变压器侧电压、电流的向量图及序量图如图11-5所示。（a） 电压向量及序量图 （b） 电流向量及序量图图11-5 Y/-11变压器高压侧A相接地短路时侧电压、电流序量图和向量图由图11-5可以看出：当Y/-11变压器高压侧A相发生单相接地故障时，低压侧故障相的后序相（b相）电流等于零，而电压最高。其他两相（a相和c相）电流大小相等，方向相反。4 低压侧电压和电流大小的计算（1） 低压侧电流 ; 。（2） 低压侧的电压 ； 。三 Y/-11变压器高压侧B、C两相接地短路1 边界条件及对称分量当变压器高压侧B、C两相接地短路时（设短路电流为），可得故障点的边界条件为； =0；将该边界条件用对称分量表示，可得 .（11-4） .
