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1、第三节第三节第三节第三节 变压器的瓦斯保护变压器的瓦斯保护变压器的瓦斯保护变压器的瓦斯保护一、瓦斯继电器的工作原理一、瓦斯继电器的工作原理一、瓦斯继电器的工作原理一、瓦斯继电器的工作原理 当变压器内部故障当变压器内部故障当变压器内部故障当变压器内部故障( ( ( (包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路经电弧电阻的接地短路经电弧电阻的接地短路经电弧电阻的接地短路) ) ) )时，由于故障点电流和电弧的作时，由于故障点电流和电弧的作时，由于故障点电流和电弧的作时，由于故障点电流和
2、电弧的作用，使得变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生用，使得变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生用，使得变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生用，使得变压器油及其他绝缘材料因局部受热而分解产生气体，因气体比较轻，因而从油箱流向油枕的上部。气体，因气体比较轻，因而从油箱流向油枕的上部。气体，因气体比较轻，因而从油箱流向油枕的上部。气体，因气体比较轻，因而从油箱流向油枕的上部。 当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量气体，此时将有当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量气体，此时将有当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量气体，此时将有当故障严重时，油会迅速膨胀并产生大量气体，此时将有大量的
3、气体夹杂着油流冲向油枕的上部。大量的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。大量的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。大量的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。 利用变压器内部故障时的这一特点构成的保护装置称为瓦利用变压器内部故障时的这一特点构成的保护装置称为瓦利用变压器内部故障时的这一特点构成的保护装置称为瓦利用变压器内部故障时的这一特点构成的保护装置称为瓦斯保护。斯保护。斯保护。斯保护。 如果变压器内部发生如果变压器内部发生如果变压器内部发生如果变压器内部发生严重漏油严重漏油严重漏油严重漏油或匝数很少的或匝数很少的或匝数很少的或匝数很少的匝间短路匝间短路匝间短路匝间短路、铁铁铁铁芯局部烧损芯局部烧损芯局部烧损芯
4、局部烧损、线圈断线线圈断线线圈断线线圈断线、绝缘劣化绝缘劣化绝缘劣化绝缘劣化和和和和油面下降油面下降油面下降油面下降等故障时，等故障时，等故障时，等故障时，往往纵差保护等其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能够往往纵差保护等其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能够往往纵差保护等其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能够往往纵差保护等其他保护均不能动作，而瓦斯保护却能够动作。动作。动作。动作。 因此，因此，因此，因此，瓦斯保护是变压器内部故障最有效的一种主保护瓦斯保护是变压器内部故障最有效的一种主保护瓦斯保护是变压器内部故障最有效的一种主保护瓦斯保护是变压器内部故障最有效的一种主保护。35KV级油浸式电力变压
5、器级油浸式电力变压器气体继电器安装示意图气体继电器安装示意图气体继电器安装示意图气体继电器安装示意图1111瓦斯继电器；瓦斯继电器；瓦斯继电器；瓦斯继电器；2222油枕；油枕；油枕；油枕；3333变压器顶盖；变压器顶盖；变压器顶盖；变压器顶盖；4444连接管道。连接管道。连接管道。连接管道。 瓦斯保护瓦斯保护瓦斯保护瓦斯保护主要由瓦斯继主要由瓦斯继主要由瓦斯继主要由瓦斯继电器来实现，电器来实现，电器来实现，电器来实现，它是一种气体它是一种气体它是一种气体它是一种气体继电器，安装继电器，安装继电器，安装继电器，安装在变压器油箱在变压器油箱在变压器油箱在变压器油箱与油枕之间的与油枕之间的与油枕之间
6、的与油枕之间的连接导油管中。连接导油管中。连接导油管中。连接导油管中。这样，油箱内这样，油箱内这样，油箱内这样，油箱内的气体必须通的气体必须通的气体必须通的气体必须通过瓦斯继电器过瓦斯继电器过瓦斯继电器过瓦斯继电器才能流向油枕。才能流向油枕。才能流向油枕。才能流向油枕。图图图图6.8 6.8 6.8 6.8 开口杯挡板式气体继电器结构图开口杯挡板式气体继电器结构图开口杯挡板式气体继电器结构图开口杯挡板式气体继电器结构图1111下开口杯下开口杯下开口杯下开口杯 2222上开口杯上开口杯上开口杯上开口杯 3333干簧触点干簧触点干簧触点干簧触点 4444平衡锤平衡锤平衡锤平衡锤 5555放气阀放气
7、阀放气阀放气阀6666探针探针探针探针 7777支架支架支架支架 8888挡板挡板挡板挡板 9999进油挡板进油挡板进油挡板进油挡板 10101010永久磁铁永久磁铁永久磁铁永久磁铁 当变压器当变压器当变压器当变压器严重漏油而使严重漏油而使严重漏油而使严重漏油而使油面逐渐降低油面逐渐降低油面逐渐降低油面逐渐降低时，首先是上时，首先是上时，首先是上时，首先是上开口杯露出油开口杯露出油开口杯露出油开口杯露出油面，发出面，发出面，发出面，发出报警报警报警报警信号信号信号信号，进而下，进而下，进而下，进而下开口杯露出油开口杯露出油开口杯露出油开口杯露出油面后，继电器面后，继电器面后，继电器面后，继电器
8、动作，发出动作，发出动作，发出动作，发出跳跳跳跳闸脉冲闸脉冲闸脉冲闸脉冲。瓦瓦斯斯继继电电器器的的动动作作说说明明二、瓦斯保护接线二、瓦斯保护接线二、瓦斯保护接线二、瓦斯保护接线(a) (a) (a) (a) 原理接线图原理接线图原理接线图原理接线图 (b) (b) (b) (b) 原理展开图原理展开图原理展开图原理展开图变压器瓦斯保护原理图变压器瓦斯保护原理图变压器瓦斯保护原理图变压器瓦斯保护原理图 为防止变压器油箱内严重故障时油速不稳定，出现跳动现为防止变压器油箱内严重故障时油速不稳定，出现跳动现为防止变压器油箱内严重故障时油速不稳定，出现跳动现为防止变压器油箱内严重故障时油速不稳定，出现
9、跳动现象而失灵，象而失灵，象而失灵，象而失灵，出口中间继电器出口中间继电器出口中间继电器出口中间继电器KMKMKMKM具有自保持功能具有自保持功能具有自保持功能具有自保持功能，利用，利用，利用，利用KM KM KM KM 第第第第三对触点进行自锁，以保证断路器可靠跳闸，其中按钮三对触点进行自锁，以保证断路器可靠跳闸，其中按钮三对触点进行自锁，以保证断路器可靠跳闸，其中按钮三对触点进行自锁，以保证断路器可靠跳闸，其中按钮SB SB SB SB 用于解除自锁，也可用断路器的辅助常开触点实现自动解用于解除自锁，也可用断路器的辅助常开触点实现自动解用于解除自锁，也可用断路器的辅助常开触点实现自动解用于
10、解除自锁，也可用断路器的辅助常开触点实现自动解除自锁。除自锁。除自锁。除自锁。 但这种办法只适于出口继电器但这种办法只适于出口继电器但这种办法只适于出口继电器但这种办法只适于出口继电器KOMKOMKOMKOM距高压配电室的断路器较距高压配电室的断路器较距高压配电室的断路器较距高压配电室的断路器较近的情况，否则连线过长而不经济。近的情况，否则连线过长而不经济。近的情况，否则连线过长而不经济。近的情况，否则连线过长而不经济。 为了防止瓦斯保护在变压器换油、瓦斯继电器试验、变压为了防止瓦斯保护在变压器换油、瓦斯继电器试验、变压为了防止瓦斯保护在变压器换油、瓦斯继电器试验、变压为了防止瓦斯保护在变压器
11、换油、瓦斯继电器试验、变压器新安装或大修后投入运行之初时误动作，器新安装或大修后投入运行之初时误动作，器新安装或大修后投入运行之初时误动作，器新安装或大修后投入运行之初时误动作，出口回路设有出口回路设有出口回路设有出口回路设有切换片切换片切换片切换片XBXBXBXB，将，将，将，将XBXBXBXB倒向电阻倒向电阻倒向电阻倒向电阻R R R R 侧，可使重瓦斯保护改为只发侧，可使重瓦斯保护改为只发侧，可使重瓦斯保护改为只发侧，可使重瓦斯保护改为只发信号。信号。信号。信号。 瓦斯保护动作后，应从瓦斯器上部排气口收集气体，进行瓦斯保护动作后，应从瓦斯器上部排气口收集气体，进行瓦斯保护动作后，应从瓦斯
12、器上部排气口收集气体，进行瓦斯保护动作后，应从瓦斯器上部排气口收集气体，进行分析。分析。分析。分析。 根据气体的数量、颜色、化学成分、可燃性等，判断保护根据气体的数量、颜色、化学成分、可燃性等，判断保护根据气体的数量、颜色、化学成分、可燃性等，判断保护根据气体的数量、颜色、化学成分、可燃性等，判断保护动作的原因和故障的性质。动作的原因和故障的性质。动作的原因和故障的性质。动作的原因和故障的性质。 瓦斯保护能反应油箱内各种故障，且动作迅速、灵敏性高、瓦斯保护能反应油箱内各种故障，且动作迅速、灵敏性高、瓦斯保护能反应油箱内各种故障，且动作迅速、灵敏性高、瓦斯保护能反应油箱内各种故障，且动作迅速、灵
13、敏性高、接线简单，但接线简单，但接线简单，但接线简单，但不能反应油箱外的引出线和套管上的故障不能反应油箱外的引出线和套管上的故障不能反应油箱外的引出线和套管上的故障不能反应油箱外的引出线和套管上的故障。 故瓦斯保护不能作为变压器唯一的主保护，须故瓦斯保护不能作为变压器唯一的主保护，须故瓦斯保护不能作为变压器唯一的主保护，须故瓦斯保护不能作为变压器唯一的主保护，须与纵差保护与纵差保护与纵差保护与纵差保护配合共同作为变压器的主保护配合共同作为变压器的主保护配合共同作为变压器的主保护配合共同作为变压器的主保护。选择题：选择题：选择题：选择题： 运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯运行中的
14、变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯保护应由保护应由保护应由保护应由“跳闸跳闸跳闸跳闸”位置改为位置改为位置改为位置改为“信号信号信号信号”位置运行（位置运行（位置运行（位置运行（ ）A.A.A.A.进行注油和滤油时进行注油和滤油时进行注油和滤油时进行注油和滤油时B.B.B.B.变压器中性点不接地运行时变压器中性点不接地运行时变压器中性点不接地运行时变压器中性点不接地运行时C.C.C.C.变压器轻瓦斯保护动作后变压器轻瓦斯保护动作后变压器轻瓦斯保护动作后变压器轻瓦斯保护动作后思考题：思考题：思考
15、题：思考题： 为什么变压器纵差保护不能代替瓦斯保护？为什么变压器纵差保护不能代替瓦斯保护？为什么变压器纵差保护不能代替瓦斯保护？为什么变压器纵差保护不能代替瓦斯保护？ 瓦斯保护能反应变压器油箱内的各种故障、铁芯过热烧伤、瓦斯保护能反应变压器油箱内的各种故障、铁芯过热烧伤、瓦斯保护能反应变压器油箱内的各种故障、铁芯过热烧伤、瓦斯保护能反应变压器油箱内的各种故障、铁芯过热烧伤、油面降低等。特别是短接匝数很少的匝间短路和一相断线，而油面降低等。特别是短接匝数很少的匝间短路和一相断线，而油面降低等。特别是短接匝数很少的匝间短路和一相断线，而油面降低等。特别是短接匝数很少的匝间短路和一相断线，而这些故障
16、纵差动保护往往不能反应。这些故障纵差动保护往往不能反应。这些故障纵差动保护往往不能反应。这些故障纵差动保护往往不能反应。A 为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、为了防止外部短路引起的过电流和作为变压器纵差保护、瓦斯保护的后备，变压器还应装设后备保护。瓦斯保护的后备，变压器还应装设后备保护。瓦斯保护的后备，变压器还应装设后备保护。瓦斯保护的后备，变压器还应装设后备保护。 变压器相间短路的后备保护既是变压器相间短路的后备保护既是变压器相间短路的后备保护既是变压器相间短路的后备保护既是变
17、压器主保护的后备保护变压器主保护的后备保护变压器主保护的后备保护变压器主保护的后备保护，又是又是又是又是相邻母线或线路的后备保护相邻母线或线路的后备保护相邻母线或线路的后备保护相邻母线或线路的后备保护。 根据变压器容量的大小、地位及性能和系统短路电流的大根据变压器容量的大小、地位及性能和系统短路电流的大根据变压器容量的大小、地位及性能和系统短路电流的大根据变压器容量的大小、地位及性能和系统短路电流的大小，变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护、低电小，变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护、低电小，变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护、低电小，变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护、
18、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护或负序压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护或负序压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护或负序压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护或负序电流保护等。电流保护等。电流保护等。电流保护等。第四节第四节第四节第四节 变压器相间短路的后备保护及过负荷保护变压器相间短路的后备保护及过负荷保护变压器相间短路的后备保护及过负荷保护变压器相间短路的后备保护及过负荷保护一、过电流保护一、过电流保护一、过电流保护一、过电流保护 变压器过电流保护的工作原理与线路定时限过电流保护变压器过电流保护的工作原理与线路定时限过电流保护变压器过电流保护的工作原
19、理与线路定时限过电流保护变压器过电流保护的工作原理与线路定时限过电流保护相同。保护动作后，跳开变压器两侧的断路器。保护的启动相同。保护动作后，跳开变压器两侧的断路器。保护的启动相同。保护动作后，跳开变压器两侧的断路器。保护的启动相同。保护动作后，跳开变压器两侧的断路器。保护的启动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定，即式中式中式中式中为可靠系数，一般取为为可靠系数，一般取为为可靠系数，一般取为为可靠系数，一般取为1.21.21.21.2 1.3
20、1.31.31.3；返回系数，取为返回系数，取为返回系数，取为返回系数，取为0.850.850.850.85 0.950.950.950.95；变压器可能出现的最大负荷电流。变压器可能出现的最大负荷电流。变压器可能出现的最大负荷电流。变压器可能出现的最大负荷电流。变压器过电流保护单相原理接线图变压器过电流保护单相原理接线图变压器过电流保护单相原理接线图变压器过电流保护单相原理接线图变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑：变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑：变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑：变压器的最大负荷电流应按下列情况考虑：(1) (1) (1) (1) 对并联运行的变压器，应考虑切除一
21、台最大容量的变对并联运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的变对并联运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的变对并联运行的变压器，应考虑切除一台最大容量的变压器后，在其他变压器中出现的过负荷。当各台变压器的压器后，在其他变压器中出现的过负荷。当各台变压器的压器后，在其他变压器中出现的过负荷。当各台变压器的压器后，在其他变压器中出现的过负荷。当各台变压器的容量相同时，可按下式计算：容量相同时，可按下式计算：容量相同时，可按下式计算：容量相同时，可按下式计算：式中式中式中式中 n n n n为并联运行变压器的最小台数；为并联运行变压器的最小台数；为并联运行变压器的最小台数；为并联运行变压器的最小台数；
22、为每台变压器的额定电流。为每台变压器的额定电流。为每台变压器的额定电流。为每台变压器的额定电流。(2) 2) 2) 2) 对降压变压器，应考虑负荷中电动机自启动时的最大对降压变压器，应考虑负荷中电动机自启动时的最大对降压变压器，应考虑负荷中电动机自启动时的最大对降压变压器，应考虑负荷中电动机自启动时的最大电流，即电流，即电流，即电流，即式中式中式中式中 为综合负荷的自启动系数，其值与负荷性质及用户为综合负荷的自启动系数，其值与负荷性质及用户为综合负荷的自启动系数，其值与负荷性质及用户为综合负荷的自启动系数，其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关，对与电源间的电气距离有关，对与电源间的电气距
23、离有关，对与电源间的电气距离有关，对110kV 110kV 110kV 110kV 降压变电站的降压变电站的降压变电站的降压变电站的6kV6kV6kV6kV10kV 10kV 10kV 10kV 侧，取侧，取侧，取侧，取1.51.51.51.52.52.52.52.5；35kV 35kV 35kV 35kV 侧，取侧，取侧，取侧，取1.51.51.51.52.02.02.02.0。为正常工作时的最大负荷电流为正常工作时的最大负荷电流为正常工作时的最大负荷电流为正常工作时的最大负荷电流( ( ( (一般为变压器的额定电流一般为变压器的额定电流一般为变压器的额定电流一般为变压器的额定电流) ) )
24、 )。 保护的动作时限及灵敏系数校验与定时限过电流保护相保护的动作时限及灵敏系数校验与定时限过电流保护相保护的动作时限及灵敏系数校验与定时限过电流保护相保护的动作时限及灵敏系数校验与定时限过电流保护相同。按以上条件选择的启动电流，其值一般较大，往往不能同。按以上条件选择的启动电流，其值一般较大，往往不能同。按以上条件选择的启动电流，其值一般较大，往往不能同。按以上条件选择的启动电流，其值一般较大，往往不能满足作为相邻元件后备保护的要求，为此需要采用以下几种满足作为相邻元件后备保护的要求，为此需要采用以下几种满足作为相邻元件后备保护的要求，为此需要采用以下几种满足作为相邻元件后备保护的要求，为此
25、需要采用以下几种提高灵敏性的方法。提高灵敏性的方法。提高灵敏性的方法。提高灵敏性的方法。根据三绕组变压器是单侧电源还是多侧电源来装设过电流根据三绕组变压器是单侧电源还是多侧电源来装设过电流保护；保护；区外短路时，为缩小停电范围，要有选择地只切除故障点区外短路时，为缩小停电范围，要有选择地只切除故障点侧断路器，使另两侧继续运行；侧断路器，使另两侧继续运行；区内短路时，若主保护拒动，过电流保护应跳开三侧断路区内短路时，若主保护拒动，过电流保护应跳开三侧断路器，以起到后备作用。器，以起到后备作用。三绕组变压器采用过电流保护应注意什么问题？三绕组变压器采用过电流保护应注意什么问题？二、低电压启动的过电
26、流保护二、低电压启动的过电流保护二、低电压启动的过电流保护二、低电压启动的过电流保护低电压启动的过电流保护原理接线图低电压启动的过电流保护原理接线图低电压启动的过电流保护原理接线图低电压启动的过电流保护原理接线图保护的启动元件包括电流继电器和低电压继电器。保护的启动元件包括电流继电器和低电压继电器。保护的启动元件包括电流继电器和低电压继电器。保护的启动元件包括电流继电器和低电压继电器。电流继电器的动作电流电流继电器的动作电流电流继电器的动作电流电流继电器的动作电流按躲过变压器的额定电流整定按躲过变压器的额定电流整定按躲过变压器的额定电流整定按躲过变压器的额定电流整定，即，即，即，即 因而其动作
27、电流比过电流保护的启动电流小，从而提因而其动作电流比过电流保护的启动电流小，从而提因而其动作电流比过电流保护的启动电流小，从而提因而其动作电流比过电流保护的启动电流小，从而提高了保护的灵敏性。高了保护的灵敏性。高了保护的灵敏性。高了保护的灵敏性。 低电压继电器的动作电压低电压继电器的动作电压低电压继电器的动作电压低电压继电器的动作电压 可按躲过正常运行时最可按躲过正常运行时最可按躲过正常运行时最可按躲过正常运行时最低工作电压整定。一般取低工作电压整定。一般取低工作电压整定。一般取低工作电压整定。一般取 。 电流元件的灵敏系数电流元件的灵敏系数电流元件的灵敏系数电流元件的灵敏系数按第按第按第按第
28、2 2 2 2章给出的公式校验，电压章给出的公式校验，电压章给出的公式校验，电压章给出的公式校验，电压元件的灵敏系数按下式校验：元件的灵敏系数按下式校验：元件的灵敏系数按下式校验：元件的灵敏系数按下式校验：式中式中式中式中为最大运行方式下，灵敏系数校验点短路时，为最大运行方式下，灵敏系数校验点短路时，为最大运行方式下，灵敏系数校验点短路时，为最大运行方式下，灵敏系数校验点短路时，保护安装处的最大电压。保护安装处的最大电压。保护安装处的最大电压。保护安装处的最大电压。 对升压变压器，如低电压继电器只接在一侧电压互感器上，对升压变压器，如低电压继电器只接在一侧电压互感器上，对升压变压器，如低电压继
29、电器只接在一侧电压互感器上，对升压变压器，如低电压继电器只接在一侧电压互感器上，则当另一侧短路时，灵敏度往往不能满足要求。则当另一侧短路时，灵敏度往往不能满足要求。则当另一侧短路时，灵敏度往往不能满足要求。则当另一侧短路时，灵敏度往往不能满足要求。 为此，可为此，可为此，可为此，可采用两套低电压继电器分别接在变压器高、低压采用两套低电压继电器分别接在变压器高、低压采用两套低电压继电器分别接在变压器高、低压采用两套低电压继电器分别接在变压器高、低压侧的电压互感器上，并将其触点并联侧的电压互感器上，并将其触点并联侧的电压互感器上，并将其触点并联侧的电压互感器上，并将其触点并联，以提高灵敏度。，以提
30、高灵敏度。，以提高灵敏度。，以提高灵敏度。 为防止电压互感器二次回路断线后保护误动作，设置了中为防止电压互感器二次回路断线后保护误动作，设置了中为防止电压互感器二次回路断线后保护误动作，设置了中为防止电压互感器二次回路断线后保护误动作，设置了中间继电器间继电器间继电器间继电器KMKMKMKM。 当电压互感器二次回路断线时，低电压继电器动作，启动当电压互感器二次回路断线时，低电压继电器动作，启动当电压互感器二次回路断线时，低电压继电器动作，启动当电压互感器二次回路断线时，低电压继电器动作，启动中间继电器，中间继电器，中间继电器，中间继电器，发出电压回路断线信号发出电压回路断线信号发出电压回路断线
31、信号发出电压回路断线信号。 由于这种接线比较复杂，所以近年来多采用复合电压启动由于这种接线比较复杂，所以近年来多采用复合电压启动由于这种接线比较复杂，所以近年来多采用复合电压启动由于这种接线比较复杂，所以近年来多采用复合电压启动的过电流保护和负序电流保护。的过电流保护和负序电流保护。的过电流保护和负序电流保护。的过电流保护和负序电流保护。三、复合电压启动的过电流保护三、复合电压启动的过电流保护三、复合电压启动的过电流保护三、复合电压启动的过电流保护 若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不若
32、低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数不满足要求，可采用复合电压启动的过电流保护。满足要求，可采用复合电压启动的过电流保护。满足要求，可采用复合电压启动的过电流保护。满足要求，可采用复合电压启动的过电流保护。保护由三部分组成：保护由三部分组成：保护由三部分组成：保护由三部分组成：(1)(1)(1)(1)电流元件电流元件电流元件电流元件 由接于相电流的继电器由接于相电流的继电器由接于相电流的继电器由接于相电流的继电器KAlKAlKAlKAlKA3KA3KA3KA3组成。组成。组成。组成。(2)(2)(2)(2)电压元件电压元件电压元件电压元件 由反应不对称短路的由反应不对称短路的由反应不对
33、称短路的由反应不对称短路的负序电压继电器负序电压继电器负序电压继电器负序电压继电器KVN(KVN(KVN(KVN(内内内内附有负序电压过滤器附有负序电压过滤器附有负序电压过滤器附有负序电压过滤器) ) ) )和反应对称短路接于相间电压的和反应对称短路接于相间电压的和反应对称短路接于相间电压的和反应对称短路接于相间电压的低低低低电压继电器电压继电器电压继电器电压继电器KVKVKVKV组成。组成。组成。组成。(3)(3)(3)(3)时间元件时间元件时间元件时间元件 由时间继电器由时间继电器由时间继电器由时间继电器KTKTKTKT构成。构成。构成。构成。复合电压复合电压复合电压复合电压= = = =
34、负序电压负序电压负序电压负序电压+ + + +低电压低电压低电压低电压复合电压启动的过电流保护原理接线图复合电压启动的过电流保护原理接线图复合电压启动的过电流保护原理接线图复合电压启动的过电流保护原理接线图 保护装置中电流元件和相间电压元件的整定原则保护装置中电流元件和相间电压元件的整定原则保护装置中电流元件和相间电压元件的整定原则保护装置中电流元件和相间电压元件的整定原则与低电与低电与低电与低电压启动过电流保护相同。压启动过电流保护相同。压启动过电流保护相同。压启动过电流保护相同。 负序电压继电器的动作电压负序电压继电器的动作电压负序电压继电器的动作电压负序电压继电器的动作电压 按躲开正常运
35、行情况下按躲开正常运行情况下按躲开正常运行情况下按躲开正常运行情况下负序电压滤过器输出的负序电压滤过器输出的负序电压滤过器输出的负序电压滤过器输出的最大不平衡电压最大不平衡电压最大不平衡电压最大不平衡电压整定。整定。整定。整定。 据运行经验，取据运行经验，取据运行经验，取据运行经验，取 与低电压启动的过电流保护比较，复合电压启动的过与低电压启动的过电流保护比较，复合电压启动的过与低电压启动的过电流保护比较，复合电压启动的过与低电压启动的过电流保护比较，复合电压启动的过电流保护具有以下电流保护具有以下电流保护具有以下电流保护具有以下优点：优点：优点：优点：(1)(1)(1)(1)由于负序电压继电
36、器的整定值较小，因此，由于负序电压继电器的整定值较小，因此，由于负序电压继电器的整定值较小，因此，由于负序电压继电器的整定值较小，因此，对于不对称对于不对称对于不对称对于不对称短路，电压元件的灵敏系数较高。短路，电压元件的灵敏系数较高。短路，电压元件的灵敏系数较高。短路，电压元件的灵敏系数较高。(2) (2) (2) (2) 由于保护反应负序电压，因此，对于变压器后面发生由于保护反应负序电压，因此，对于变压器后面发生由于保护反应负序电压，因此，对于变压器后面发生由于保护反应负序电压，因此，对于变压器后面发生的不对称短路，的不对称短路，的不对称短路，的不对称短路，电压元件的工作情况与变压器采用的
37、接电压元件的工作情况与变压器采用的接电压元件的工作情况与变压器采用的接电压元件的工作情况与变压器采用的接线方式无关。线方式无关。线方式无关。线方式无关。(3) (3) (3) (3) 在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，使继电在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，使继电在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，使继电在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，使继电器器器器KVNKVNKVNKVN和和和和KVKVKVKV动作，则在负序电压消失后，动作，则在负序电压消失后，动作，则在负序电压消失后，动作，则在负序电压消失后，KVKVKVKV继电器又接于继电器又接于继电器又接于继电器又接于线电压上
38、，这时，只要线电压上，这时，只要线电压上，这时，只要线电压上，这时，只要KVKVKVKV继电器不返回，就可以保证保继电器不返回，就可以保证保继电器不返回，就可以保证保继电器不返回，就可以保证保护装置继续处于动作状态。护装置继续处于动作状态。护装置继续处于动作状态。护装置继续处于动作状态。 由于具有上述优点且接线比较简单，因此，复合电压启动由于具有上述优点且接线比较简单，因此，复合电压启动由于具有上述优点且接线比较简单，因此，复合电压启动由于具有上述优点且接线比较简单，因此，复合电压启动的过电流保护已代替了低电压启动的过电流保护，从而得的过电流保护已代替了低电压启动的过电流保护，从而得的过电流保
39、护已代替了低电压启动的过电流保护，从而得的过电流保护已代替了低电压启动的过电流保护，从而得到了广泛应用。到了广泛应用。到了广泛应用。到了广泛应用。 但是但是但是但是对于大容量的变压器和发电机组对于大容量的变压器和发电机组对于大容量的变压器和发电机组对于大容量的变压器和发电机组。由于其额定电流很。由于其额定电流很。由于其额定电流很。由于其额定电流很大，而在相邻元件末端两相短路时的短路电流可能较小，大，而在相邻元件末端两相短路时的短路电流可能较小，大，而在相邻元件末端两相短路时的短路电流可能较小，大，而在相邻元件末端两相短路时的短路电流可能较小，因此，采用复合电压启动的过电流保护往往不能满足灵敏因
40、此，采用复合电压启动的过电流保护往往不能满足灵敏因此，采用复合电压启动的过电流保护往往不能满足灵敏因此，采用复合电压启动的过电流保护往往不能满足灵敏系数的要求。系数的要求。系数的要求。系数的要求。 在这种情况下，应在这种情况下，应在这种情况下，应在这种情况下，应采用负序过电流保护，以提高不对称短采用负序过电流保护，以提高不对称短采用负序过电流保护，以提高不对称短采用负序过电流保护，以提高不对称短路时的灵敏性。路时的灵敏性。路时的灵敏性。路时的灵敏性。思考题：思考题： 低电压起动过电流保护电压元件的灵敏系数应如何校验？低电压起动过电流保护电压元件的灵敏系数应如何校验？当不满足要求时，可采取什么措
41、施？当不满足要求时，可采取什么措施？电压元件的灵敏系数按下式校验：电压元件的灵敏系数按下式校验：电压元件的灵敏系数按下式校验：电压元件的灵敏系数按下式校验：式中式中式中式中为最大运行方式下，后备保护范围末端发生三为最大运行方式下，后备保护范围末端发生三为最大运行方式下，后备保护范围末端发生三为最大运行方式下，后备保护范围末端发生三相短路时，保护安装处的最大电压。相短路时，保护安装处的最大电压。相短路时，保护安装处的最大电压。相短路时，保护安装处的最大电压。若灵敏性不满足要求时：若灵敏性不满足要求时：（1 1）可采用两套低压继电器分别接在变压器高、低压侧电压互感）可采用两套低压继电器分别接在变压
42、器高、低压侧电压互感器二次侧，并将其触点并联。以避免因未装器二次侧，并将其触点并联。以避免因未装TVTV和和KVKV侧短路时，该侧短路时，该侧灵敏性往往不能满足要求的不足。侧灵敏性往往不能满足要求的不足。（2 2）采用复合电压起动的过电流保护。大大提高了不对称短路时）采用复合电压起动的过电流保护。大大提高了不对称短路时电压元件的灵敏性，同时对于三相对称短路，低电压元件的灵敏电压元件的灵敏性，同时对于三相对称短路，低电压元件的灵敏性也有所提高。性也有所提高。在对称短路时，就电压元件而言，复合电压起动的过电流在对称短路时，就电压元件而言，复合电压起动的过电流保护较低电压起动的灵敏性提高了。保护较低
43、电压起动的灵敏性提高了。因为在三相短路初瞬间将出现负序电压，使低电压继电器因为在三相短路初瞬间将出现负序电压，使低电压继电器动作，而负序电压消失后，低电压继电器又接在线电压上。动作，而负序电压消失后，低电压继电器又接在线电压上。由于低电压继电器的返回电压高于动作电压，所以实际上由于低电压继电器的返回电压高于动作电压，所以实际上灵敏性提高了。灵敏性提高了。 过电流保护采用低电压起动和复合电压起动相比较，就电压过电流保护采用低电压起动和复合电压起动相比较，就电压元件而言，在对称短路时的灵敏性有无提高？为什么？元件而言，在对称短路时的灵敏性有无提高？为什么？四、负序过电流保护四、负序过电流保护四、负
44、序过电流保护四、负序过电流保护 保护装置由保护装置由保护装置由保护装置由电流继电器电流继电器电流继电器电流继电器2KA2KA2KA2KA和和和和负序电流滤过器负序电流滤过器负序电流滤过器负序电流滤过器I I I I2 2 2 2等组成，等组成，等组成，等组成，反反反反应不对称短路应不对称短路应不对称短路应不对称短路； 由电流继电器由电流继电器由电流继电器由电流继电器1KA1KA1KA1KA和电压继电器和电压继电器和电压继电器和电压继电器KVKVKVKV组成单相低电压启动的组成单相低电压启动的组成单相低电压启动的组成单相低电压启动的过电流保护，反映过电流保护，反映过电流保护，反映过电流保护，反映
45、三相对称短路三相对称短路三相对称短路三相对称短路。负序过电流保护的原理接线图负序过电流保护的原理接线图负序过电流保护的原理接线图负序过电流保护的原理接线图负序电流保护的动作电流按以下条件选择：负序电流保护的动作电流按以下条件选择：负序电流保护的动作电流按以下条件选择：负序电流保护的动作电流按以下条件选择：(1)(1)(1)(1) 躲开变压器正常运行时负序电流滤过器出口的最大不躲开变压器正常运行时负序电流滤过器出口的最大不躲开变压器正常运行时负序电流滤过器出口的最大不躲开变压器正常运行时负序电流滤过器出口的最大不平衡电流平衡电流平衡电流平衡电流，其值一般为，其值一般为，其值一般为，其值一般为(0
46、.1(0.1(0.1(0.10.2)I0.2)I0.2)I0.2)IN N N N，通常这不是整定，通常这不是整定，通常这不是整定，通常这不是整定保护装置的决定条件。保护装置的决定条件。保护装置的决定条件。保护装置的决定条件。(2) (2) (2) (2) 躲开线路一相断线时引起的负序电流。躲开线路一相断线时引起的负序电流。躲开线路一相断线时引起的负序电流。躲开线路一相断线时引起的负序电流。(3) (3) (3) (3) 与相邻元件上的负序电流保护在灵敏度上配合。与相邻元件上的负序电流保护在灵敏度上配合。与相邻元件上的负序电流保护在灵敏度上配合。与相邻元件上的负序电流保护在灵敏度上配合。 由于
47、负序电流保护的整定计算比较复杂，实用上允许由于负序电流保护的整定计算比较复杂，实用上允许由于负序电流保护的整定计算比较复杂，实用上允许由于负序电流保护的整定计算比较复杂，实用上允许根据下列原则进行根据下列原则进行根据下列原则进行根据下列原则进行简化计算简化计算简化计算简化计算：(1)(1)(1)(1)当相邻元件后备保护当相邻元件后备保护当相邻元件后备保护当相邻元件后备保护对其末端短路具有足够的灵敏度对其末端短路具有足够的灵敏度对其末端短路具有足够的灵敏度对其末端短路具有足够的灵敏度时，时，时，时，变压器负序电流保护可以不与这些元件后备保护在灵敏度变压器负序电流保护可以不与这些元件后备保护在灵敏
48、度变压器负序电流保护可以不与这些元件后备保护在灵敏度变压器负序电流保护可以不与这些元件后备保护在灵敏度上相配合。上相配合。上相配合。上相配合。(2) (2) (2) (2) 进行灵敏度配合计算时，允许进行灵敏度配合计算时，允许进行灵敏度配合计算时，允许进行灵敏度配合计算时，允许只考虑主要运行方式只考虑主要运行方式只考虑主要运行方式只考虑主要运行方式。(3) (3) (3) (3) 在大接地电流系统中，允许在大接地电流系统中，允许在大接地电流系统中，允许在大接地电流系统中，允许只按常见的接地故障进行灵只按常见的接地故障进行灵只按常见的接地故障进行灵只按常见的接地故障进行灵敏度配合敏度配合敏度配合
49、敏度配合，例如只与相邻，例如只与相邻，例如只与相邻，例如只与相邻线路零序电流保护相配合。线路零序电流保护相配合。线路零序电流保护相配合。线路零序电流保护相配合。为简化计算，可取为简化计算，可取为简化计算，可取为简化计算，可取然后直接校验保护的灵敏度然后直接校验保护的灵敏度然后直接校验保护的灵敏度然后直接校验保护的灵敏度为在负序电流最小的运行方式下，远后备保护范围为在负序电流最小的运行方式下，远后备保护范围为在负序电流最小的运行方式下，远后备保护范围为在负序电流最小的运行方式下，远后备保护范围末端不对称短路时，流过保护的最小负序电流。末端不对称短路时，流过保护的最小负序电流。末端不对称短路时，流
50、过保护的最小负序电流。末端不对称短路时，流过保护的最小负序电流。 变压器的过负荷电流在大多数情况下都是三相对称的，因变压器的过负荷电流在大多数情况下都是三相对称的，因变压器的过负荷电流在大多数情况下都是三相对称的，因变压器的过负荷电流在大多数情况下都是三相对称的，因此此此此只需装设单相过负荷保护只需装设单相过负荷保护只需装设单相过负荷保护只需装设单相过负荷保护。 变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护反应变压器对称过负荷引起的过电流反应变压器对称过负荷引起的过电流反应变压器对称过负荷引起的过电流反应变压器对称过负荷引起的过电流。 保护只用一个电流继电器保护只用
51、一个电流继电器保护只用一个电流继电器保护只用一个电流继电器，接于任一相电流中，经延时动，接于任一相电流中，经延时动，接于任一相电流中，经延时动，接于任一相电流中，经延时动作于信号。作于信号。作于信号。作于信号。 过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择。可能过负荷情况来选择。可能过负荷情况来选择。可能过负荷情况来选择。 装于各侧的过负荷保护，均装于各侧的过负荷保护，均装于各侧的过负荷保护，均装于各侧的过负荷保护，均经
52、过同一时间继电器作用于信经过同一时间继电器作用于信经过同一时间继电器作用于信经过同一时间继电器作用于信号号号号。五、过负荷保护五、过负荷保护五、过负荷保护五、过负荷保护 过负荷保护的动作电流，应按躲开变压器的额定电流过负荷保护的动作电流，应按躲开变压器的额定电流过负荷保护的动作电流，应按躲开变压器的额定电流过负荷保护的动作电流，应按躲开变压器的额定电流整定，即整定，即整定，即整定，即式中式中式中式中 为可靠系数，取为可靠系数，取为可靠系数，取为可靠系数，取1.051.051.051.05； 为为为为返回系数，取返回系数，取返回系数，取返回系数，取0.850.850.850.85。 为了防止过负
53、荷保护在外部短路时误动作，其时限应为了防止过负荷保护在外部短路时误动作，其时限应为了防止过负荷保护在外部短路时误动作，其时限应为了防止过负荷保护在外部短路时误动作，其时限应比变压器的后备保护动作时限大一个比变压器的后备保护动作时限大一个比变压器的后备保护动作时限大一个比变压器的后备保护动作时限大一个tttt 。三相绕组变压器相间短路后备保护的特点：三相绕组变压器相间短路后备保护的特点：1. 1. 单侧电源的三绕组变压器单侧电源的三绕组变压器2. 2. 多侧电源的三绕组变压器多侧电源的三绕组变压器 电力系统中，接地故障是最常见的故障形式。接于中性点电力系统中，接地故障是最常见的故障形式。接于中性
54、点电力系统中，接地故障是最常见的故障形式。接于中性点电力系统中，接地故障是最常见的故障形式。接于中性点直接接地系统的变压器，一般要求直接接地系统的变压器，一般要求直接接地系统的变压器，一般要求直接接地系统的变压器，一般要求在变压器上装设接地保在变压器上装设接地保在变压器上装设接地保在变压器上装设接地保护作为变压器主保护和相邻元件接地保护的后备保护护作为变压器主保护和相邻元件接地保护的后备保护护作为变压器主保护和相邻元件接地保护的后备保护护作为变压器主保护和相邻元件接地保护的后备保护。 发生接地故障时，发生接地故障时，发生接地故障时，发生接地故障时，变压器中性点将出现零序电流，母线将变压器中性点
55、将出现零序电流，母线将变压器中性点将出现零序电流，母线将变压器中性点将出现零序电流，母线将出现零序电压出现零序电压出现零序电压出现零序电压，变压器的接地后备保护通常都是由反应这，变压器的接地后备保护通常都是由反应这，变压器的接地后备保护通常都是由反应这，变压器的接地后备保护通常都是由反应这些电气量构成的。些电气量构成的。些电气量构成的。些电气量构成的。第五节第五节第五节第五节 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 大接地电流系统发生单相或两相接地短路时，大接地电流系统发生单相或两相接地短路时，大接地电流系统发生单相或两相接地短路时，大
56、接地电流系统发生单相或两相接地短路时，零序电流的零序电流的零序电流的零序电流的分布和大小与系统中变压器中性点接地的数目和位置有关。分布和大小与系统中变压器中性点接地的数目和位置有关。分布和大小与系统中变压器中性点接地的数目和位置有关。分布和大小与系统中变压器中性点接地的数目和位置有关。 通常，对只有一台变压器的升压变电所，变压器都采用中通常，对只有一台变压器的升压变电所，变压器都采用中通常，对只有一台变压器的升压变电所，变压器都采用中通常，对只有一台变压器的升压变电所，变压器都采用中性点直接接地的运行方式。性点直接接地的运行方式。性点直接接地的运行方式。性点直接接地的运行方式。 对有若干台变压
57、器并联运行的变电所，则对有若干台变压器并联运行的变电所，则对有若干台变压器并联运行的变电所，则对有若干台变压器并联运行的变电所，则采用一部分变压采用一部分变压采用一部分变压采用一部分变压器中性点接地运行的方式器中性点接地运行的方式器中性点接地运行的方式器中性点接地运行的方式，以保证在各种运行方式下，变，以保证在各种运行方式下，变，以保证在各种运行方式下，变，以保证在各种运行方式下，变压器中性点接地的数目和位置尽量维持不变，从而保证零压器中性点接地的数目和位置尽量维持不变，从而保证零压器中性点接地的数目和位置尽量维持不变，从而保证零压器中性点接地的数目和位置尽量维持不变，从而保证零序保护有稳定的
58、保护范围和足够的灵敏度。序保护有稳定的保护范围和足够的灵敏度。序保护有稳定的保护范围和足够的灵敏度。序保护有稳定的保护范围和足够的灵敏度。 110kV110kV110kV110kV以上变压器中性点是否接地运行，还与以上变压器中性点是否接地运行，还与以上变压器中性点是否接地运行，还与以上变压器中性点是否接地运行，还与变压器中性变压器中性变压器中性变压器中性点绝缘水平点绝缘水平点绝缘水平点绝缘水平有关。有关。有关。有关。 对于对于对于对于220kV220kV220kV220kV及以上的大型电力变压器，高压绕组一般都采及以上的大型电力变压器，高压绕组一般都采及以上的大型电力变压器，高压绕组一般都采及
59、以上的大型电力变压器，高压绕组一般都采用用用用分级绝缘分级绝缘分级绝缘分级绝缘，其中性点绝缘有两种类型：一种是，其中性点绝缘有两种类型：一种是，其中性点绝缘有两种类型：一种是，其中性点绝缘有两种类型：一种是绝缘水平绝缘水平绝缘水平绝缘水平很低很低很低很低，例如，例如，例如，例如500kV500kV500kV500kV系统的中性点绝缘水平为系统的中性点绝缘水平为系统的中性点绝缘水平为系统的中性点绝缘水平为38kV38kV38kV38kV，这种变，这种变，这种变，这种变压器，中性点必须直接接地运行，不允许将中性点接地回压器，中性点必须直接接地运行，不允许将中性点接地回压器，中性点必须直接接地运行，
60、不允许将中性点接地回压器，中性点必须直接接地运行，不允许将中性点接地回路断开；路断开；路断开；路断开； 另一种则另一种则另一种则另一种则绝缘水平较高绝缘水平较高绝缘水平较高绝缘水平较高，例如，例如，例如，例如220kV220kV220kV220kV变压器的中性点绝缘变压器的中性点绝缘变压器的中性点绝缘变压器的中性点绝缘水平为水平为水平为水平为110kV110kV110kV110kV，其中性点可直接接地，也可在系统中不失，其中性点可直接接地，也可在系统中不失，其中性点可直接接地，也可在系统中不失，其中性点可直接接地，也可在系统中不失去接地点的情况下不接地运行。去接地点的情况下不接地运行。去接地点
61、的情况下不接地运行。去接地点的情况下不接地运行。 当系统发生单相接地短路时，不接地运行的变压器，应能当系统发生单相接地短路时，不接地运行的变压器，应能当系统发生单相接地短路时，不接地运行的变压器，应能当系统发生单相接地短路时，不接地运行的变压器，应能够承受加到中性点与地之间的电压。够承受加到中性点与地之间的电压。够承受加到中性点与地之间的电压。够承受加到中性点与地之间的电压。 因此，采用这种因此，采用这种因此，采用这种因此，采用这种220kV220kV220kV220kV及以上的大型变压器，可以安排一及以上的大型变压器，可以安排一及以上的大型变压器，可以安排一及以上的大型变压器，可以安排一部分
62、变压器接地运行，另一部分变压器不接地运行，从而部分变压器接地运行，另一部分变压器不接地运行，从而部分变压器接地运行，另一部分变压器不接地运行，从而部分变压器接地运行，另一部分变压器不接地运行，从而可把电力系统中接地故障的短路容量和零序电流水平限制可把电力系统中接地故障的短路容量和零序电流水平限制可把电力系统中接地故障的短路容量和零序电流水平限制可把电力系统中接地故障的短路容量和零序电流水平限制在合理的范围内，同时也是为了接地保护本身的需要。在合理的范围内，同时也是为了接地保护本身的需要。在合理的范围内，同时也是为了接地保护本身的需要。在合理的范围内，同时也是为了接地保护本身的需要。 故变压器零
63、序保护的方式就与变压器中性点的故变压器零序保护的方式就与变压器中性点的故变压器零序保护的方式就与变压器中性点的故变压器零序保护的方式就与变压器中性点的绝缘水平绝缘水平绝缘水平绝缘水平和和和和接地方式接地方式接地方式接地方式有关，应分别予以考虑。有关，应分别予以考虑。有关，应分别予以考虑。有关，应分别予以考虑。一、中性点直接接地变压器的零序电流保护一、中性点直接接地变压器的零序电流保护一、中性点直接接地变压器的零序电流保护一、中性点直接接地变压器的零序电流保护一般设置一般设置一般设置一般设置两段式零序电流保护两段式零序电流保护两段式零序电流保护两段式零序电流保护，每段还各带两级延时每段还各带两级
64、延时每段还各带两级延时每段还各带两级延时。 零序电流保护零序电流保护零序电流保护零序电流保护I I I I段作为段作为段作为段作为变压器及母线的接地故障后备保护变压器及母线的接地故障后备保护变压器及母线的接地故障后备保护变压器及母线的接地故障后备保护，其动作电流和延时其动作电流和延时其动作电流和延时其动作电流和延时t t t t1 1 1 1应与相邻元件单相接地保护应与相邻元件单相接地保护应与相邻元件单相接地保护应与相邻元件单相接地保护I I I I段相配合，段相配合，段相配合，段相配合，通常以较短延时通常以较短延时通常以较短延时通常以较短延时t t t t1=(0.51=(0.51=(0.5
65、1=(0.51.0)s1.0)s1.0)s1.0)s动作于母线解列动作于母线解列动作于母线解列动作于母线解列，即断开母，即断开母，即断开母，即断开母线联络断路器或分段断路器，线联络断路器或分段断路器，线联络断路器或分段断路器，线联络断路器或分段断路器，以缩小故障影响范围以缩小故障影响范围以缩小故障影响范围以缩小故障影响范围；以较长；以较长；以较长；以较长的延时的延时的延时的延时t t t t2=2=2=2=t t t t1+1+1+1+t t t t有选择地跳开变压器高两侧断路器。有选择地跳开变压器高两侧断路器。有选择地跳开变压器高两侧断路器。有选择地跳开变压器高两侧断路器。 由于母线专用保护
66、有时退出运行，而母线及附近发生短路故由于母线专用保护有时退出运行，而母线及附近发生短路故由于母线专用保护有时退出运行，而母线及附近发生短路故由于母线专用保护有时退出运行，而母线及附近发生短路故障时对电力系统影响又比较严重，所以设置零序电流保护障时对电力系统影响又比较严重，所以设置零序电流保护障时对电力系统影响又比较严重，所以设置零序电流保护障时对电力系统影响又比较严重，所以设置零序电流保护I I I I段，用以尽快切除母线及其附近的段，用以尽快切除母线及其附近的段，用以尽快切除母线及其附近的段，用以尽快切除母线及其附近的故障。故障。故障。故障。 零序电流保护零序电流保护零序电流保护零序电流保护
67、I I I I段作为段作为段作为段作为引出线接地故障的后备保护引出线接地故障的后备保护引出线接地故障的后备保护引出线接地故障的后备保护，其动作，其动作，其动作，其动作电流和延时电流和延时电流和延时电流和延时t t t t3 3 3 3应与相邻元件接地后备段相配合应与相邻元件接地后备段相配合应与相邻元件接地后备段相配合应与相邻元件接地后备段相配合中性点直接接地运行变压器零序电流保护原理接线图中性点直接接地运行变压器零序电流保护原理接线图中性点直接接地运行变压器零序电流保护原理接线图中性点直接接地运行变压器零序电流保护原理接线图 中性点直接接地系统发生接地短路时，零序电流的大小和中性点直接接地系统
68、发生接地短路时，零序电流的大小和中性点直接接地系统发生接地短路时，零序电流的大小和中性点直接接地系统发生接地短路时，零序电流的大小和分布与变压器中性点接地数目和位置有关。分布与变压器中性点接地数目和位置有关。分布与变压器中性点接地数目和位置有关。分布与变压器中性点接地数目和位置有关。 为了使零序保护有稳定的保护范围和足够灵敏度，在发电为了使零序保护有稳定的保护范围和足够灵敏度，在发电为了使零序保护有稳定的保护范围和足够灵敏度，在发电为了使零序保护有稳定的保护范围和足够灵敏度，在发电厂和变电所中，将部分变压器中性点接地运行。厂和变电所中，将部分变压器中性点接地运行。厂和变电所中，将部分变压器中性
69、点接地运行。厂和变电所中，将部分变压器中性点接地运行。 因此，这些变压器的中性点，有时接地运行，有时不接地因此，这些变压器的中性点，有时接地运行，有时不接地因此，这些变压器的中性点，有时接地运行，有时不接地因此，这些变压器的中性点，有时接地运行，有时不接地运行。运行。运行。运行。二、中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护二、中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护二、中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护二、中性点可能接地或不接地运行时变压器的零序电流电压保护1. 1. 全绝缘变压器全绝缘变压器由于变压器绕组各处的绝缘水平相同，因此，在系统发生接地故障时
70、，允许后断开中性点不接地运行的变压器。除装设零序电流保护零序电流保护外，还应装设零序电压保护零序电压保护作为变压器不接地运行时的保护。零序电压元件的动作电压应按躲过在部分接地的电网中发生接地短路时保护安装处可能出现的最大零序电压整定，一般取Uzd.0 =180V。由于零序电压保护仅在系统中发生接地短路，且中性点接地的变压器已全部断开后才动作，因此，保护的动作时限t不需与其他保护的动作时限相配合，为避开电网单相接地短路时暂态过程影响，一般取t t=(0.3=(0.30.5)s0.5)s。全绝缘变压器零序保护原理接线图全绝缘变压器零序保护原理接线图全绝缘变压器零序保护原理接线图全绝缘变压器零序保护
71、原理接线图 2. 2. 2. 2. 分级绝缘变压器分级绝缘变压器分级绝缘变压器分级绝缘变压器 220kV 220kV 220kV 220kV 及以上电压等级的变压器，为了降低造价，高压及以上电压等级的变压器，为了降低造价，高压及以上电压等级的变压器，为了降低造价，高压及以上电压等级的变压器，为了降低造价，高压绕组采用分级绝缘，中性点绝缘水平较低，在单相接地绕组采用分级绝缘，中性点绝缘水平较低，在单相接地绕组采用分级绝缘，中性点绝缘水平较低，在单相接地绕组采用分级绝缘，中性点绝缘水平较低，在单相接地故障时且失去中性点接地时，其绝缘将受到破坏。故障时且失去中性点接地时，其绝缘将受到破坏。故障时且失
72、去中性点接地时，其绝缘将受到破坏。故障时且失去中性点接地时，其绝缘将受到破坏。 为此，可在变压器中性点装设放电间隙，如图所示。为此，可在变压器中性点装设放电间隙，如图所示。为此，可在变压器中性点装设放电间隙，如图所示。为此，可在变压器中性点装设放电间隙，如图所示。变压器中性点不接地时保护原理接线图变压器中性点不接地时保护原理接线图变压器中性点不接地时保护原理接线图变压器中性点不接地时保护原理接线图 当间隙上的电压超过动作电压时迅速放电，使中性点对地当间隙上的电压超过动作电压时迅速放电，使中性点对地当间隙上的电压超过动作电压时迅速放电，使中性点对地当间隙上的电压超过动作电压时迅速放电，使中性点对
73、地短路，从而保护变压器中性点的绝缘。因放电间隙不能长短路，从而保护变压器中性点的绝缘。因放电间隙不能长短路，从而保护变压器中性点的绝缘。因放电间隙不能长短路，从而保护变压器中性点的绝缘。因放电间隙不能长时间通过电流，故在放电间隙上装设零序电流元件，在检时间通过电流，故在放电间隙上装设零序电流元件，在检时间通过电流，故在放电间隙上装设零序电流元件，在检时间通过电流，故在放电间隙上装设零序电流元件，在检测到间隙放电后迅速切除变压器。测到间隙放电后迅速切除变压器。测到间隙放电后迅速切除变压器。测到间隙放电后迅速切除变压器。 另外，放电间隙是一种比较粗糙的设施，气象条件、调整另外，放电间隙是一种比较粗
74、糙的设施，气象条件、调整另外，放电间隙是一种比较粗糙的设施，气象条件、调整另外，放电间隙是一种比较粗糙的设施，气象条件、调整的精细程度以及连续放电的次数都可能会出现该动作而不的精细程度以及连续放电的次数都可能会出现该动作而不的精细程度以及连续放电的次数都可能会出现该动作而不的精细程度以及连续放电的次数都可能会出现该动作而不动作的情况，因此，对于这种接地方式，仍应装设专门的动作的情况，因此，对于这种接地方式，仍应装设专门的动作的情况，因此，对于这种接地方式，仍应装设专门的动作的情况，因此，对于这种接地方式，仍应装设专门的零序电流电压保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙零序电流电压保护，其任务是
75、及时切除变压器，防止间隙零序电流电压保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙零序电流电压保护，其任务是及时切除变压器，防止间隙长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。长时间放电，并作为放电间隙拒动的后备。t3t2t11.变压器中性点间隙接地保护包括（）A. 间隙过电流保护B. 零序电压保护C. 间隙过电流保护与零序电压保护，且其接点串联出口D. 间隙过电流保护与零序电压保护，且其接点并联出口 对于分级绝缘的变压器，中性点不接地时应装设何种保护，以防止发生接地短路时因过电压而损坏变压器？答：零序过电压保护。D一、填空题一、填
76、空题1.1.瓦斯保护的主要优点是（瓦斯保护的主要优点是（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）。）。 但不能反应（但不能反应（ ）的故障，它与（）的故障，它与（ ）共）共同作为变压器的主保护。同作为变压器的主保护。2. 2. 要实现变压器纵差保护必须解决好（要实现变压器纵差保护必须解决好（ ）和（）和（ ）两个问题，并且在区内故障时（）两个问题，并且在区内故障时（ ）。）。3. 3. 二次谐波制动原理变压器纵差保护由（二次谐波制动原理变压器纵差保护由（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）和（）和（ ）四部分组成。）四部分组成。4.4.变压器短路故障的后备保护，主要是作为（变压器短路故障的后备保护，主要是
77、作为（ ）及（及（ ）的后备保护。）的后备保护。5. 5. 大型变压器过励磁保护中铁芯的工作磁密与电压成（大型变压器过励磁保护中铁芯的工作磁密与电压成（），与频率成（）。），与频率成（）。6. 6. 变压器的过负荷保护动作于（变压器的过负荷保护动作于（ ）7. 7. 对于变压器绕组故障，差动保护的灵敏度（对于变压器绕组故障，差动保护的灵敏度（ ）瓦斯保护。瓦斯保护。8. 8. 变压器瓦斯保护，轻瓦斯作用于（变压器瓦斯保护，轻瓦斯作用于（ ）；重瓦斯）；重瓦斯作用于（作用于（ ）。）。二、简答题二、简答题1.1.变压器差动保护在暂态情况下的不平衡电流产生的原因是什么变压器差动保护在暂态情况下的不
78、平衡电流产生的原因是什么？ 2.2.常规纵差保护用什么方法来获得幅值平衡，相位平衡？常规纵差保护用什么方法来获得幅值平衡，相位平衡？3.3.与变压器气体继电器连接油管的坡度为多少？与变压器气体继电器连接油管的坡度为多少？4.4.当现场在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时，请问重瓦斯应当现场在瓦斯保护及其二次回路上进行工作时，请问重瓦斯应由由“跳闸跳闸”位置改为什么位置运行。位置改为什么位置运行。5.5.变压器纵差保护主要反映何种故障，瓦斯保护主要反映何种故变压器纵差保护主要反映何种故障，瓦斯保护主要反映何种故障和异常？障和异常？实例分析：电流互感器二次回路接线不正确引起变压器差动保实例分析：电流
79、互感器二次回路接线不正确引起变压器差动保护分析护分析 1.1.二次回路接线二次回路接线某变电站的变压器差动保护和后备保护均使用套管电流互感器，该互感器具有抽头，变比分别为1200/5、600/5。变压器差动保护和后备保护均选用1200/5。但因接线错误，将两组600/5的二次回路抽头端子连接在一起了。正常运行时，差动保护用互感器接地点与后备保护用接地点基本上是等电位的，U=0，两互感器600/5抽头对地电位相等，对运行系统没有影响。 2. 2.故障情况故障情况在该站母线发生接地故障时，地网上流过故障电流，使两组互感器的接地点产生了电位差，U0，两个互感器600/5的二次抽头端子间产生了电压，导致变压器差动保护在区外故障时出现差电流，造成了变压器差动保护误动。
