变压器保护整定计算培训

变压器保护

一、变压器可能发生的故障和异常情况

(一)变压器的内部故障:指变压器油箱里面发生的各种故障。 (1)主要故障类型: 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

(2)内部故障的危害:因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕组绝缘和铁芯,而且会使绝缘材料和变压器油受热分解而产生大量气体,有可能使变压器外壳局部变形破裂,甚至发生油箱爆炸事故。因此,当变压器内部发生严重故障时,必须迅速将变压器切除。

(二)变压器的外部故障:系指油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。

(1)主要故障类型: 引出线之间发生的相间短路 油箱外部故障

绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地(通过外壳)短路

(三)变压器的异常情况:由于外部短路或过负荷而引起的过电流、油箱漏油而造成的油面降低、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。

二、变压器保护的配置

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(一)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

(二)差动保护或电流速断保护: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出线的单相接地短路及绕组匝间短路

(三)相间短路的后备保护: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)的后备。

(四)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。 (五)过负荷保护:防御变压器对称过负荷 (六)过励磁保护:防御变压器过励磁 三、变压器纵差动保护

(一)变压器纵差动保护的作用及保护范围

变压器纵差动保护作为变压器的主保护,其保护区是构成差动保护的各侧电流互感器之间所包围的部分。包括变压器本身、电流互感器与变压器之间的引出线。

(二)变压器纵联差动保护的原理

内部故障时,差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的二次电流之和,足以使继电器动作。

正常运行和外部故障时,差动继电器中的电流等于各侧电流互感器的二次电流之差。理论上,当各侧电流互感器的变比等于变压器的变比时,流入差动继电器中的电流为零。实际上,由于变压器的励磁涌流、接线方式和电流互感器误差等因素,差动继电器中会流过不平衡电流。

(三)不平衡电流产生的原因和消除方法:

(1)由变压器各侧绕组接线方式不同而产生的不平衡电流:

如经常采用的Υ/Δ-11型 接线方式,两侧电流的相位差30°,幅值相差倍。

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消除方法:相位校正。

a.通过电流互感器的接线校正:变压器Y侧CT采用Y/Δ-11接线,变压器Δ侧CT采用Y/Y-12接线。

b.通过软件的算法进行校正。

(2)由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流: 消除方法:

a.利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿。 Ibp=Δfzd·Id.max/ nl1

其中: Δfzd=(Wph.js-Wph.zd)/ (Wph.js+Wph.zd) Id.max ―外部故障时,流过变压器高压侧的最大短路电流。

b.采用自耦变流器。在变压器一侧的电流互感器(三绕组变压器需在两侧)的二次侧,装设自耦变流器,改变其变比,使各侧二次电流相等。

c.通过软件中的不平衡系数进行校正。 (3)由电流互感器误差不同而产生的不平衡电流: 此不平衡电流在整定计算中予以考虑。

(4)由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流: 此不平衡电流在整定计算中应予以考虑。 (5)暂态情况下的不平衡电流: a.非周期分量的影响:

此不平衡电流在整定计算中应予以考虑。 b.励磁涌流的影响:

当空载变压器投入电网或变压器外部故障切除后电压恢复时,励磁电流大大增加,其值有可能达到变压器额定电流的6~8倍,该电流称为励磁涌流。

特点:

①有很大的直流分量。(80%基波)

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