变压器差动保护课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2,电力变压器保护,North China Electric Power University,华北电力大学,2电力变压器保护North China Electric P,1,变压器保护主要内容,2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态,2.2 变压器的纵差动保护,2.3 变压器相间短路的后备保护,2.4 变压器接地短路的后备保护,变压器保护主要内容2.1 变压器的故障类型和不正常工作状,变压器保护,2.1 变压器的故障类型和,不正常工作状态,变压器保护2.1 变压器的故障类型和,3,2.1.1变压器故障和不正常运行状态,(1)油箱内部故障,1)各相绕组之间的相间短路；,2)单相绕组部分线匝之间的匝间短路；,3)单相绕组和铁心间绝缘损坏引起的接地短路。,(2)油箱外部故障,1)引出线的相间短路；,2)绝缘套管闪烁或破坏、引出线通过外壳发生的单相接地短路。,1.变压器故障,2.1.1变压器故障和不正常运行状态(1)油箱内部故障1),4,(1)外部相间短路引起的过电流；,(2)外部接地短路引起的过电压；,(3)负荷超过额定容量引起的过负荷；,(4)漏油等原因引起的油面降低；,(5)过励磁。,2.1.1变压器故障和不正常运行状态,2.变压器异常运行状态,(1)外部相间短路引起的过电流；2.1.1变压器故障和不正常,5,1.瓦斯保护：反应变压器油箱内各种短路故障和油面降低。,2.纵差动保护或电流速断保护：反应变压器绕组、套管及引出线上的故障。,2.1.2变压器应装设的保护,3.相间短路的后备保护,(1)过电流保护；,(2)低电压起动的过电流保护；,(3)复合电压起动的过电流保护；,(4)负序电流及单相式低电压起动的过电流保护；,(5)阻抗保护。,1.瓦斯保护：反应变压器油箱内各种短路故障和油面降低。2.,6,2.1.2变压器应装设的保护,4.接地短路的后备保护,(1)零序电流保护及方向零序电流保护；,(2)零序电压保护；,(3)间隙电流保护。,5.过负荷保护,6.过励磁保护,7.变压器的其他非电量保护,(1)油温高保护；,(2)冷却器故障保护；,(3)压力释放保护等。,2.1.2变压器应装设的保护 4.接地短路的后备保护(1)零,7,变压器保护,2.2 变压器的纵差动保护,变压器保护2.2 变压器的纵差动保护,8,2.2 变压器的纵差动保护,2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理,2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流,2.2.3 变压器励磁涌流及其鉴别方法,2.2.4 微机型比率制动特性的变压器差动保护,2.2.5 变压器分侧差动保护,2.2.6 变压器零序电流差动保护,2.2 变压器的纵差动保护2.2.1 变压器纵差动保护的基本,2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理,正常运行或外部故障时，应使,TA变比选取原则,I,L,I,H,I,H,I,L,I,d,n,T,n,TAH,n,TAL,2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理正常运行或外部故障时，,10,判据：,内部故障时：,2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理,I,L,I,H,I,H,I,L,I,d,n,T,n,TAH,n,TAL,判据：内部故障时：2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理IL,11,2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流,一、稳态运行条件下的不平衡电流,正常运行或故障后已达稳态，差动电流中只有工,频分量；忽略变压器的励磁电流(25%),2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流一、稳态运行条件下的不,12,1.三相电力变压器保护的接线,(1)Y/Y-12接线双绕组三相变压器,正常运行或外部故障时,1.三相电力变压器保护的接线(1)Y/Y-12接线双绕组,13,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,由于存在相位差，无论,如何选择TA变比，差电流不,可能为零。,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,14,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,解决办法：,选择两侧同相位的电流量构成差动回路。,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,15,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,16,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,负序分量：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,17,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,零序分量：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,18,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,19,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,负序分量：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,20,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,零序分量：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,21,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,零序分量：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,22,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,常规变压器保护接线方式：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,23,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,常规变压器保护接线方式：,侧电流互感器计算变比取为：,侧电流互感器计算变比取为：,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,24,(2)Y/,-11接线两绕组三相变压器,1.三相电力变压器保护的接线,微机变压器保护接线方式：,常规变压器保护接线方式复杂，TA极性容易接错；星形侧TA断线判断困难。,微机变压器保护中各侧均采用星形接线方式，由内部计算完成相位的转换。,(2)Y/-11接线两绕组三相变压器1.三相电力变压器,25,(3)三绕组变压器差动保护接线,常规保护中：Y侧电流互感器接成,型，而,侧电流互感器接成Y型。,1.三相电力变压器保护的接线,(3)三绕组变压器差动保护接线 常规保护中：Y侧电流,26,(3)三绕组变压器差动保护接线,常规保护中：Y侧电流互感器接成,型，而,侧电流互感器接成Y型。,1.三相电力变压器保护的接线,变压器正常运行和外部故障时满足：,(3)三绕组变压器差动保护接线 常规保护中：Y侧电流,27,(3)三绕组变压器差动保护接线,对照上面二式，可得电流互感器选择原则：,1.三相电力变压器保护的接线,(3)三绕组变压器差动保护接线 对照上面二式，可得电,28,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,难以完全满足造成。,对于Y/d-11变压器：,设变压器星形侧一次电流为,三角侧一次电流为,，TA的变比为,，TA的变比为,TA的一次额定电流为：10、12.5(12)、15、20、25、30、40、50、60、75的十进位倍数，保护用TA一次额定电流为1505000A。,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流难以完全满,29,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,例某Y/d-11变压器容量为31.5MVA，变比为115/10.5，选择电流互感器的变比，并计算额定运行条件下的不平衡电流。,115kV,10.5kV,一次额定电流,TA接线,TA计算变比,TA实际变比,二次电流,不平衡电流,158A,1730A,Y,1730/5=346,300/5=60,2000/5=400,1730/400=4.32,I,unb,=4.55,4.32=0.23(A),2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流例某Y,30,(1)采用自耦变流器进行补偿,改变自耦变流器的变比，使,从而流入继电器的电流近似为零,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,装设于小电流一侧,(1)采用自耦变流器进行补偿改变自耦变流器的变比，使从而流,31,(2)采用中间变流器平衡线圈进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,TS,中间变流器,W,b,平衡线圈,W,d,差动线圈,流入继电器的电流满足磁势平衡条件：,平衡线圈加在二次电流较小的一侧(H侧)。,(2)采用中间变流器平衡线圈进行补偿2.TA计算变比与实,32,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,按照 构成差动电流会有不平衡电流,引入平衡系数：,保证正常运行或外部故障时，差电流为零。,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,33,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,按照 构成差动电流会有不平衡电流,引入平衡系数：,此时不平衡电流与电流互感器变比选取无关。,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,34,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,I,unb,=4.550.9485,4.32=-0.004(A),两绕组变压器举例：,I,unb,=4.55,4.32=0.23(A),补偿前：,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,35,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,三绕组变压器举例：,容量S31.5MVA，变比110kV/38.5kV/11kV，接线方式Y/Y/,-12-11,计算变压器各侧额定电流：,110kV,侧：,35kV,侧：,10kV,侧：,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,36,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,容量S31.5MVA，变比110kV/38.5kV/11kV，接线方式Y/Y/,-12-11,选择TA变比：,110kV侧：200/5,35kV侧：500/5,10kV侧：2000/5,三绕组变压器举例：,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,37,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,容量S31.5MVA，变比110kV/38.5kV/11kV，接线方式Y/Y/,-12-11,平衡系数：,三绕组变压器举例：,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,38,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿,2.TA计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流,减小不平衡电流的措施：,假设在正常运行时该变压器满载运行，中压侧的容量为,20MVA,，低压侧的容量为,11.5MVA,，则有高压侧电流为,165.3A,，中压侧电流为,300A,，低压侧电流为,603.6A,。,在微机保护中整定时不再考虑该因素产生的不平衡电流，,可以认为,三绕组变压器举例：,(3)微机保护中采用平衡系数进行补偿2.TA计算变比与实,39,3.变压器有载调压产生的不平衡电流,调压的范围：,假定Y/d-11变压器的电流互感器计算变比和实际变比一致,3.变压器有载调压产生的不平衡电流调压的范围：假定Y/d-,40,4.由电