发变组保护原理及配置

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1、第二讲变压器继电保护#内容提要：变压器电气量保护的配置变压器纵差保护电流电压保护变压器零序保护变压器属电网关键大型设备，03年220KV及以上变压器正确动作率仅为76.21%,其中运行实用部门责任53.06%，制造部门34.69%,基建部门（调试、接线）4.08%。1电力变压器电气量保护配置（1）纵差动保护或电流速断保护（主保护）电流速断保护仅用于10000kVA以下而灵敏度满足要求的变压器，且其过电流保护的时限大于0.5s时。此外都应装设纵差动保护。（2）后被保护（外部相间短路时的保护)过电流保护。整定值应考虑事故状态下可能出现的

2、过负荷电流；复合电压起动的过电流保护。升压变及过电流保护灵敏性不满足要求的降压变压器上；负序电流及单相式低电压起动的过电流保护。一般用于大容量升压变压器和系统联络变压器；阻抗保护。以上保护不能满足灵敏性和选择性要求时。。（3）中性点直接接地电力网的零序保护。电力网中部分变压器中性点接地运行，装设专用的保护装置，如零序过压保护，中性点装放电间隙，加零序电流保护等。对自耦变压器和高、中压侧中性点都直接接地的三绕组变压器，应增设零序方向元件。（4）过负荷保护过负荷保护接于一相电流上，并延时作用于信号。对于无经常值班人员的变电所，必要时过负

3、荷保护可动作于自动减负荷或跳闸。（5）过励磁保护高压侧电压为500kV及以上的变压器，频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高。过励磁保护反应于实际工作磁密和额定工作磁密之比(称为过励磁倍数)而动作。2变压器的纵联差动保护2.1．变压器纵差动保护基本原理参考方向：由母线指向变压器为正。①正常运行及外部短路时功率方向一侧为正，另一侧为负（与参考方向相反）。理想情况此时差流为零，差动保护不动作。②变压器内部发生短路时两侧电源向故障点提供短路电流，电流实际方向与参考方向一致，差动继电器流过两侧电流和而动作。2.2．影响变压器纵差动保

4、护性能的因素2.2.1变压器励磁涌流I产生不平衡电流变压器的励磁电流Iμ仅流经变压器的某一侧，通过电流互感器反应到差动回路中不能被平衡，在正常运行，一般不超过额定电流的2%~10%。在外部故障时，由于电压降低，影响就更小。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，总磁通将为。铁心严重饱和，励磁电流Iμ剧烈增大，此电流就称为变压器的励磁涌流Iμ.su，最大可达额定电流的6~8倍，同时包含有大量的非周期分量和高次谐波分量。正好在电压瞬时值为最大时合闸，就不会出现励磁涌流。对三相变压器而言，无论在任何瞬间合闸，至少有两相要出现程度不

5、同的励磁涌流。（2）励磁涌流的特点包含有很大成分的非周期分量，使涌流偏于时间轴的一侧；包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；波形之间出现间断，在一个周期中间断角为。2.2.2变压器两侧电流相位不同产生不平衡电流接线方式：电流互感器仍采用通常的接线方式，则二次电流由于相位不同，将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形，这样差动回路两侧的电流就是同相位的了。Y/△－11接线变压器的纵差动保护接线和向量图(b)电流互感器原边电流向量图；(c)纵差动回路两侧的电流向量图在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了倍,就必须将该侧电流互感

6、器的变比减小倍。式中和为适应Y/△接线的需要而采用互感器的新变比，为变压器变比。2.2.3两侧TA型号不同产生不平衡电流型号不同，饱和特性、励磁电流(归算至同一侧)也就不同，产生的不平衡电流较大。应采用同型系数计算变比与实际变比不同也会有不平衡电流。2.2.4带负荷调整分接头产生的不平衡电流分接头改换时，会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。在稳态情况下，变压器纵差动保护所采用的最大不平衡电流：2.3．变压器传统纵差保护的整定计算原则2.3.1纵差动保护起动电流的整定①躲开保护范围外部短路时的最大不平衡电流②还必须能够躲开变压器励磁

7、涌流的影响。经验表明，需整定为时，才能躲开磁涌流的影响。2.3.2纵差动保护灵敏系数的校验灵敏系数一般不应低于2。它表征内部故障的反应能力低。2.4．微机比率值动差动继电器2.4.1比率制动差动原理三绕组变压器，设第三绕组侧为P，差动电流制动电流或2.4.2励磁涌流鉴别原理①二次谐波制动K为二次谐波制动系数，任一相涌流满足条件，同时闭锁三相保护。②波形比较制动波形比较间断角闭锁w和分别为励磁涌流波形波宽和间断角，w=360°–°，w·set=140°左右，set=65°左右。两式同时满足才认为有励磁涌流出现。2.4.3差

8、流速断保护元件ANDki为大于2的加速系数，为加速系数，一般取0.65~0.7。2.4.4差流越限告警如果任一相差流大于越限启动门槛（一般设为最小动作电流的1/2）报警。(6)差动保护逻辑：二次谐波制动原理差动保护逻辑框图波形比较制动