1、第六章第六章 電力變壓器保護(hù)電力變壓器保護(hù) 變壓器后備保護(hù)的作用變壓器后備保護(hù)的作用 防止外部故障引起的變壓器過電流防止外部故障引起的變壓器過電流 作為相鄰元件（母線和線路）的后備保護(hù)作為相鄰元件（母線和線路）的后備保護(hù) 作為變壓器內(nèi)部故障的時(shí)差動(dòng)保護(hù)等主保護(hù)的后備作為變壓器內(nèi)部故障的時(shí)差動(dòng)保護(hù)等主保護(hù)的后備 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)過電流保護(hù)過電流保護(hù)低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（一）過電流保護(hù)（一）過電流保護(hù)整定原則：整定原則：躲開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流躲

2、開變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流.maxrelsetLoadreKIIKrelK可靠系數(shù)取可靠系數(shù)取1.2-1.3reK返回系數(shù)取返回系數(shù)取0.85-0.95 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（一）過電流保護(hù)（一）過電流保護(hù)最大負(fù)荷電流最大負(fù)荷電流 的確定考慮以下因素的確定考慮以下因素max.LoadIn 對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)變壓器后，其對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)變壓器后，其他變壓器由于負(fù)荷轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的過負(fù)荷他變壓器由于負(fù)荷轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的過負(fù)荷 .max1LoadnnIInn 對(duì)降壓變壓器，還應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流對(duì)降壓變壓器，還應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大

3、電流.max.maxLoadss LoadIK I動(dòng)作時(shí)間和靈敏度的校驗(yàn)同線路過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和靈敏度的校驗(yàn)同線路過電流保護(hù) 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（二）低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)（二）低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 按躲過最大負(fù)荷電流原則整定的過電流保護(hù)啟動(dòng)電流較按躲過最大負(fù)荷電流原則整定的過電流保護(hù)啟動(dòng)電流較大，靈敏度低。為提高其靈敏度，可以采用低電壓啟動(dòng)大，靈敏度低。為提高其靈敏度，可以采用低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)。的過電流保護(hù)。 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（二）低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)（二）低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 過電流元件整定：只需躲過正常負(fù)荷電流即可過電流

4、元件整定：只需躲過正常負(fù)荷電流即可relsetNreKIIK 低電壓元件整定：低電壓元件整定：1. 按躲過正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定按躲過正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定2. 按躲過電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓整定按躲過電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓整定 一般工程上采用一般工程上采用0.7setNUU 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（二）低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)（二）低電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 電流元件靈敏度校驗(yàn)同線路過電流保護(hù)電流元件靈敏度校驗(yàn)同線路過電流保護(hù) 電壓元件靈敏度校驗(yàn)按下式計(jì)算電壓元件靈敏度校驗(yàn)按下式計(jì)算.min1.25setsenkUKU其中：其中： 靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生三相金

5、屬性短路時(shí)，靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路時(shí)，保護(hù)安裝處感受到的最大殘壓。保護(hù)安裝處感受到的最大殘壓。動(dòng)作時(shí)間的整定同輸電線路過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定同輸電線路過電流保護(hù) .minkU 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（二）復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)（二）復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 為提高不對(duì)稱故障時(shí)，過電流保護(hù)靈敏度，系統(tǒng)中通常為提高不對(duì)稱故障時(shí)，過電流保護(hù)靈敏度，系統(tǒng)中通常采用復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)采用復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 6.4.1 相間短路的后備保護(hù)相間短路的后備保護(hù)（二）復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)（二）復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù) 負(fù)序電壓整定：按躲過最大不平衡電壓輸出整定2(0.0

6、6 0.12)setNUU 6.4.2 三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn)三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn) 從選擇性原則出發(fā)，三繞組變壓器的相間后備保護(hù)在作為相鄰元件的后備時(shí)，應(yīng)該有選擇性地只跳開近故障點(diǎn)一側(cè)的斷路器，保證另外兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行，盡可能的縮小故障影響范圍；而作為變壓器內(nèi)部故障的后備時(shí)，應(yīng)該跳開三側(cè)斷路器，使變壓器退出運(yùn)行。 6.4.2 三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn)三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn) （一）單側(cè)電源的三繞組變壓器裝設(shè)兩套過電流保護(hù)。 一套裝在電源側(cè)，另一套裝在負(fù)荷側(cè)(如圖中的III側(cè)) 負(fù)荷側(cè)的保護(hù)只作為母線III保護(hù)的后備，動(dòng)作后只跳開斷路器QF3 電源側(cè)的過

7、電流保護(hù)作為變壓器主保護(hù)和母線II保護(hù)的后備。設(shè)兩個(gè)時(shí)間元件。 6.4.2 三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn)三繞組變壓器相間短路后備保護(hù)的特點(diǎn) （二）多側(cè)電源的三繞組變壓器三側(cè)分別裝設(shè)過電流保護(hù)。主電源側(cè)的過電流保護(hù)兼作為變壓器主保護(hù)的后備，其它各側(cè)過電流保護(hù)僅作為本側(cè)母線保護(hù)的后備。1. 負(fù)荷側(cè)或弱電源側(cè)，裝設(shè)一段過電流保護(hù)，與相應(yīng)母線保護(hù)配合。動(dòng)作時(shí)間快的一側(cè)再加裝方向元件，方向指向本側(cè)母線2. 主電源側(cè)裝設(shè)兩段過電流保護(hù)，第一段與本側(cè)母線保護(hù)配合，方向指向本側(cè)母線，跳本側(cè)開關(guān)；第二段不加方向元件，動(dòng)作時(shí)間與另兩側(cè)后備配合，跳三側(cè)開關(guān) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的

8、后備保護(hù) （一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的變壓器，通常采用兩段式零序電流保護(hù) 零序電流I段與相鄰元件零序電流I段相配合作為變壓器保護(hù)的后備； 零序電流II段與相鄰元件零序電流后備段相配合，作為相鄰元件接地故障的后備。 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的變壓器，通常采用兩段式零序電流保護(hù) 零序電流I段與相鄰元件零序電流I段相配合作為變壓器保護(hù)的后備； 零序電流II段與相鄰元件零序電流后備段相配合，作為相鄰元件接地故障的后備。 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺(tái)變壓

9、器的零序電流保護(hù) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)（一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)整定方法整定方法零序零序段段IIsetrelbrlx setIKK IrelKbrKIlx setI可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.2；零序電流分支系數(shù)；零序電流分支系數(shù)；10.5 1ts零序電流零序電流I段的短時(shí)限取段的短時(shí)限取；長延時(shí)；長延時(shí)tt1相鄰元件零序電流相鄰元件零序電流I段的動(dòng)作電流段的動(dòng)作電流 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)（一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)整定方法整定方法零序零序段段I

10、IIsetrelbrlx setIKK IrelKbrKIIlx setI可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.2；零序電流分支系數(shù)；零序電流分支系數(shù)；零序電流零序電流段的短時(shí)限取段的短時(shí)限取；長延時(shí)；長延時(shí)tt2ttthbxl.2相鄰元件零序電流相鄰元件零序電流后備后備段的動(dòng)作電流段的動(dòng)作電流 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)（一）單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)整定方法整定方法靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 零序電流零序電流I段的靈敏系數(shù)按變壓器母線處故障校驗(yàn)；段的靈敏系數(shù)按變壓器母線處故障校驗(yàn)； II段按相鄰元件末端故障校驗(yàn)。校驗(yàn)方法與線路零序電流保段

11、按相鄰元件末端故障校驗(yàn)。校驗(yàn)方法與線路零序電流保護(hù)相同。護(hù)相同。 校驗(yàn)方法同線路零序電流保護(hù)校驗(yàn)方法同線路零序電流保護(hù) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （二）多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的零序電流保護(hù)（二）多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的零序電流保護(hù) 多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的中性點(diǎn)接線方式多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的中性點(diǎn)接線方式 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （二）多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的零序電流保護(hù)（二）多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的零序電流保護(hù) 保護(hù)配置：保護(hù)配置： 全絕緣變壓器的保護(hù)配置全絕緣變壓器的保護(hù)配置1. 接地運(yùn)行變壓器：零序電流保護(hù)接地運(yùn)行變壓器：零序電流保護(hù)2

12、. 非接地運(yùn)行變壓器：零序電壓保護(hù)非接地運(yùn)行變壓器：零序電壓保護(hù) 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （二）多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的零序電流保護(hù)（二）多臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行的零序電流保護(hù) 保護(hù)配置：保護(hù)配置： 分級(jí)絕緣變壓器的保護(hù)配置分級(jí)絕緣變壓器的保護(hù)配置1. 接地運(yùn)行變壓器：零序電流保護(hù)接地運(yùn)行變壓器：零序電流保護(hù)2. 非接地運(yùn)行變壓器：間隙零序電流保護(hù)（中性點(diǎn)裝設(shè)放電非接地運(yùn)行變壓器：間隙零序電流保護(hù)（中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙，該保護(hù)反映放電間隙中的電流動(dòng)作）間隙，該保護(hù)反映放電間隙中的電流動(dòng)作） 6.4.3 變壓器接地故障的后備保護(hù)變壓器接地故障的后備保護(hù) （三）自耦變壓器

13、零序電流保護(hù)特點(diǎn)（三）自耦變壓器零序電流保護(hù)特點(diǎn) 普通三繞組變壓器，兩側(cè)的零序電流通常接于各側(cè)接地中性普通三繞組變壓器，兩側(cè)的零序電流通常接于各側(cè)接地中性線的零序電流互感器上。線的零序電流互感器上。 自耦變壓器高、中壓兩側(cè)由于具有共同的接地中性點(diǎn)，兩側(cè)自耦變壓器高、中壓兩側(cè)由于具有共同的接地中性點(diǎn)，兩側(cè)的零序電流保護(hù)不能接于中性線上，而應(yīng)分別接于本側(cè)三相的零序電流保護(hù)不能接于中性線上，而應(yīng)分別接于本側(cè)三相電流互感器的零序電流濾過器上。電流互感器的零序電流濾過器上。 一般變壓器應(yīng)配置如下保護(hù)一般變壓器應(yīng)配置如下保護(hù)主保護(hù)：主保護(hù)：1. 瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)2. 縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)縱差動(dòng)保護(hù)或電

14、流速斷保護(hù)后備保護(hù)：后備保護(hù)：3. 接地故障和相間故障后備保護(hù)接地故障和相間故障后備保護(hù)4. 過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)5. 過勵(lì)磁保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)6. 其他非電量保護(hù)（反映油溫、油壓、和冷卻系統(tǒng)故障的保護(hù)其他非電量保護(hù)（反映油溫、油壓、和冷卻系統(tǒng)故障的保護(hù)） 典型的變壓器保護(hù)配置圖典型的變壓器保護(hù)配置圖1：瓦斯保護(hù)：瓦斯保護(hù)2：第一縱差動(dòng)保護(hù)：第一縱差動(dòng)保護(hù)(二次諧波制動(dòng)二次諧波制動(dòng)原理原理)3：第二縱差動(dòng)保護(hù)：第二縱差動(dòng)保護(hù)(間斷角鑒別原間斷角鑒別原理理)4、5、6：高、中、低壓側(cè)的復(fù)合：高、中、低壓側(cè)的復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)；電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)；7：高壓側(cè)的零序電流電壓保護(hù)：高壓側(cè)的零序電流電壓保護(hù)8：中壓側(cè)的零序電流保護(hù)；：中壓側(cè)的零序電流保護(hù)；9、10、11：高、中、低壓側(cè)的過：高、中、低壓側(cè)的過負(fù)荷保護(hù)；負(fù)荷保護(hù)；12：其它非電量保護(hù)。：其它非電量保護(hù)。 瓦斯保護(hù)簡介變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，油箱內(nèi)變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，由于產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，由于油枕處在油箱的上方，氣體沿管油枕處在油箱的上方，氣體沿管道上升，使瓦斯繼電器內(nèi)的油面道