电力变压器保护3

变压器相间短路的后备保护本节主要内容:一、过电流保护二、低电压起动的过电流保护三、微机型复合电压起动的方向过电流保护四、微机型变压器阻抗保护五、变压器相间短路后备保护的配置原则变压器相间短路的后备保护变压器相间短路的后备保护是用来反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，同时也作为差动保护和瓦斯保护的后备保护。常用的后备保护主要有：•过电流保护•低电压启动的过电流保护•复合电压启动的方向过电流保护•负序过电流保护及阻抗保护一、过电流保护1.起动电流的整定电流元件的起动电流按躲过变压器可能出现的最大负荷电流整定maxreloplreKIIKrelK为1.2～1.3reK为0.85maxlI计算时应作以下考虑：1）对于并列运行的变压器，应考虑一台变压器突然切除时，所出现的过负荷。按下式计算：max.1ltnnIIn＝2）对于降压变压器应考虑低压侧电动机自启动的影响。max.lsstnIKI＝ssK为自起动系数，：6101.5~2.5KV～侧取，351.5~2KV侧取。2.动作时限的整定动作时限按阶梯形原则整定。3.灵敏度sK校验minksopIKI要求sK≥1.2。二、低电压起动的过电流保护采用低电压起动可以提高电流元件的灵敏度低电压起动的构成:电流元件、低电压元件、时间元件。变压器保护装置图8－13变压器低电压启动过电流保护单相原理接线图来自高压侧TV来自低压侧TV,,Uuvw,,Uuvwk2k11）电流元件的起动值opI按躲开变压器额定电流整定。即：.reloptnreKIIK灵敏度校验：作为近后备保护时，sK≥1.3；作远后备保护时，sK≥1.2。2）低电压元件的动作电压整定值：应按躲开正常运行时母线上可能出现的最低工作电压，同时外部故障切除后、电动机自起动的过程中它必须返回的条件整定。通常采用.0.7optnUU灵敏度sK要求同电流元件，即：.maxopsKUKU三、微机型复合电压起动的方向过电流保护复合电压:负序电压加全电压负序电压----反映不对称短路全电压----反映对称短路微机型复合电压起动的方向过电流保护相间功率方向负序过电压低电压过电流&≥1t,,Uuvw,,Uuvw,,Iuvw对侧本侧本侧跳闸整定1.复合电压元件复合电压元件动作的判据是：22.1setsetUUUU或2.相间功率方向元件功率方向元件与线路保护中的方向元件原理相同按90°接线方式，通过软件实现-30°或-45°最大灵敏角。四、微机型变压器阻抗保护•变压器阻抗保护通常作为330KV及以上大型变压器相间短路的后备保护•组成:起动元件相间阻抗测量元件时间元件电压回路断线闭锁元件等启动元件阻抗元件TV断线检测元件＆t阻抗压板投入,,Iuvw,,Iuvw,,Uuvw,,Uuvw图8－15变压器阻抗保护逻辑框图跳闸Y1.起动元件组成：相电流突变量启动元件负序电流启动元件两部分，启动元件动作判据为：setiI或2.2setIIsetI、.2setI通常均取电流互感器二次额定电流的0.2倍。2．阻抗元件阻抗元件采用0°接线方式动作的正方向:可以指向变压器，也可以指向母线，由保护的控制字控制。3.TV断线检测元件当该元件检测到TV二次回路断线时，将阻抗保护闭锁，并且发出告警信息。五、变压器相间短路后备保护的配置原则起动元件2t1t出口3t起动元件1QF2QF3QFIIIIIIG·图8－16单侧电源变压器后备保护配置示意图跳三侧断路器1）对于双绕组变压器：相间短路的后备保护应装设于主电源侧2）对于单侧电源的三绕组变压器或自耦变压器：相间短路的后备保护宜装于电源侧和主负荷侧负荷侧的过流保护以3t时限跳开3QF，主电源侧保护带有两级时限1t和2t：以较短的时限2t跳开变压器Ⅱ侧的断路器2QF，以较长的时限1t跳开变压器各侧断路器。3)对于多侧电源的三绕组变压器应在各侧都配置后备保护:各侧保护均动作于跳开本侧断路器。对于动作时限最小的保护:应装设方向元件.同时，在加装方向保护的一侧，加装一套不带方向的后备保护，保护动作后，跳开三侧断路器。220KV变压器过流保护的配置变压器侧过流段方向时间跳闸矩阵备注220KV侧复压过流I指向220KV变压器T14.2S跳中压侧母联或分段T24.5S跳中压侧复压过流II不带方向T14.8S跳高压侧保护动作时间应大于各侧带方向保护的动作时间T25.1S跳三侧110KV侧复压过流I段指向110KV侧母线T13.6S跳中压侧母联或分段T23.9S跳中压侧复压过流II段不带方向T14.2S跳中压侧T24.5S跳三侧10KV侧电流速断不带方向T1.0S跳低压侧不经复压闭锁复压过流不带方向T11.5S跳低压侧T21.8S跳三侧第六节变压器的接地保护作用：用于中性点直接接地系统中的电力变压器反映变压器高压绕组、引出线上的接地短路，是变压器主保护和相邻母线、线路接地故障的后备保护。一、电力变压器中性点接地方式选择的原则1）在多电源系统中，每个发电厂至少有一台变压器的中性点接地。2）当发电厂或低压侧有电源的变电所中变压器多于一台时，应将部分变压器的中性点接地。保护原理：•采用两段式零序电流保护。•每段保护动作后，都以较小的时限t1跳开母联（或分段）断路器，以减小故障范围；•以较长时限t2跳开高压侧（或全跳）断路器。图8－17中性点直接接地运行变压器接地保护原理框图II3I0I3I0t1t2t3t4跳QF跳各侧断路器1QF11QF二、中性点直接接地运行变压器的接地保护三、中性点可能接地也可能不接地运行变压器的接地保护分为：1．全绝缘变压器的接地保护2．分级绝缘且中性点不装设放电间隙的变压器3．分级绝缘且中性点装设放电间隙变压器的接地保护1．全绝缘变压器的接地保护图8－18全绝缘变压器接地保护原理框图≥13I0t2t1跳QF跳各侧断路器3U0t31QF11QFH对于中性点可能接地也可能不接地运行的全绝缘变压器：•要求：保护动作后应先切除中性点接地运行的变压器，后切除中性点不接地运行的变压器。•动作电压整定：一般二次值取180伏。•动作时限：躲过暂态过电压的时限，无需与其它保护配合，通常小于0.3s。2．分级绝缘且中性点不装设放电间隙的变压器（1）动作要求：先切除中性点不接地运行的变压器，后切除中性点接地运行的变压器。（2）保护配置：两段式零序过电流保护和零序电流闭锁的零序电压保护。零序过电流保护用于中性点直接接地运行方式；零序电流闭锁的零序过电压保护用于中性点不接地运行方式。3．分级绝缘且中性点装设放电间隙变压器的接地保护保护配置:(1)两段式零序过电流保护;(2)放电间隙零序过电流;(3)零序过电压保护。图8－19分级绝缘变压器零序保护原理框图跳1QF（同8－18）1QF1QF1跳QF220KV变压器零序保护的配置变压器侧过流段方向时间跳闸矩阵备注220KV侧零序方向过流指向220KV侧母线（采用开关CT）T14S跳高压侧母联或分段零压闭锁5VT24.5S跳高压侧零序过流不带方向（采用中性线CT）T16S跳高压侧T26.5S跳三侧110KV侧零序方向过流指向110KV母线（采用开关CT）T11.8S跳中压侧母联或分段零压闭锁5VT22.1S跳中压侧零序过流不带方向（采用中性线CT）T14.8S跳中压侧保护动作时间应大于各侧带方向保护的动作时间T25.1S跳三侧第七节变压器的其它保护一、过负荷:反映变压器过负荷,动作于信号装设原则:(1)双绕组变压器:装设在电源侧；(2)三绕组降压变压器:若三相容量相同的，装在电源侧；(3)三绕组降压变压器:若三相容量不同的，只有电源侧和容量较小的一侧装设过负荷保护；(4)两侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器，三侧均装设过负荷保护。二、过励磁保护•变压器在电压增高或频率降低时，会出现过励磁。大型变压器均要求安装过励磁保护。•当过励磁倍数大于过励磁保护的告警定值时，保护发出延时告警信号；当过励磁倍数大于过励磁保护的跳闸定值时，保护延时跳闸。