变压器保护基本原理概述.pptVIP

变压器差动保护流入差动继电器的不平衡电流与变压器外部故障时的穿越电流有关，穿越电流越大，不平衡电流越大。如果差动保护的动作电流按照躲过最大穿越电流下的不平衡电流整定，将会降低内部故障的灵敏度。比率制动差动保护，利用反应变压器穿越电流大小的制动电流，使保护动作电流随制动电流而变化，当外部短路穿越电流增大，制动电流随之增加，增强了外部故障时的制动作用，有效地防止了不平衡电流引起的误动，同时提高了内部故障时的灵敏度，较好地解决了区外短路故障不平衡电流影响与内部短路故障灵敏度间的矛盾。比率制动纵差保护原理第30页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护目前广泛应用的数字式变压器纵差动保护，普遍使用两折线或三折线比率制动特性。比率制动纵差保护原理IopIop.minIres.oIop.maxIres.maxIres第31页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护两折线比率制动差动保护动作判据为：比率制动纵差保护原理其中：为保护动作电流，为差动电流，为制动电流，为最小动作电流，为保护起始制动电流，为动作特性折线的斜率。 当 当第32页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护对于双绕组变压器，差动电流，制动电流。对于多绕组变压器，差动电流仍为变压器各侧电流矢量之和，即 ，但制动电流有不同的选择和计算方法。数字式变压器保护中常用的制动电流选取方法有三种，它们是：比率制动纵差保护原理（A）（B）（C）第33页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护制动电流的选择要考虑到对外部故障穿越性短路电流的制动作用最大，同时在内部故障情况下，其制动作用最小，使保护灵敏动作。在正常运行和外部故障情况下，以上三种制动电流的制动作用是等效的，但在大部分内部故障情况下，采用制动电流（C）的保护较为灵敏。需指出的是，上式中用于差动电流、制动电流计算的各侧电流，均已进行了各侧电流相位校正和幅值平衡补偿。比率制动纵差保护原理第34页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护两折线比率制动特性中三个参数需要整定，即无制动作用下保护的最小动作电流 ，保护起始制动电流 ，以及折线的斜率S。比率制动纵差保护整定计算第35页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护变压器在某些情况下，如超高压长距离输电线路甩负荷时会造成变压器短时过电压。现代大型变压器饱和磁密较高，在过电压作用下易造成铁芯饱和，使励磁电流大大增加，容易发生过励磁，励磁电流成为差动保护的不平衡电流，可能引起差动保护误动作。当过电压为120%－140%额定电压时，应闭锁差动保护以防止误动。对于可能发生过励磁的超高压大型变压器，根据过励磁电流中含有显著的五次谐波分量，闭锁差动保护。通常选择差动电流中五次谐波分量与基波分量比值大于35%作为闭锁判据，防止差动保护误动。过励磁闭锁第36页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护在变压器严重内部故障时，短路电流水平较高，使得电流互感器饱和，其二次电流中高次谐波分量增大，可能影响到比率差动保护的快速动作，因此，变压器纵差动保护应配置差动电流速断保护，作为辅助保护加快内部严重故障时保护的动作速度，其实质是反应差动电流的电流瞬时速断保护。差动电流速断保护第37页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护对于220～500kV大型变压器，单相接地短路是主要故障形式之一。为提高切除自耦变压器内部单相接地短路故障的可靠性，可增设零序差动保护。变压器零序电流差动保护由变压器中性点侧零序电流互感器和变压器星形侧电流互感器的零序回路构成，可以采用比率制动特性或标积制动特性，比率制动特性通常采用两折线动作特性，零序电流作为制动量，保护最小动作电流应躲过外部三相短路最大不平衡电流。比率制动零序差动保护也可以采用高中压侧相电流作为制动量，有利于防止外部三相短路时的误动作，保护最小动作电流躲过正常时三相TA误差不一致产生的三相不平衡电流，保护灵敏度较高。零序电流差动保护第38页，共59页，星期日，2025年，2月5日变压器差动保护该保护具有不受励磁涌流直接影响，不受电压分接头调整影响的特点，对于单相接地故障，比相间纵差动保护有更高的灵敏度，因此在大型变压器特别是500kV自耦变压器中得到应用。对于零序差动保护，侧三相电流互感器均