变压器保护原理

1.1 变压器比率制动式差动保护

比率制动式差动保护是变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。

变压器保护装置最多可实现四侧差动，动作特性图如图6-1-1所示：

I 制制制制制 r es)

r es.0

op.制制制制制 o p )

图6-1-1 比率差动保护动作特性图

1.1.1 比率差动原理

1.1.1.1 差动动作方程如下

0.op op I I >当 0.r e s r e s I I < ;

()0.res res 0.op op S I -I I I +> 当 0.res res I I > (6-1-1)

op I 为差动电流，0.op I 为差动最小动作电流整定值，res I 为制动电流，0.res I 为最小制动

电流整定值，S 为比率制动系数整定值，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。 1.1.1.1.1 对于两侧差动：

op I = |21I I

+| (6-1-2) res I = |21I I

-| / 2

(6-1-3)

1.1.1.1.2 对于三侧及以上数侧的差动：

op I = | 1I

+2I +…+ k I | (6-1-4) res I = max{ |1I

|，|2I |，…，|k I | }

(6-1-5)

式中：4K 3<<，1I

，2I ，…k I 分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。 1.1.1.1.3 对于无电源低压侧带分支的两圈变差动：

op I = |321I I I

++| (6-1-6) res I = |321I I I

--| / 2

(6-1-7)

式中：1I

、2I 、3I 分别为变压器高压侧、低压侧A 分支和低压侧B 分支电流互感器二次侧的电流。

1.1.2 励磁涌流判别

保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。判别方程如下：

1.op 2

2.op K I I ?>

(6-1-8)

式中：2.op I 为A ，B ，C 三相差动电流中最大二次谐波电流，2K 为二次谐波制动系数，

1.op I 为三相差动电流中最大基波电流。

该判据闭锁方式为“或”闭锁，即涌流满足(6-1-8)式，同时闭锁三相保护。

1.1.3 比率制动式差动保护逻辑图

如图6-1-2所示：

图6-1-2 差动保护逻辑图

1.1.4 差流速断、差流越限保护逻辑图

差流速断保护逻辑图如图6-1-3所示：

图6-1-3 差流速断保护逻辑图

当任一相差动电流大于差流速断整定值时瞬时动作于跳各侧断路器。

差流越限保护逻辑图如图6-1-4所示：

图6-1-4 差流越限保护逻辑图

1.1.5 TA 断线判别

当三相电流都大于0.2倍的额定电流时，启动TA 断线判别程序，满足下列条件认为TA 断线：

a ．本侧三相电流中至少一相电流不变；

b ．最大相电流小于1.2倍的额定电流；

c ．任意一相电流为零。

1.2 过流保护

变压器的中、低压侧发生区外故障时，由于后备保护装置直流电源故障而造成保护拒动时有发生，严重地威胁变压器的安全运行和电网的稳定，

为了避免这种情况的发生，变压器的中、低压侧各设一段过流保护，作为变压器的后备保护，该保护动作后作用于变压器各侧断路器。

1.2.1 过流保护的逻辑图

如图6-2-1所示：

图6-2-1 过流保护的逻辑图

1.3 相间后备保护

复合电压过流保护，Ⅰ、Ⅱ段可带方向闭锁，由控制字选择，方向电压取本侧电压，方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。复合电压闭锁过流保护可取三侧复合电压，任一侧复合电压动作均可启动过流保护。该保护由复合电压元件、相间方向元件及三相过流元件“与”构成。其中复合电压元件、相间方向元件可由软件控制字选择“投入”或“退出”，相间方向的指向也可由软件控制字选择为指向变压器（方向指向控制字整定为1，最大灵敏角为-45?）或为指向母线（方向指向控制字整定为0，最大灵敏角为135?）。

1.3.1 复合电压

1.3.1.1 复合电压元件

复合电压动作后提供两对触点，用于启动其它侧复合电压过流保护；同时也可以用其它侧的复合电压启动本侧的复合电压过流保护通过开入量)。

1.3.1.2 保护原理

复合电压元件由负序电压和低电压两部分组成。负序电压反映系统的不对称故障，低电压反映系统对称故障。

1.3.1.3 判据说明

下列两个条件中任一条件满足时，复合电压元件动作。

op .22

U U

op .2U

为负序电压整定值； op

U < op U

为低电压整定值，U

为三个线电压中最小的一个。

1.3.1.4

复合电压的逻辑图

如图6-3-1所示：

图6-3-1 复合电压逻辑图

1.3.2 复合电压 (方向)过流保护 1.3.

2.1 判据说明

1.3.

2.1.1 过流元件

过流元件接于电流互感器二次三相回路中，当任一相电流满足下列条件时，过流元件动作。

op I I > op I 为动作电流整定值。

1.3.

2.1.2 相间功率方向元件

方向元件的软件算法采用90°接线方式，动作判据为(以A I

，BC U 为例)： []

0e ?R 45j A BC e >???I

U （灵敏角?-=?45sen ） Re 表示取向量的实部。

1.4 接地后备保护

对于110 kV 及以上电压等级的变压器需要设置接地保护。

对中性点直接接地运行的变压器，配置三段式零序（方向）过流保护。第一段和第二段均带方向，并各段方向元件可独立通过控制字投退，第三段不带方向(专用去零序联跳)。第一段和第二段均有两个时限，第三段仅一个时限。

本装置针对变压器中性点可能接地动行或不接地运行，对外部单相接地引起的过电流，及因失去接地中性点引起的电压升高，除配置上述零序（方向）过流保护外，还按情况设如下保护。

a.对分级绝缘变压器，一般要求中性点装设放电间隙，则配反应零序电压和间隙放电电流的间隙零序保护。

b ．对一些中性点尚未装设放电间隙的分级绝缘变压器，有的地方仍用零序联跳，保护先切除同一变电站中的不接地变压器，然后再跳开同一变电站中的中性点接地变压器。

c.对全绝缘变压器，中性点不接地时设有一段零序电压保护，该保护动作后均跳主变各

侧开关。

对中、低压侧配置一段零序电压保护，用于单相接地故障时发告警信号。

1.4.1 零序（方向）过流保护

零序（方向）过流保护作为变压器或相邻元件接地故障的后备保护，该保护由零序过流元件及零序功率方向元件“与”构成。其中，零序功率方向元件可由软件控制字整定“投入”或“退出”，零序功率方向的指向可由软件整定为指向变压器或母线。

1.4.1.1 保护原理

由零序过流元件及零序功率方向元件“与”构成。其中，零序功率方向元件可由软件控制字整定“投入”或“退出”，零序功率方向的指向可由软件整定为指向变压器或母线。

1.4.1.2 判据说明

1.4.1.

2.1 零序过流元件

零序方向过流保护的过流元件可用三相TA 组成的自产零序电流，也可以用变压器中性点专用零序TA 的电流。装置提供“动作电流选择”控制字以供用户选择，该控制字整定为“1”时，过流用自产零序电流；该控制字整定为“0”时，过流用专用零序电流。

不带方向的零序过流保护第三段的过流元件用变压器中性点专用零序TA 的电流。 1.4.1.2.2 零序功率方向元件

零序过流保护的方向电流元件用自产零序电流。方向指向变压器，方向指向控制字为“1”时，灵敏角为-110°；方向指向母线，方向指向控制字为“0”时，灵敏角为70°。

动作判据：[]

0e ?3R 110j 00

>???I

U 3

（灵敏角?-=?110sen ） Re 表示取向量的实部。

零序方向元件的电流取自三相TA 组成的零序回路中的自产零序电流，TA 的正极性端在母线侧；电压可以取三相TV 组成的零序回路中的自产零序电压，也可以取TV 开口三角电压。

1.4.1.

2.3 零序电压闭锁元件

可由软件控制字整定“投入”或“退出”。零序电压闭锁元件的零序电压取自TV 开口三角电压。

1.4.1.3 零序方向元件TA 与TV 的极性连接图

如图6-4-1所示：

制制制制制制制制制制制制制制制制制

图6-4-1 零序方向元件TA 与TV 间的极性连接图

1.4.1.4 零序方向过流保护逻辑框图

如图6-4-2所示：

图6-4-2 零序方向过流保护逻辑图

1.4.1.5 零序方向元件的动作特性

装置设有“方向指向”控制字，当TA 极性接线符合上述接线示意图时，控制字指向设为“1”，方向指向变压器，方向灵敏角为-110°；方向指向设为“0”，方向指向母线，方向灵敏角为70°。方向元件的动作特性如图6-4-3所示：

制制制制制制制制

制

图6-4-3a 方向指向变压器时的动作区(阴影侧) 图6-4-3b 方向指向母线时的动作区(阴影侧)

1.4.2 零序电压保护

对全绝缘变压器因系统失去接地中性点引起的电压升高，设高压侧零序过电压保护做接地后备；对中、低压侧配置一段零序过电压保护，用于接地故障时发告警信号。零序电压取自母线TV 二次开口三角。

1.4.3 零序联跳保护

适用于变压器中性点接地运行系统中，变电站有两台或两台以上并联运行的中性点未装放电间隙的分级绝缘变压器。变压器中性点不接地运行变压器的零序联跳保护由零序电流闭

锁元件、零序电压元件和开入量组成，该开入量为变压器中性点接地运行变压器的零序过流保护的动作触点。零序电压取自母线TV二次开口三角侧，零序电流取变压器中性点专用零序电流互感器。

1.4.4间隙零序保护

该保护适用于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，保护由零序电压元件和零序电流元件构成，零序电压取自母线TV二次开口三角侧，零序电流取自放电间隙处电流互感器。由于间隙在击穿的过程中，零序电压和零序电流可能交替出现。当间隙电压元件或间隙电流元件动作后，保持一定时间，经过延时保护动作。

间隙零序过流保护则仅由零序电流元件构成，零序电流取自放电间隙处电流互感器。与零序过电压保护共同实现间隙零序保护的功能。

1.5过负荷（有载调压闭锁、通风启动）保护

装置设有三个保护分别对应这三项功能，取最大相电流作为判别。装置给出一副通风启动触点，一副有载调压闭锁触点。

1.6限时速断保护

变压器的低压侧配置限时速断保护，在线路近端故障断路器拒动或母线故障时，以较短时限跳开本侧断路器，避免了因复压闭锁过流保护时限过长而烧坏变压器。

1.7母线充电保护

母线充电保护是一种限时电流速断保护，仅在对母线充电时短时投入。在检测到母线充电开入（断路器HWJ）从断开变至闭合时，短时投入母充保护，15 s后自动退出母充保护。

1.8TV断线判别

1.8.1判据原理

a．负序电压大于8 V，三相电流均小于1.2倍额定电流。

b．正序电压小于30 V，且任一相电流大于0.06倍额定电流，且三相电流均小于1.2倍额定电流。

满足上述任一条件后延时10 s报母线TV断线，发TV断线信号。

1.8.2与电压有关的判别的注意事项

当某侧TV检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压投退”硬压板，此时该侧后备保护的功能有如下变化：

a. 复合电压仅取本侧时，复合电压（方向）过流保护自动解除本侧复合电压元件，变为单纯的过流保护；

b. 复合电压方向过流保护自动解除方向元件，即该保护不再带方向性；

c. TV断线检测功能解除；

d. 本侧复合电压功能解除，本侧复合电压判别不会动作；

e. 零序方向过流保护自动解除方向元件，即该保护不再带方向性。

1.9非电量保护原理

WBH-814装置完成变压器所有的非电量保护。该装置可实现15路非电量保护，其中6路非电量保护可以通过CPU延时跳闸，延时可以投退，所有的非电量保护都可发跳闸或告警信号。根据非电量保护动作行为，整定相应的出口位

变压器的保护配置

电力变压器的保护配置随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。第一章电力变压器的故障及不正常工作状态（一）变压器的故障变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。（二）变压器的不正常运行状态变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器

变压器基本工作原理

按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器；按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。 1.2电力变压器的结构一、铁心 1.铁心的材料采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。

12v电子变压器工作原理

电子变压器工作原理图电子变压器就是开关稳压电源。它实际上就是一种逆变器。首先把交流电变为直流电，然后用电子元件组成一个振荡器直流电变为高频交流电。通过开关变压器输出所需要的电压然后二次整流供用电器使用。开关稳压电源具有体积小,重量轻,价格低等优点,所以被广泛用在各种电器中。开关稳压电源的原理较复杂。下面一种电子变压器电路图的分析，输入为AC220V，输出为AC12V，功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路，其性能稳定，体积小，功率大，因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。电子变压器电路图: 电子变压器工作原理电路如图所示。电子变压器原理与开关电源工作原理相似，二极管VD1～VD4 构成整流桥把市电变成直流电，由振荡变压器T1，三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路，将脉动直流变成高频电流，然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压，获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻 R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005，其B为15～2 0倍。也可用C3093等BUceo>=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制，用音频线绕制在H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝，Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制，磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0．45mm高强度漆包线绕100匝，T2b用直径为1．25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1～VD4选用IN4007型，双向触发二极管选用DB3型，电容C1～C3选用聚丙聚酯涤纶电容，耐压250V。此电子变压器电路工作时，A点工作电压约为12V；B点约为25V；C点约为105V；D点约为10V。如果电压不满足上述数值，或电子变压器电路不振荡，则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好，T1a、T1b的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后，可装入用金属材料制作的小盒内，发利于屏蔽和散热，但必须注意电路与外壳的绝缘。引外，改变T2 a、b二线圈的匝数，则可改变输出的高频电压。

变压器和母线保护配置重点讲义资料

1.1.10.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当壳内故障产生大量瓦斯时，应瞬时动作于断开变压器各侧断路器。瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。 1.1.2对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器： 1.1. 2.1电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护。 1.1. 2.2电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。 1.1. 2.3电压为220kV及以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。 1.1.3纵联差动保护应满足下列要求： a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；

b.在变压器过励磁时不应误动作； c.在电流回路断线时应发出断线信号，电流回路断线允许差动保护动作跳闸； d.在正常情况下，纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。在设备检修等特殊情况下，允许差动保护短时利用变压器套管电流互感器，此时套管和引线故障由后备保护动作切除；如电网安全稳定运行有要求时，应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 1.1.4对外部相间短路引起的变压器过电流，变压器应装设相间短路后备保护。保护带延时跳开相应的断路器。相间短路后备保护宜选用过电流保护、复合电压（负序电压和线间电压）启动的过电流保护或复合电流保护（负序电流和单相式电压启动的过电流保护）。 1.1.4.135kV～66kV及以下中小容量的降压变压器，宜采用过电流保护。保护的整定值要考虑变压器可能出现的过负荷。 1.1.4.2110kV～500kV降压变压器、升压变压器和系统联络变压器，相间短路后备保护用过电流保护不能满足灵敏性要求时，宜采用复合电压起动的过电流保护或复合电流保护。 1.1.5对降压变压器，升压变压器和系统联络变压器，根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同，应配置不同的相间

单相变压器的基本工作原理和结构

变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能. 3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.2 单相变压器的空载运行 3.3 单相变压器的负载运行 3.4 变压器的参数测定 3.5 变压器的运行特性隐形专家改编于2009-05

3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.1.1 基本工作原理和分类一、基本工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。 1 u 1 e 2 e 2u 1i 2 i Φ 1 U 2 U 1 u 2u L Z 1 2 12d Φe =-N dt d Φe =-N dt 只要(1)磁通有变化量;(2)一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。

二、分类按用途分：电力变压器和电子变压器。按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分：心式变压器、壳式变压器、环形变压器。按工作频率分：低频（工频）与高频变压器

3.1.2基本结构一、铁心变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为 0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成或卷绕而成。二、绕组变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。三、胶心胶心也可称骨架，用塑料压制而成，用来固定线圈。四、固定夹固定夹也可称牛夹，用铁板冲压而成，用来将变压器固定在底板上。

变压器工作原理

变压器变压器图片变压器 bian ya qi利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。英文名称：Transformer 编辑本段变压器的简介

电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。

树脂浇注干式变压器

磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。编辑本段变压器与变频器的区别：变频器：通过它调整能够达到所需要的用电频率（50hz,60hz等），来满足我们对用电的特殊需要。变压器变频器变压器：一般为“降压器”，常见于小区附近或工厂附近，它的作用是将超高的电压降到我们居民正常用电电压，满足人们的日常用电。补充变压器工作原理：变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 2.理想变压器不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有不计铁心损失，根据能量守恒原理可得由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系令 K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比），则二.变压器的结构简介 1.铁心

变压器的保护配置

变压器的保护配置 Revised by Jack on December 14,2020

变压器的保护配置

变压器的保护配置 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

电力变压器的保护配置

技师专业论文工种：配电工题目：电力变压器的保护配置作者：程红梅身份证号：5 申报等级：配电工技师单位：陕西龙门钢铁有限责任公司能源管控中心日期：2013年9月1日目录第一章电力变压器的故障及不正常工作状态1 （一）变压器的故障1 （二）变压器的不正常运行状态2 第二章变压器的保护配置2

（一）瓦斯保护2 （二）纵差动保护和电流速断保护3 1纵差动保护4 （1）纵差动保护基本原理4 （2）变压器的纵差动保护5 2电流速断保护6 （三）外部相间短路和接地短路时的后备保护7 1变压器相间短路的后备保护7 （1）过电流保护7 （2）低电压启动的过电流保护8 2中性点接地变压器的接地保护9 （1）只有一台变压器的变电所9 （2）两台变压器并列运行的变电所10（四）过负荷保护10 （五）过励磁保护11 （六）其他非电量保护11 结论11 参考文献12

电力变压器的保护配置作者：程红梅论文摘要：电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统的电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。电力变压器是电力系统中的重要电器设备，而且其数量很多。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。再加上变压器的价格十分昂贵，所以，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、工作可靠且具有较好的经济性的保护装置。本文主要介绍了电力变压器的几种继电保护。主题词：变压器，瓦斯保护，纵差动保护，过负荷保护前言：随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。第一章电力变压器的故障及不正常工作状态（一）变压器的故障变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、

变压器基本工作原理

第1章变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类一、变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。变压器工作原理图当原边绕组接到交流电源时，绕组中便有交流电流流过，并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通，这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k ：表示原、副绕组的匝数比，也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。改变变压器的变比，就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。二、电力变压器的分类变压器的种类很多，可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。按用途分类：升压变压器、降压变压器；按相数分类：单相变压器和三相变压器；按线圈数分类：双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器；按铁心结构分类：心式变压器和壳式变压器；按调压方式分类：无载（无励磁）调压变压器、有载调压变压器；按冷却介质和冷却方式分类：油浸式变压器和干式变压器等；按容量大小分类：小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。三相油浸式电力变压器的外形,见图1，铁心和绕组是变压器的主要部件，称为器身见图2，器身放在油箱内部。

1.2电力变压器的结构一、铁心 1.铁心的材料采用高磁导率的铁磁材料—0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆，这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2.铁心形式铁心是变压器的主磁路，电力变压器的铁心主要采用心式结构。二、绕组 1.绕组的材料铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2.形式

变压器的保护配置

变压器的保护配置电力变压器的保护配置随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。第一章电力变压器的故障及不正常工作状态（一）变压器的故障变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压

器油箱内发生相间短路的情况比较少。（二）变压器的不正常运行状态变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根

变压器的工作原理

教学过程：一、导入新课复习回忆变压器的知识点二、讲授新课变压器的工作原理一、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的，原线圈接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在原、副线圈产生感应电动势，如图所示。 1．变换交流电压原线圈接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈，原、副线圈中交变的磁通可视为相同。设原线圈匝数为N 1，副线圈匝数为N 2，磁通为Φ ，感应电动势为 t N E t N E ??=??= Φ Φ2 211 ，由此得 2 1 21N N E E = 忽略线圈内阻得 K N N U U ==2 1 21 上式中K 称为变压比。由此可见：变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。图变压器空载运行原理图

2 2 2 211I U N N Z ???? ??= 因为 22 2 Z I U = 所以 2 2 22 211Z K Z N N Z =??? ? ??= 可见，次级接上负载|Z 2|时，相当于电源接上阻抗为K 2 |Z 2|的负载。变压器的这种阻抗变换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。解1：次级电流 Α255 110 222=== Z U I 初级电流 Α2110 2202121==≈= U U N N K Α12 2 21=== K I I 输入阻抗 Ω=== 2201220111I U Z 解2：变压比 2110 2202121==≈=U U N N K 【例】有一电压比为220/110 V 的降压变压器，如果次级接上55 Ω 的电阻，求变压器初级的输入阻抗。

变压器的保护配置

电力变压器的保护配置随着企业的快速发展,供电可靠性的要求不断提高,变压器的安全运行更就是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置就是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器,虽然在设计与材料方面有所改进,结构上比较可靠,相对于输电线路与发电机来说,变压器故障机会也比较少,但在实际运行中,仍有可能发生备种类型的故障与异常运行情况,这会对供电可靠性与系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求,当变压器发生故障时,要求保护装置快速切除故障。第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 (一)变压器的故障变压器的故障可以分为油箱外与油箱内两种故障。油箱外的故障,主要就是套管与引出线上发生的相间短路与接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料与变压器油因受热分解而产生大量气体,有可能引起变压器油箱的爆炸。因此,当变压器发生各种故障时,保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明,变压器套管与引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路就是比较常见的故障形式,而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 (二)变压器的不正常运行状态变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路与过负荷引起的过电流;中性点直接接地电力网中,外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组与铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁,引起铁芯与其她金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时,继电保护应根据其严重程度,发出告警信号,使运行人员及时发现并采取相应的措施,以确保变压器的

变压器的基本工作原理

变压器的基本工作原理Orga nize en terprise safety man ageme nt pla nning, guida nee, in spect ion and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall pla n objectives

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变压器的基本工作原理简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。一、变压器的种类： 1. 按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。 2. 按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。 3. 按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。 4. 按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 5. 按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器二、变压器工作原理：变压器的基本工作原理是：变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成，当一次绕组加上交流电压时，铁心中产生交变磁

通，交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势与在单匝上感应电动势的大小是相同的，但一次、二次侧绕组的匝数不同，一次、二次侧感应电动势的大小就不同，从而实现了变压的目的，一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。当二次侧接上负载时，二次侧电流也产生磁动势，而主磁通由于外加电压不变而趋于不变，随之在一次侧增加电流，使磁动势达到平衡，这样，一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。三、变压器的主要部件结构作用： (2) 变压器组成部件：器身（铁芯、绕组、绝缘、引线）、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置（即分接开关，分为无励磁调压和有载调压）、保护装置（吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜、净油器及测温装置等）和出线套管。 (3) 变压器主要部件的作用：（1）铁芯：作为磁力线的通路，同时起到支持绕组的作用。变压器通常由含硅量较高，厚度分别为0.35 mm\0.3mm\0.27 mm，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成铁心分为铁

变压器保护的配置原则

关于变压器保护的重要原则，必看！变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行，特别是大容量变压器，一旦因故障而损坏造成的损失就更大。因此必须针对变压器的故障和异常工作情况，根据其容量和重要程度，装设动作可靠，性能良好的继电保护装置，一般包括： (1)反映内部短路和油面降低的非电量(气体)保护，又称瓦斯保护; (2)反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护; (3)作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护(或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护) ; (4)反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护; (5)反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及电压保护; (6)反映变压器过负荷的变压器过负荷保护;

(7)反应变压器非全相运行的非全相保护等。变压器保护配置原则电力变压器运行的可靠性很高。由于变压器发生故障时造成的影响很大，因此应加强其继电保护装置的功能，以提高电力系统安全运行，按技术规程的规定电力变压器继电保护装置的配置原则一般为： (1)针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器; (2)应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器; (3)对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸; (4)对 110kV 及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸;

变压器的保护配置

10kV配电变压器保护配置合理选择

无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中, 如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10 kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种：一种利用断路器;另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比较分析。 1环网供电单元接线形式 1.1环网供电单元的组成环网供电单元(RMU)由间隔组成, 一般至少有3个间隔，包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔。 1.2环网供电单元保护方式的配置环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关, 通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 1.3环网供电单元保护配置的特点负荷开关用于分合额定负荷电流, 具有结构简单、价格便宜等特点, 但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件, 可开断短路电流，如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。表1列出3种保护配置方式的技术-经济比较。 10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择从此可以看出： a) 断路器具备所有保护功能与操作功能，但价格昂贵; b) 负荷开关与断路器性能基本相同，但它不能开断短路电流; c) 负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合，可断开短路电流，部分熔断器的分断容量比断路器还高，因此，使用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效果差，可费用却可以大大降低。 1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点

变压器的工作原理及结构

变压器工作原理: 当一个交流电压U1接到初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停地正、负交替变化，因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一铁芯上的另一端线圈产生感应电动势U2 .变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。理想变压器: 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗，其间耦合系数K=1 的变压器称之为理想变压器描述理想变压器的电动势平衡方程式为e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有不计铁芯损失，根据能量守恒原理可得由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系令K=N1/N2，称为匝比（亦称电压比） U1/U2=N1/N2 ，即对同一变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比。P入=P出，即无论有几个副线圈在工作，变压器的输入功率总等于所有输出功率之和. https://www.360docs.net/doc/e04189975.html,/view/30130.htm https://www.360docs.net/doc/e04189975.html,/s/blog_4876e83b0100ru0s.html 变压器(transformer)是一种电磁设备，其功能大致可分为以下作用：Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 1可以随意把交流电压值或电流值增加或减少Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 2用作阻抗匹配的设备：变压器可用来匹配不平衡的阻抗。例如某个放大器的输出阻抗是20欧，而接往4欧的扬声器，这时必须用一个变压器以正确的匝数比率来匹配此二个阻抗。Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 3用做信号传输，有些信号要求有电的隔离，这时用变压器就有用了。Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 4用与振荡电路作反馈元件Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号变压器就是利用线圈的互感原理把电压改变。事实上一个电感器的磁场变化可以促使在近距

变压器保护配置

变压器保护配置及相关问题 1.概述 1.1.变压器的故障和不正常状态 (1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地处的单相接地短路； (2)绕组的匝间短路； (3)外部相间短路引起的过电流： (4)中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压； (5)过负荷； (6)过励磁； (2) (1) (2)励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波，在最初瞬间可能完全偏向时间轴一侧，其中二次谐波分量所占比例最大，四次以上谐波分量很小。 (3)最初的几个周期内，励磁涌流的波形是间断的。 (4)励磁涌流的大小和衰减速度，与合闸时电压相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量、变压器容量及铁芯材料有关。由于涌流只存在于变压器的电源侧，如不采取措施必将导致保护的误动作，根据涌流的性质，可采取以下措施： (1)利用励磁涌流中的非周期分量使继电器铁芯保护，自动提高保护的动作电流。如使用速饱和铁芯的的差动继电器。 (2)利用延时动作或提高动作值躲过涌流。 (3)用短路电流和励磁涌流波形的差别来躲涌流。如目前成熟使用的利用二次谐波制动和间断角闭锁的微机型差动保护。

鉴于涌流受多种因素影响，二次谐波制动系数的定值整定只能是一个经验数值，一般取15—20％，定值过大可能导致在空投变压器或区外故障切除时差动保护动作，过小则有可能使得变压器内部故障时差动保护动作时间延长。差动保护中二次谐波的闭锁方式有两种，按相闭锁和三相“或”门闭锁。这两种方式也是各有利弊。按相闭锁是指三相涌流中某相二次谐波满足制动条件，则只闭锁该相的差动保护，由于变压器空载合闸时三相涌流中某相波形的二次谐波成分有可能小于15％，将导致空投时差动保护的误动；三相“或”门闭锁是指三相涌流中任一相二次谐波满足制动条件，三相差动保护均被闭锁，这种闭锁方式可以提高差动保护的可靠性，但是在带有闸间短路的变压器空载合闸时，差动保护将因非故障相的励磁涌流而闭锁，造成变压器闸间短路的延缓切除，使损坏更加严重，变压器容量越大延缓时间就越长。投那种方式，应视具体情况而定，当选择按相闭锁方式时，可采取两相差动动作才出口的方式。故其 °，因靠定内发生严重故障时能快速动作出口。 2.4比率制动差动保护比率制动是目前差动保护的主流动作原理，各厂家各型号的差动保护都采用原理，所不同之处只是涌流判据和采取什么样的比率制动特性。比率制动差动保护除了引入差动电流作为动作电流外，还引入外部短路电流作为制动电流，当外部短路电流增大时，制动电流随之增大，是差动继电器的动作电流相应增大。这样就可以在不提高动作整定值的情况下，有效避免由于外部短路时不平衡电流引起的误动，并保证差动保护范围内短路时的动作灵敏度。比率制动差动保护的通用特性如式1，特性曲线如图1： Id≥Idmin（I

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