第六章电力系统继电保护

油箱漏油引起的油面过低
外部接地故障引起的中性点过电压
变压器油温升高
第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
2、应装设的保护:
瓦斯保护轻瓦斯——动作于信号
➢主保护
重瓦斯——动作于跳闸
纵联差动保护或电流速断保护
过电流保护 ➢后备保护 复合电压起动的过电流保护 （相间短路） 负序过电流、低电压起动的过电流保
15第六章电力系统继电 保护
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2020/11/6
第六章电力系统继电保护
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•第六章 电力系统继电保护
§6-1 继电保护的基本知识 •§6-2 常用保护继电器 •§6-3 线路的电流电压保护 •§6-4 电网的方向电流保护 •§6-5 输电线路的接地保护 •§6-6 距离保护简介 §6-7 电力变压器的保护 §6-9 电力电容器的保护
➢横联差动保护：用于保护双三角形接线电容器组的内部 故障，其原理接线图如图6-62所示。
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•图6-62 电容器组横联差动保护原理接线图
第六章电力系统继电保护
•6.9 电力电容器的保护
横差保护的动作电流 ➢为了防止误动作，保护装置的动作电流应躲过正常运行 时电流互感器二次侧差动回路中的最大不平衡电流，即
两侧的电流互感器的型号不同，它们的磁化特性也就不同， 因此，在差动回路中将产生不平衡电流。
✓解决办法：在整定计算时引入一个同型系数Ksam ，若两侧 TA型号不同取1；两侧TA型号相同取0.5。
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
（4）由带负荷调整变压器的分接头而产生的不平衡电流
10－下静触点 11－支架 12－下油杯平衡锤
13－下油杯转第六轴章1电4－力系挡统板继1电5保－护上油杯平衡锤
•6.7 电力变压器的保护
变压器瓦斯保护的接线图（图6-45）
注意：由于重瓦斯保护
是靠油流的冲击而动作的，
而油流速度的不稳定可能
造成触点的抖动，为使断
路器能可靠跳闸，出口中
间继电器KM必须有自保 持回路。
a）接线图 b）相量图
第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
（2）由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电
流 由于电流互感器变比的标准化，使各侧电流互感器的实际变
比大于计算变比。因此，正常运行时差动回路中将会有不平衡 有电流流过。
✓解决办法：利用具有速饱和铁心的差动继电器中的平衡线 圈来进行补偿。 （3）由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流
✓油箱内部发生严重故障：下触点 闭合，发出跳闸脉冲——重瓦斯动 作。
✓变压器漏油使油面降低：首先是 上触点闭合发出报警信号，然后下 触点闭合发出跳闸脉冲。
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图6-44 FJ3-80型瓦斯继电器的结构示意图
1－盖 2－容器 3－上油杯 4－永久磁铁 5－上动 触点
6－上静触点 7－下油杯 8－永久磁铁 9－下动触 点
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第六章电力系统继电保护
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•第六章 电力系统继电保护
§6-1 继电保护的基本知识 •§6-2 常用保护继电器 •§6-3 线路的电流电压保护 •§6-4 电网的方向电流保护 •§6-5 输电线路的接地保护 •§6-6 距离保护简介 §6-7 电力变压器的保护 §6-9 电力电容器的保护
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第六章电力系统继电保护
•6.9 电力电容器的保护
三、电容器组的横差保护
横差保护的接线 ➢中性线电流平衡保护：主要用于保护双星形接线电容器 组的内部故障，其原理接线图如图6-61所示。
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•图6-61 电容器中性线电流平衡保护原理第六接章线电图力系统继电保护
•6.9 电力电容器的保护
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
在差动保护中，减小励磁涌流影响的方法有： ✓采用具有速饱和铁心的差动继电器（BCH-2型）。 ✓采用比较波形间断角来鉴别内部故障和励磁涌流的差动保 护。 ✓利用二次谐波制动而躲开励磁涌流。
结论：变压器差动保护中的不平衡电流要完全消除是不可能的，但 采取措施减小其影响，用以提高差动保护的灵敏度是完全可以的。
第六章电力系统继电保护
•6.9 电力电容器的保护
一、电容器组的故障类型和应装设的保护
故障类型： ➢电容器组和断路器之间连线上的短路； ➢电容器组内部故障及其引出线上的短路； ➢电容器组回路内的单相接地短路； ➢个别电容器的切除而引起的过电压等。
应装设的保护： ➢每台电容器应装设熔断器进行保护； ➢对于多台电容器连接而成的电容器组，应根据连接方式的 不同装设过电流保护、过电压保护、横差保护等。
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第六章电力系统继电保护
•6.9 电力电容器的保护
二、电容器组的过电流保护
动作电流：躲过电容器投运时的冲击电流，即
•式中，Krel取2～2.5。 灵敏度校验 ：
•≥1.5
•式中， 为最小运行方式下，电容器组首端两相短路时， 流过保护安装处的短路电流。
动作时限 ：保护装置可不带时限或带0.1～0.2s的短时限。
•补偿方法为：将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，而 将变压器三角形侧的电流互感器接成星形（见图6-47） 。
✓星形侧电流互感器的变比为：
✓三角形侧电流互感器的变比为：
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
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图6-47 Y，d11接线变压器差动保护接线和相量图
动作电流 ➢躲过变压器二次侧母线短路时的最大短路电流，即
•式中，Krel取1.2~1.3。 ➢躲过变压器空载合闸时的最大励磁涌流，即
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
•若灵敏度不
灵敏度校验：按保护装置安装处满改（足用一要差求动次，保侧可护）的最小两相短 路电流来校验，即
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图6-43 瓦斯继电器安装示意 图
1—变压器油箱 2—连接管 第六3章—电气力体系继统继电电器保护4—油枕
•6.7 电力变压器的保护
• 图6-44为目前在我国电力系 统中推广应用的是开口杯挡板 式瓦斯继电器的内部结构。
✓正常运行：上、下触点均断开。
✓油箱内部发生轻微故障：上触点 合，发出信号——轻瓦斯动作。
改变分接头的位置，实际上就是改变变压器的变比，因此， 电流互感器二次侧电流将会改变，从而将就会产生一个新的不 平衡电流流入差动回路。
（5）由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流
当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，就可能产 生很大的励磁电流（励磁涌流）。
✓励磁涌流波形中含有很大的非周期分量，它偏于时间轴的 一侧，并迅速衰减； ✓涌流波形中含有大量的高次谐波，其中以二次谐波为主； ✓波形之间出现间断。
第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
一、电力变压器的故障类型和应装设的保护
1、故障类型： 绕组的匝间短路
➢内部故障 绕组的相间短路 •“变压器油箱内部故障” 单相接地短路
➢外部故障 相间短路
•“变压器油箱外部故障”
单相接地短路
➢异常运行状态
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变压器过负荷
外部短路引起的过电流
优点：动作迅速、灵敏
度高、能反应油箱内部 发生的各种故障。
图6-45 瓦斯保护原理接线图
缺点：不能反应变压器外部端子上的故障。
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
三、电流速断保护
•对于容量较小的变压器，应在电源侧装设电流速断保护。
说明：当变压器电源侧为小接地电流系统时，保护可采用两 相式接线；当电源侧为大接地电流系统时，可采用三相式或两 相三继电器式接线。
•≥2.0
•式中， 为变压器一次侧的最小两相短路电流。
四、变压器的纵联差动保护
•1. 纵联差动保护的基本原理 •双绕组变压器差动保护的原理接线如图6-46所示。
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
❖正常运行或外部短路时（k1点）：保护范围
•继电器不动作。
❖内部短路时（k2点） 或
•双侧电源
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•图6-46 变压器差动保护原理接线图
•继电器动作。
•单侧电源
第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
•2. 差动保护的不平衡电流 （1）由变压器两侧绕组接线不同而产生的不平衡电流
由于Yd11接线变压器两侧线电流之间有30°的相位差，如果两 侧的电流互感器采用相同的接线方式，将会在差动回路中产生 很大的不平衡电流。
护
接低地阻保抗护保护
➢辅助保护 过负荷保护 过励磁保护
温度保护
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第六章电力系统继电保护
•6.7 电力变压器的保护
二、瓦斯保护
瓦斯继电器的结构和工作原理
• 瓦斯继电器安装在油箱与油枕之间的连接管道上，如图 6-43所示。
• 瓦斯继电器有两对灵敏的触点：
✓一对触点在变压器油箱内发 生轻微故障时动作，作用于信 号——轻瓦斯动作； ✓另一对触点在变压器油箱内 发生严重故障时动作，作用于 跳闸——重瓦斯动作。
•式中，Krel取2。 ➢单台电容器内部有50%～75%的串联元件击穿时，保护 装置应有足够的灵敏度，即
•式中，Ks为横差保护的灵敏系数，取1.5；QN为单台电容器的 额定容量; β为电容器内部串联元件的击穿率，取0.5～0.75 。
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第六章电力系统继电保护
演讲完毕，谢谢听讲!