变压器保护原理与整定
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算一、差动保护原理差动保护是利用变压器的输入和输出电流之间的差值进行保护的一种方式。
在正常情况下，变压器的输入电流和输出电流相等，而在发生故障时，输入电流和输出电流之间产生差值。
差动保护通过检测输入电流和输出电流之间的差值来判断是否存在故障，并通过动作切断故障电流，以保护变压器。
二、差动保护整定计算步骤1.确定保护范围首先需要确定差动保护的保护范围，即需要保护的主变和辅助设备。
通常，主变的正常工作情况下输入电流和输出电流是相等的，所以主变是差动保护的主体。
而辅助设备，如电压互感器和电流互感器，用于测量输入和输出电流，提供差动保护的输入信号。
2.确定定值差动保护的定值包括整定电流和判别电流。
整定电流是在正常工作状态下主变的输入电流和输出电流之间的差值。
判别电流是设置的比整定电流更高的一个阈值，用于判断是否存在故障。
3.确定相位和极性相位是差动保护中的重要参数，需要确保主辅助设备的相位匹配。
极性是用于检测输入和输出电流方向是否相同，相同则为正极性，不同则为负极性。
4.计算误动作概率误动作概率是差动保护的重要指标之一，衡量了保护的准确性和可靠性。
误动作概率越低，说明差动保护越准确和可靠。
计算误动作概率需要考虑到不完美互感器和其它影响因素。
5.调整整定值根据误动作概率和实际工作情况，可以对整定值进行调整。
通常，较低的误动作概率需要更高的整定电流和判别电流，但也会增加保护的动作时间，所以需要权衡。
三、差动保护整定计算相关公式1.整定电流计算公式整定电流一般使用主变额定电流的一个百分比来表示，通常为主变额定电流的10-30%。
整定电流计算公式如下：I整定=K*I主变其中，I整定为整定电流，K为整定系数，I主变为主变额定电流。
2.判别电流计算公式判别电流一般取整定电流的2-3倍。
判别电流计算公式如下：I判别=n*I整定其中，I判别为判别电流，n为判别系数，I整定为整定电流。
3.误动作概率计算公式误动作概率计算公式较为复杂，可以根据具体情况选择不同的公式。
变压器保护整定中的过流保护的原理与应用
变压器保护整定中的过流保护的原理与应用随着电力系统的发展，变压器作为电力传输与分配的核心设备之一，在电力系统中起着至关重要的作用。
为了保证变压器的正常运行与安全可靠，必须对其进行有效的保护措施。
过流保护作为变压器保护系统中的重要组成部分，是保护变压器免受过电流损害的关键。
一、过流保护的原理1.1 过流保护的基本概念过流保护是指在电力系统中，当系统或设备中的电流超过额定值时，采取相应的保护动作，以避免过电流对设备造成损坏或对系统造成严重影响。
变压器过流保护的原理是基于电流传感器对电流进行采样，当电流超过设定值时，保护装置将触发动作并切断电路，以防止过电流继续流过变压器。
1.2 过流保护的分类根据其作用范围和保护对象的不同，过流保护可分为内部保护和外部保护。
内部过流保护通常针对变压器内部故障产生的过电流，如短路故障。
外部过流保护则是通过对电力系统的监测，对变压器外部故障引起的过电流进行保护。
1.3 过流保护的工作原理过流保护的工作原理主要包括过电流继电器的选定和保护动作的响应时间。
首先，根据变压器的额定容量和电流特性，选定适当的过电流继电器。
其次，通过对电流的采样和测量，当电流超过设定值时，过电流继电器产生触发信号，进而触发开关动作器切断电路。
二、过流保护的应用2.1 内部过流保护的应用内部过流保护通常指针对变压器内部的故障，如短路故障。
当短路故障发生时，电流将迅速增加至异常高值，为了防止短路电流持续流过变压器，过电流继电器将发出触发信号，切断电路，保护变压器免受损害。
2.2 外部过流保护的应用外部过流保护主要针对变压器的外部故障，如线路短路故障。
当线路短路故障发生时，过电流继电器对电流进行采样和测量，当电流超过设定值时，触发过电流保护动作，切断电路，并向系统发送信号，以检测和定位故障点，保护变压器和其他设备的安全运行。
2.3 过流保护整定的方法过流保护整定是指根据变压器的额定电流和特性曲线，对过电流继电器进行参数调整，以适应变压器的保护需求。
变压器的继电保护与整定计算
变压器的继电保护与整定计算一、继电保护概述在变压器运行过程中，由于其特殊的工作环境和重要的作用，对其电气保护要求非常高。
继电保护主要是通过电气装置实现对变压器的过电流、过压、欠压、失压、短路等异常情况进行及时发现和处理，以保护变压器的运行安全。
二、继电保护的分类1.电流保护：对变压器的短路故障进行保护，主要包括差动保护、零序保护和过电流保护。
2.电压保护：对变压器的过电压和欠电压故障进行保护，主要包括过电压保护和欠电压保护。
3.频率保护：对变电站整体或部分区域的频率变化进行保护，主要包括频率偏差保护。
4.绝缘保护：对变压器的绝缘状况进行保护，主要包括绝缘电阻保护和绝缘油温保护。
5.温度保护：对变压器的温度进行保护，主要包括油温保护和线圈温度保护。
三、继电保护的整定计算1.差动保护整定计算差动保护是变压器最重要的保护方式，其整定计算主要包括选择合适的CT变比和故障电流的判断。
-首先，根据变压器的额定容量和额定电流，计算出变压器的额定电流。
-其次，根据变压器的连接组别和变压器设计参数，选择合适的CT变比。
根据差动电流计算装置的灵敏系数和CT一次、二次侧额定电流，从而确定差动电流判断参数。
-最后，根据变压器的绕阻参数和变压器接线方式，计算差动保护的整定电流。
根据保护整定表格，确定U矩和I矩。
2.过电流保护整定计算过电流保护是变压器常用的保护方式，其整定计算主要包括选择合适的电流互感器和整定保护参数。
-首先，根据变压器额定容量和额定电流，计算变压器的额定电流。
-其次，根据过电流保护的设定电流和时间特性，选择合适的电流互感器。
-最后，根据保护整定计算公式计算过电流保护的电流设置参数。
3.过电压保护整定计算过电压保护是变压器常用的保护方式，其整定计算主要包括选择合适的电压互感器和整定保护参数。
-首先，根据变压器的额定电压和设计参数，计算变压器的额定电压。
-其次，根据过电压保护的设定电压和时间特性，选择合适的电压互感器。
变压器保护整定计算
变压器保护整定计算
变压器是电力系统中重要的电力设备之一，承担着电能的传输和分配
任务。
为了保护变压器的安全运行，需要进行变压器保护整定计算。
下面
将介绍变压器保护整定计算的基本原理和步骤。
1.确定变压器运行参数：首先需要确定变压器的额定容量、额定电压、额定电流以及变压器的供电频率等基本运行参数。
2.确定保护器件类型：根据变压器的类型和工作条件，选择合适的保
护器件，如不平衡电流保护、差动保护、过电流保护等。
3.计算可靠动作时间：根据变压器的额定电压和额定电流，结合保护
器件的特性，计算可靠动作时间。
可靠动作时间是指保护装置可以快速准
确地对发生故障的变压器进行保护动作的时间。
4.计算故障电流：根据保护装置的额定电流和保护装置容差，计算故
障电流，以便根据实际故障情况进行保护整定。
5.计算保护设置值：根据变压器的额定容量和额定电流，结合保护装
置的特性，计算保护的整定设置值。
保护的整定设置值是指根据变压器的
实际工作情况和保护装置的特性，确定保护装置的触发值。
6.调试和测试：根据计算得到的保护设置值，对保护装置进行调试和
测试，验证其可靠性和准确性。
通过对保护装置的调试和测试，可以及时
发现和排除潜在问题，确保保护装置的正常工作。
以上是变压器保护整定计算的基本步骤，整定计算的目的是为了保护
变压器设备的安全运行，避免因故障或异常情况而引起的设备损坏和电力
系统的故障。
在进行变压器保护整定计算时，需要充分考虑变压器的实际
工作情况和保护装置的特性，保证保护装置能够快速准确地对变压器进行保护，并提高系统的可靠性和安全性。
变压器的纵差动保护原理及整定方法
热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩一、构成变压器纵差动保护的基本原则我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。
例如在图1中，应使图1 变压器纵差动保护的原理接线'2I =''2I =1'1l n I =21''l n I 或 12l l n n 1'1''I I =B n 式中：1l n —高压侧电流互感器的变比；2l n —低压侧电流互感器的变比；B n —变压器的变比（即高、低压侧额定电压之比）。
由此可知，要实现变压器的纵差动保护，就必须适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比B n ，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。
这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。
二、变压器纵差动保护的特点变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于İ1′′ n İ1′差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下： 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。
但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。
励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。
变压器保护的整定计算
变压器保护的整定计算变压器保护是保证变压器在正常工作范围内运行的重要技术措施。
其保护功能包括过电流保护、微分保护和过电压保护等。
这些保护功能的整定计算是根据变压器的额定电流、额定电压和变比等参数，通过计算和判断来确定保护装置的整定值。
1.过电流保护计算：过电流保护主要用于保护变压器的绕组和冷却系统。
过电流保护的整定计算主要包括过负荷保护和短路保护两部分。
（1）过负荷保护：过负荷保护计算的整定值通常是根据变压器的额定容量和负荷电流来确定的。
一般来说，过负荷保护的整定值是额定容量的1.2～1.5倍。
（2）短路保护：短路保护的整定值主要由变压器短路电流来决定。
变压器短路电流可以通过计算或测试获得。
短路保护的整定值通常是根据变压器短路电流的大小和保护装置的动作时间来确定的。
保护装置的整定值应使得在变压器出现短路故障时，能够及时切断电路。
2.微分保护计算：微分保护主要用于检测变压器绕组的接线和绝缘状况。
微分保护的整定计算主要有以下几个步骤：（1）计算变压器的额定容量。
（2）确定微分保护的整定倍数，一般常见的整定倍数为0.5～5倍。
（3）计算并检验微分保护的整定电流。
整定电流应能覆盖变压器的额定负荷电流。
3.过电压保护计算：过电压保护主要用于保护变压器绝缘和绝缘油的安全。
过电压保护的整定计算主要有以下几个步骤：（1）计算额定变比，即变压器的额定高压和低压比值。
（2）根据变压器正常工作时的高压和低压电压值，计算过电压保护的整定值。
（3）整定过电压保护的动作时间。
动作时间应能保证在高压或低压过电压发生时，能够及时切断电路。
以上就是变压器保护的整定计算的基本内容。
整定计算的目的是合理地设置保护装置的整定值，使其能够在变压器发生内部或外部故障时及时切断电路，保证设备的安全运行。
在实际工程中，还需要根据具体情况进行调试和调整，以确保变压器保护装置的可靠性和灵敏性。
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算一、差动保护原理变压器差动保护是通过测量变压器两侧电流的差值来实现。
差动电流是指变压器两侧电流的差值，当变压器正常运行时，两侧电流大小是相等的，差动电流为零。
但当变压器发生内部故障时，两侧电流会不同，产生差动电流，差动保护即通过检测差动电流实现对变压器内部故障的保护。
二、整定计算方法1、动作电流的整定（1）按变压器额定电流进行整定动作电流整定值为变压器额定电流的5%~15%。
（2）按变压器额定容量进行整定动作电流整定值为变压器额定容量的3%~10%。
（3）按计算值进行整定由于变压器容量的变化和负荷的波动，按照变压器的额定电流或额定容量进行整定会产生误判。
因此，一般采用计算法进行动作电流的整定。
计算公式为：式中，Is为动作电流，S为变压器容量，k为重合闸系数，一般取0.8~0.9。
2、校对系数的整定差动保护装置精度有一定的误差，为了提高差动保护的精度，需要进行校对系数的整定。
校对系数的整定方法一般有以下两种：（1）按精度等级进行整定按照差动保护装置的精度等级进行整定，一般取0.8~0.9。
（2）按变压器灵敏系数进行整定根据变压器的灵敏系数进行整定，灵敏系数一般取0.1~0.3。
3、时间延迟的整定为了避免因瞬时故障而误动，差动保护需要进行时间延迟的整定，延迟时间一般为0.15~0.3s。
三、差动保护整定计算示例假设一个变压器的容量为1000kVA，额定电流为100A，差动保护装置的精度等级为0.5级，重合闸系数为0.9，灵敏系数为0.2，时间延迟为0.2s。
则进行差动保护的整定计算如下：（1）动作电流的整定按计算值进行动作电流的整定，Is=0.2某1000某0.9/100=1.8A（2）校对系数的整定根据设备的精度等级进行整定，校对系数为0.9。
（3）时间延迟的整定时间延迟为0.2s。
以上就是变压器差动保护整定计算的详细介绍，差动保护整定是保障变压器安全运行的重要环节，需要进行合理的整定计算，以提高差动保护装置的精度和可靠性。
变压器综合保护整定原则
变压器综合保护整定原则1 主变主保护:按变压器内部故障能快速切除，对区外故障可靠不误动的原则整定。
瓦斯保护：(1)、轻瓦斯按250CM3整定，保护动作后只发信号。
重瓦斯保护按油流速 1 米／秒整定，跳高低两侧开关。
(2)、压力释放，跳高低两侧开关。
(3)、上层油温85 0C报警.差动保护：(4)、BCH-2 常规型差动保护按躲过最严重外部故障的最大不平衡电流,变压器空投时的最大励磁涌流及电流互感器饱和等因素计算，跳高低两侧开关。
(5)、变压器保护一般配置微机型比率差动保护，且应具有二次谐波制动功能，以防止变压器空投或者故障切除后恢复电压造成变压器励磁涌流过大造成保护误动。
a、一般制动系数为0.15-0.2之间，本局一般取0.15或者更小0.1，减小误动率。
b、差动门槛值整定按躲变压器最大负荷情况下的最大不平衡电流计算，一般整定为(1.25 ～ 5.0A)，按厂家建议取1.5A。
c、比率制动系数一般按厂家推荐取0.5。
d、制动电流按厂家推荐一般取1A，突变量启动电流一般为1A，还需考虑装置的具体性能。
差动保护动作跳高低两侧开关。
(6)、微机型差动速断定值按躲过最严重外部故障的最大不平衡电流,变压器空投时的最大励磁涌流及电流互感器饱和等因素计算，一般励磁涌流取6-10Ie (Ie为变压器额定电流，下同)，保证本侧故障有灵敏度情况下适当提高定值，整定约为主变后备保护(1)、复合电压闭锁过电流保护。
电流元件一般安装在电源侧，电流定值按主变35kV侧额定电流整定(若受CT 变比限制，且近期负荷电流较小，可按CT 一次额定电流整定)；低电压闭锁元件定值一般取躲正常运行时最低运行电压整定，且应校验其动作定值在保护安装处有灵敏度整定，灵敏度要大于测量元件灵敏度，电压取自线电压；负序电压闭锁元件定值按躲正常运行时最大不平衡电压整定对设置有两时限跳闸的后备保护，对单台运行，第一时限跳低压侧，第二时限跳主变高压侧；对两台并列运行变压器，第一时限跳主变低压侧10kV母分，第二时限跳主变高压侧。
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校
二次电流I2N=I1N/nTA
正
以高压侧为基准侧（I2N.B）
计算其他各侧平衡系数Kbal=I2N.B/I2N
其他各侧电流：I2N’=Kbal*I2N
整理课件
20
2.
常
规
纵
差
动
保
护
接
线
整理课件
21
一.变压器的故障和保护配置
2.变压器保护配置 ➢ 瓦斯保护（主保护） ➢ 纵差动保护或电流速断保护（主保护） ➢ 外部相间短路的后备保护 ➢ 接地保护 ➢ 不正常运行的保护
整理课件
22
例1：常规保护中互感器变比选择计算。
变压器20MVA Un=(110+-2*2.5%)/11KV,Uk=10.5%
Yn,d11接线.试选择TA变比并计算不平衡电流.
110KV侧
11KV侧
一次额定电流(KA) 20/(√3*110) 20/(√3*11)
=0.105
=1.05
TA的接线方式
整理课件
15
二．变压器纵差动保护接线
1.纵差动保护的 基本工作原理
相位校正、 幅值校正、 接地故障时零
序电流问题 原理接线 如图3-12
整理课件
16
2.
常
规
纵
差
动
保
护
接
线
整理课件
17
星形侧差动回路电流：
IbY-IaY=(IB1-IA1)/nTA1
电 流
IcY-IbY=(IC1-IB1)/nTA1
Krel取1.2；Kr取0.9—0.95； Kss大于1；
时间:阶梯形时限
灵敏度:电流保护灵敏度大于1.5(近后备)及1.2(远后备)
应用:末端馈线保护一般只需二段式。
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4
三段式电流保护动作电流及时限特性
A
B
C
D
A
B
C
D
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5
方向电流保护
方向问题图4-54
方向元件用900接线： - 900<arg(Ig/Ug*eja)< 900为正方向
变压器31.5MVA Un=(110+-2*2.5%)/38.5/11KV
Y，Y，d-12-11，试选择TA变比并计算平衡系数
110KV侧 38.5KV侧 11KV侧
额定电流(A)31.5/(√3*110) 473
1650
=165
TA的接线方式 Y
Y
Y
TA的计算变比 165/5
473/5 1650/5
整理课件
3
三段式电流保护
电流速断保护(Ⅰ段)
Iset.Ⅰ=Krel*Ik.max
(Krel取1.2—1.3)
带时限电流速断保护(Ⅱ段)
Hale Waihona Puke Iset.Ⅱ.1=Krel*Iset.Ⅰ.2 过电流保护(Ⅲ段)
(Krel取1.1—1.2)
Iset.Ⅲ.1=Krel*Iset. Ⅲ.2
(Krel取1.1)
Iset.Ⅲ.1=Krel*Kss*Iloa.max/Kr
整理课件
6
低电压闭锁方向电流保护
其中一段的逻辑图4-55
整理课件
7
低周、低压减载
低周减载逻辑见图4-56
整理课件
8
低周、低压减载
低压减载逻辑见图4-57
整理课件
9
重合闸和保护加速
逻 辑 框 图 4 | 58
整理课件
10
二.中性点不接地电网单相接地检测
✓ 基波零序电流大小选线 ✓ 基波零序电流与零序电压的相位关系选线 ✓ 基波零序群体比幅比相选线 ✓ 基波零序电流补偿选线 ✓ 零序电压移相后的零序功率选线 ✓ 零序无功功率选线
不误动作 ✓ 电流互感器饱和不影响纵差动保护的正确
动作
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25
2.变压器励磁涌流及其判别
励磁涌流的特点
➢ 励磁涌流幅值大、衰减、含非周期分量 ➢ 波形呈间断特性图3-14 ➢ 含有明显2次谐波（15%以上）和偶次谐波
选用TA的变比 200/5=40
500/5 2000/5
各侧二次电流 165/40=4.125 4.73 4.125
平衡系数
1
0.872 I1/I3=1
整理课件
24
三．数字式变压器纵差动保护
1.变压器纵差动保护遇到的问题
✓ 正确识别励磁涌流和内部短路电流 ✓ 区外短路时的不平衡电流和保护的灵敏度 ✓ 外部短路切除电压突然恢复的暂态过程中
对穿越性正序,负序电流两侧差动回路的电流反相。
整理课件
18
3.
数
字
式
纵
差
动
保
护
接
线
整理课件
19
Y侧用软件进行相位校正(和d侧相位一致)
Iα= (IaY-IBy) /√3
电
Iβ=(IbY-IcY) /√3
流 的
Iγ=3(IcY-IAy) /√3
相 电流平衡调整
位
一次电流I1N=SN/√3*UＮφφ
中低压变压器及电动机保护 原理与整定计算
高亮
上海电力学院 电气技术研究所
整理课件
1
第一部分 10/35KV线路保护
➢ 继电保护保护功能 ➢ 低周、低压减载 ➢ 重合闸和保护加速 ➢ 中性点不接地电网单相接地检测 ➢ 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地检测
整理课件
2
一.继电保护保护功能
➢ 三段式电流保护 ➢ 方向电流保护 ➢ 低电压闭锁方向电流保护 ➢ 低周、低压减载 ➢ 重合闸和保护加速
整理课件
13
一.变压器的故障和保护配置
1.变压器的故障和不正常运行 ➢ 变压器的故障
油箱内部故障 油箱外部故障 ➢ 不正常运行工况 过负荷（对称） 过励磁（大容量变压器） 温度压力
整理课件
14
一.变压器的故障和保护配置
2.变压器保护配置 ➢ 瓦斯保护（主保护） ➢ 纵差动保护或电流速断保护（主保护） ➢ 外部相间短路的后备保护 ➢ 接地保护 ➢ 不正常运行的保护
d11
Y12
TA的一次计算电流(A) √3*105=182 1050
TA的标准变比
200/5=40
1200/5=240
TA的一次额定电流(A) 182/40=4.55 1050/240
=4.375
差动回路不平衡电流(A) Ibp=4.55-4.375=0.175
整理课件
23
例2：微机保护中互感器变比选择计算
整理课件
11
三.中性点经消弧线圈接地 电网中单相接地检测
❖ 5次谐波分量选线 ❖ 5次谐波群体比幅比相选线 ❖ 零序有功功率选线
整理课件
12
第二部分 电力变压器的继电保护
❖ 变压器的故障和保护配置 ❖ 变压器纵差动保护接线 ❖ 数字式变压器纵差动保护 ❖ 数字式纵差动保护整定计算 ❖ 变压器相间短路的后备保护
的 IaY-IcY=(IA1-IC1)/nTA1
相 三角形侧差动回路电流：
位 校
-Ia/nTA2=(Iad-Ibd)/nTA2=(IA1-IB1)/nTA2*(Ny/Nd)
正 -Ib/nTA2=(Ibd-Icd)/nTA2=(IB1-IC1)/nTA2*(Ny/Nd)
-Ic/nTA2=(Icd-Iad)/nTA2=(IC1-IA1)/nTA2*(Ny/Nd)