变压器保护配置
变压器保护原理与配置
变压器保护原理与配置变压器是电力系统中重要的电力设备之一，其主要功能是将一个电压等级的电能转换为另一个电压等级的电能，并在输电中进行电能传输和分配。
为保障变压器的正常运行，必须对其进行保护。
以下是变压器保护原理与配置的介绍。
一、变压器保护原理1. 过载保护当变压器负载电流超过额定电流时，将引起变压器温升过高，甚至可能导致短路，从而损坏变压器。
因此，需要对变压器进行过载保护。
过载保护装置通常采用电流互感器检测变压器负载电流，并通过保护继电器等装置实现过载保护。
2. 短路保护当变压器发生短路故障时，电流会急剧升高，引起变压器内部温度瞬间升高，将损坏变压器绕组和绝缘。
因此，需要对变压器进行短路保护。
短路保护装置通常采用电流互感器检测变压器电流，并通过保护继电器等装置实现短路保护。
3. 地闸保护当变压器出现地闸故障时，会导致变压器绕组和绝缘被损坏，从而影响变压器正常运行。
因此，需要进行地闸保护。
地闸保护装置通常采用变压器的中性点作为检测点，并通过保护继电器等装置实现地闸保护。
4. 过压保护当变压器输入电压超过额定电压时，会导致变压器绕组和绝缘的击穿，损坏变压器正常运行。
因此，需要进行过压保护。
过压保护装置通常采用电压互感器检测输入电压，并通过保护继电器等装置实现过压保护。
5. 欠压保护当变压器输入电压低于额定电压时，会导致变压器负载电流急剧升高，造成变压器绕组温度异常升高，从而损坏变压器。
因此，需要进行欠压保护。
欠压保护装置通常采用电压互感器检测输入电压，并通过保护继电器等装置实现欠压保护。
二、变压器保护配置变压器保护装置应按照变压器及其用途来确定配置方案。
变压器通常采用机械继电器、数字化继电器、微处理器等不同类型的保护装置。
1. 机械继电器保护机械继电器保护装置是一种传统的设备保护方案，通常用于小型变压器的保护。
它具有工作可靠、升级容易、操作简单等优点，但不支持远程通信，难以实现自动化和故障诊断。
2. 数字化继电器保护数字化继电器保护装置是一种新型设备保护方案，通常用于大型变压器的保护。
变压器的故障和保护配置
在一般变压器中。有载调压装置往往连接在接地的中性点上，这样调压装置的电压等级可以比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压侧会带来所谓的相关调压问题。因此，要求自耦变压器有载调压时，只能采用线端调压方式。
01
02
变压器的继电保护配置
变压器的继电保护配置
平衡系数的计算 中压侧的平衡系数＝ 公共绕组的平衡系数＝
变压器的继电保护配置
短路电流 对称激磁涌流 不对称激磁涌流 w、d 分 别 为 差 动 电 流 的 波 宽 与 间 断 角。
变压器的继电保护配置
对称涌流：波形不连续，出现间断，波形上 下对称。 严重情况下θw.max =120 θj.max =50.8 非对称涌流：波形偏于时间轴一侧，波形上出 现间断， 严重情况下θw.max =155.4 θj.max =80
变压器的继电保护配置
一、 瓦斯保护： a、0.4MVA及以上户内油浸式变压器 b、0.8MVA及以上油浸式变压器 保护范围 范围包括：变压器本体，有载调压等部分 基本要求 a、内部故障和漏油造成的油面降低。 b、变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷却系统故障。 c、绕组的开焊故障以及匝数很小的短路故障。 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
对于内桥式接线，差动保护要求桥开关电流作为主变一侧来接入保护。
对于低压侧带分支的情况，低压2侧作为主变其中的一侧来处理
变压器CT接线
变压器的继电保护配置
变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，励磁涌流将流入差动保护的差动回路，若差动保护不能够躲过这一电流，就会误动作。因此，当前变压器差动保护的核心问题是如何正确地识别励磁涌流和内部故障电流。
简述电力变压器保护配置
电力变压器保护配置1. 介绍电力变压器是电力系统中非常重要的设备，用来变换电压级别以便传输电能。
为了保证变压器的正常运行，必须配置适当的保护装置来提供对各种故障和异常情况的保护。
本文将介绍电力变压器保护装置的配置方法和相关技术。
2. 保护装置的种类电力变压器保护装置主要包括电流保护、电压保护、温度保护、油位保护等。
下面将分别介绍各种保护装置的配置方法和工作原理。
2.1 电流保护电流保护用于检测电流异常情况，例如短路故障或过载情况。
常用的电流保护装置有电流互感器和电流继电器。
配置电流保护时，需要根据变压器的额定电流和工作条件选择合适大小的电流互感器，并设置适当的电流保护参数。
2.2 电压保护电压保护主要用于检测电压异常情况，例如电压偏低或电压偏高。
常用的电压保护装置有电压互感器和电压继电器。
配置电压保护时，需要考虑变压器的额定电压和运行条件，并设置适当的电压保护参数。
2.3 温度保护温度保护用于检测变压器的温度异常情况，例如过热和过冷。
常用的温度保护装置有温度传感器和温度继电器。
配置温度保护时，需要根据变压器的额定温度和工作条件选择合适的温度传感器，并设置适当的温度保护参数。
2.4 油位保护油位保护用于检测变压器的油位异常情况，例如油位过高或油位过低。
常用的油位保护装置有油位传感器和油位继电器。
配置油位保护时，需要根据变压器的油位范围选择合适的油位传感器，并设置适当的油位保护参数。
3. 保护参数的设置为了确保变压器保护装置能够对各种故障和异常情况做出准确的判断和响应，需要设置适当的保护参数。
以下是常用的保护参数和设置方法：3.1 电流保护参数的设置•过流保护参数：根据变压器的额定电流和工作条件，设置过流保护的动作电流和延时时间。
•短路保护参数：根据变压器的额定电流和短路电流特性，设置短路保护的动作电流和延时时间。
3.2 电压保护参数的设置•低压保护参数：根据变压器的额定电压和工作条件，设置低压保护的动作电压和延时时间。
变压器保护配置及运行规定详细讲解
变压器保护配置及运行规定详细讲解变压器保护是保障变压器正常运行和延长其使用寿命的重要手段之一、变压器保护配置及运行规定涉及到多个方面，包括保护原理、保护装置的选择和设置、保护参数的设定和调整等。
下面将详细讲解变压器保护配置及运行规定。
1.保护原理变压器的常见故障有过电压、过电流、短路、漏电等。
为了有效地防止和限制这些故障对变压器造成的损害，变压器保护主要采用继电保护原理。
继电保护可分为电流保护、电压保护、差动保护、绝缘保护、过温保护等。
2.保护装置的选择和设置（1）电流保护装置：变压器电流保护装置是最基本的保护装置。
常见的电流保护装置有熔断器、断路器、电流继电器等。
根据变压器的额定电流和故障电流的大小，选择合适的电流保护装置，并根据装置的特性进行合理的设置和调整。
（2）电压保护装置：变压器电压保护装置主要用于检测变压器的过电压和欠电压情况。
常见的电压保护装置有电压继电器、电压过滤器等。
通过设置合理的过电压和欠电压保护参数，可有效地保护变压器。
（3）差动保护装置：差动保护装置用于检测变压器的短路故障。
常见的差动保护装置有电流差动继电器、比率差动继电器等。
差动保护装置通常需要配合电流互感器和电压互感器来实现。
（4）绝缘保护装置：绝缘保护装置主要用于检测变压器的绝缘状态。
常见的绝缘保护装置有绝缘监测仪、绝缘电阻测试仪等。
绝缘保护装置可通过设置绝缘电阻阈值和回路电流阈值等参数来实现。
（5）过温保护装置：过温保护装置主要用于检测变压器的温度。
常见的过温保护装置有温度继电器、温度传感器等。
通过设置合理的温度保护参数，可及时发现变压器的过温情况。
3.保护参数的设定和调整保护参数的设定和调整是变压器保护配置的关键环节。
保护参数的设定应根据变压器的额定参数、运行条件和保护要求等因素综合考虑。
一般来说，保护参数的设定应满足以下原则：（1）设定值的选择要合理，既要满足保护的快速可靠性要求，又要避免误动作。
（2）设定值应考虑变压器的额定容量、短路能力和运行状态等因素。
变压器保护配置及运行规定详细讲解(变压器保护的基本要求,变压器保护配置,运行规定)
极性接错时：
外部短路 误动
(二) 变压器保护配置
CJ
(二) 变压器保护配置
不平衡电流的概念：
正常运行或外部短路时，
I/2
CJ
IJ = I/2 – I//2 = Ibp
不平衡电流过大的影响：
降低保护的灵敏度，或使
保护误动。
I//2
➢ 消除方法：
(二)
变压器保护配置
CJ
利用励磁涌流中的 非周期是分根量据助鉴磁别使波形间断 L J 根铁据心二饱角次和原谐，理波自构制动成动增的原。理它构利 采用具成有大速的差。动用它保励利护磁用的涌励动流磁作的涌波流形中有 饱差和动铁继含心电电的器有流大，较量以大二躲的次开间谐励断波磁角分，量而作短 为涌制流动的路量影电这响流一。的点波进形行是工连作续 利用的二次谐波这制一动 点进行工作的
检查的设备有变压器本体、
220kV母线
三侧的避雷器、
电压互感器、
各设备的接线端头、
出线瓷套管等。
110kV母线
10kV母线
(二) 变压器保护配置
主变差动保护范围示意图(取套管CT)
第二种情况： 检查的设备有变压器本体、 中低压侧的避雷器、 中低压侧设备的接线端头、 出线瓷套管
220kV母线 110kV母线
10kV母线
(二) 变压器保护配置
主变差动保护范围 (取旁路开关CT)
第三种情况：
检查的设备有变压器本22体0kV母、线
三侧的避雷器、 各设备的接线端头、
220kV旁母线
出线瓷套管
检查旁路母线及旁路刀闸 不检查主变3刀闸
110kV母线
10kV母线
(二) 变压器保护配置
变压器的主保护 分侧差动保护
变压器保护配置及运行规定详细讲解
变压器保护配置及运行规定详细讲解一、变压器保护配置变压器保护配置包括过电压保护、过流保护、接地保护、油温保护、气温保护、油位保护和防护性自动装置等。
1. 过电压保护：过电压是指电压短时间内远超额定值。
造成变压器过电压的原因主要有雷击、线路突然开断等。
变压器过电压保护采用过电压继电器，其作用是当电压超过额定值时，保护继电器自动进入工作状态。
2. 过流保护：过流是指电流超过额定值。
造成变压器过流的原因主要有电源电压过高、短路、缺相等。
变压器过流保护采用过流继电器，其作用是当电流超过额定值时，保护继电器自动进入工作状态。
3. 接地保护：接地是指变压器某一部分直接与大地相连。
造成变压器接地的原因主要有绝缘损坏、设备老化等。
变压器接地保护采用接地继电器，其作用是当变压器接地时，保护继电器自动进入工作状态。
4. 油温保护：变压器的油温过高会造成变压器的损伤和故障。
油温保护采用温度控制器，其作用是当油温超过额定温度时，控制器自动进行报警和保护。
5. 气温保护：变压器周围环境温度过高或过低会造成变压器的损伤和故障。
气温保护采用温度控制器，其作用是当环境温度超过额定温度时，控制器自动进行报警和保护。
6. 油位保护：变压器的油位过低会造成变压器的损伤和故障。
油位保护采用油位控制器，其作用是当油位过低时，控制器自动进行报警和保护。
7. 防护性自动装置：防护性自动装置包括绝缘监测装置、接地故障指示器、断路器操作装置、无功补偿装置等。
二、变压器运行规定1. 在运行前，应进行设备的检查和测试，并确保设备无故障和缺陷。
2. 在设备启动之前，应先确保变压器内部的油温、气温、油位均处于正常范围内。
3. 在变压器运行过程中，应定期进行检查和测试，以确保设备的安全和稳定运行。
4. 在变压器运行过程中，应注意对设备进行维护和保养，保持设备良好的状态。
5. 在设备检修、维护和保养期间，应关闭电源，避免人员和设备受到电击和损坏。
6. 在设备的运行过程中，应遵守有关规定，加强对设备的监督和管理，确保设备运行的安全和稳定。
电力变压器继电保护配置
电力变压器继电保护配置摘要：本文从差动保护、瓦斯保护、过电流保护、过负荷保护等方面介绍了变压器各种保护配置的原理及作用，最后针对具体变电站给出了变压器保护配置举例。
关键词：电力变压器；保护配置电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，同时也是非常贵重的元件，发生故障时将对供电可靠性及系统的正常运行带来严重后果，同时也会造成严重的经济损失。
因此，变压器具有合理的保护配置对变压器保护具有了非常重要的意义。
一、变压器保护的基本原理和作用（一）变压器的主保护变压器的主保护包括差动保护、瓦斯保护。
主保护是为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备和线路故障的保护。
1、差动保护（1）差动保护原理变压器差动保护是按照循环电流原理构成的,主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护。
（2）差动保护特点从保护范围上来说，可以保护三侧开关CT（包括CT）至主变部分，可以反应保护范围内的接地、相间、匝间故障。
从动作特性上看，瞬时跳三侧开关 (0秒动作)。
2、瓦斯保护（1）瓦斯保护可以反应主变内部各种故障（包括接头过热、局部放电、铁芯故障等）的非电量主保护。
轻瓦斯保护动作于发信号，重瓦斯保护动作瞬时跳开各侧开关。
（2）瓦斯保护原理当变压器发生内部故障时产生大量的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油下降，当油面降低到一定程度时，上浮筒下沉使水银接点接通，发轻瓦斯动作信号。
如果是严重的故障时，油箱内的压力增大使油流冲击挡板，挡板克服弹簧阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动使水银接点闭合接通跳闸回路。
（3）瓦斯保护的特点瓦斯保护的范围是油箱内部的相间短路故障，绕组匝间、层间短期故障，绕组与铁芯与外壳间的短路故障，铁芯故障，油面下降或漏油和分接头接触不良等故障。
（二）变压器的后备保护后备保护是指当主保护或开关拒动时，用来切除故障的保护。
后备保护分为远后备和近后备两种。
远后备保护是指当主保护或开关拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
变压器保护配置
变压器保护配置
变压器保护配置主要包括过流保护、差动保护、接地保护、过流保护及欠压保护等多重保护，以下为各个保护的配置要点。
1. 过流保护
过流保护是针对变压器发生短路事故的保护。
在发生短路事故时，电流会迅速增加，如果快速切断故障电流，可以避免损坏变压器。
过流保护包括基本过流保护和高比过流保护两种，基本过流保护一般采用时间定值方式，而高比过流保护则主要采用电流比率定值方式。
2. 差动保护
差动保护是针对变压器内部绕组之间短路的保护。
在变压器两侧各装置一个差动保护装置，当两侧电流不平衡时，将发生差动电流，差动保护可及时断开保护范围内的变压器。
差动保护主要采用数码式差动保护装置，具备检测灵敏度高、速度快、可靠性好等特点。
3. 接地保护
变压器接地保护主要是为了防止变压器一侧或两侧出现接地故障而产生的电流损伤，可避免因电压振荡或变压器内部故障造成的第一次或第二次单相接地故障。
接地保护一般采用零序电流保护，若零序电流达到设定值，保护零序导线及相关设备将立即切断故障电路，时限较短，保护性能更高。
4. 过流保护及欠压保护
过电流保护和欠压保护是保证变压器正常运行的关键保护。
过电流保护用于检测变压器运行时电流的异常变化，及时发现故障电路并作出限制保护，防止变压器过热或烧毁。
欠压保护用于检测变压器的电压是否低于设定值，如果是，则及时切断电源，保护变压器。
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35kV Ⅱ段母线
#1主变
#2主变
110kV Ⅰ段母线
110kV Ⅱ段母线 35kV Ⅰ段母线
110kV母线 接地故障
母差 拒动
复压闭锁方 向过流动作
Ⅰ时限跳 分段
Ⅱ时限跳 本侧
讲解完毕，谢谢大家！
Thank You !
励磁涌流中含有大量的谐波电流分量 励磁涌
I
0
α
t
三、变压器保护配置
谐波 制动
利用励磁涌流含有大量谐波分量的特征，通过计算差动电流中的 二次谐波电流分量与基波电流分量的幅值之比来判别励磁涌流与 故障电流。
Id 2 K I d1
K 15% 20%
波形 制动
故障时，差流基本上是工频正弦波。而励磁涌流时，有大量的谐 波分量存在，波形发生畸变，间断，不对称。利用算法识别出这 种畸变，即可识别出励磁涌流。
A
a
B
b
C
c
二、变压器的常见故障和异常
变压器 常见故障 和异常
A
a
B
b
C
c
二、变压器的常见故障和异常
变压器 常见故障 和异常
套管引出线 外部套管相间 相间短路、接地 短路、接地
A
a
B
b
C
c
二、变压器的常见故障和异常
过负荷
油温高
漏油
P
100%
110%
三、变压器保护配置
比率差动保护
主保护
差动速断保护
冷却器 全停
不经温度 控制出口 经温度控 制出口
60min跳 三侧
温度达到 75°C， 20min跳三侧
三、变压器保护配置
油位高/ 低保护
当油位过高或过低时，油位计随之变化，带动相应接点发出油位 高/低信号，以此提醒值班员。
油位高 发信 油位低
四、事故案例
220kV Ⅱ段母线 220kV Ⅰ段母线
t
三、变压器保护配置
零序方向 过流
零序过流保护，主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备 保护。通过整定控制字可控制各段零序过流是否经方向闭锁，是 否经零序电压闭锁等。
零序电 流元件
零序电压 闭锁元件
方向 元件
出口
三、变压器保护配置
装置设有一段两时限间隙零序过流保护和一段两时限零序过压保 护，来作为变压器中性点经间隙接地运行时的接地故障后备保护。
三、变压器保护配置
压力 释放
变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油被分解、气化，产生大 量气体，油箱内压力急剧升高。此压力如不及时释放，将造成变 压力升高至压力释放阀的开启压力时， 压器油箱变形、甚至爆裂。 压力释放阀迅速开启，使变压器油箱内的压力快速降低。
三、变压器保护配置
冷却器 全停保 护
当主变冷却器全停时，主变绕温、油温会随之升高。过高的温度 会对大大降低主变的绝缘性能。
三、变压器保护配置
励磁 涌流
当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，使 变压器铁心中的磁通急剧增大，使变压器铁心瞬时饱和， 出现数值很大的励磁涌流。励磁涌流可达变压器额定电流 的 6～8 倍，如不采取措施变压器差动保护将会误动。
三、变压器保护配置
1 2
流的判 励磁涌流相邻波形之间存在“间断角” 别
I
三、变压器保护配置
稳态比 率差动
利用变压器的穿越电流作为制动电流，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。
I r 0.5I e I d 0.2 I r I cdqd I K I 0.5I 0.1I I 0.5I e I r 6 I e b1 r e e cdqd d I d 0.75I r 6 I e K b1 5.5I e 0.1I e I cdqd I r 6I e 1 m I r 2 I i i 1 m I I d i i 1
I i I ' i 180 Ii I
' ' i 180
'
K
三、变压器保护配置
复合电压 闭锁方向 过流 复合电压闭锁方向过流保护仍是过电流保护的一种。当电流达到 整定值，必须经过复合电压元件的判定才能出口。
过电流 元件
取本侧电流 互感器电流 任一相电流 大于定值则 动作。
低电压 元件
取本侧或各 侧电压互感 器电压，电 压小于定值 则动作。
一、变压器的重要性
压力释放 瓷瓶 油枕 油压表 导油管 瓦斯继电器
风扇 冷却器 套管TA
本体
呼吸器 端子箱 集气盒
一、变压器的重要性
高压侧
低压侧
一、变压器的重要性
高压侧
低压侧
一、变压器的重要性
二、变压器的常见故障和异常
二、变压器的常见故障和异常
变压器 常见故障 和异常
内部绕组接地短路 内部绕组相间短路 内部绕组匝间短路
间隙保护
零序过压 保护
由于220kV～500kV变压器低压侧常为不接地系统，装置设有 一段零序过压保护作为变压器低压侧接地故障保信号。
三、变压器保护配置
瓦斯继电器
三、变压器保护配置
本体轻 瓦斯
有载轻 瓦斯
三、变压器保护配置
本体重 瓦斯
有载重 瓦斯
负序电 压元件
取本侧或各 侧电压互感 器负序电压 负序电压大 于定值则动 作。
方向 元件
高压侧由母 线指向主变 中低压侧由 主变指向母 线。
出口
三、变压器保护配置
第一时限 跳分段
第二时限 跳本侧
第Ⅰ段
复合电压 闭锁方向 过流
第一时限 跳分段
第二时限 跳本侧
第Ⅱ段
第一时限 跳三侧
第二时限 跳三侧
第Ⅲ段
电量保护 后备保护
变压器保护 装置
复压方向过流 零序方向过流 零序过压 间隙保护 过负荷保护 本体轻瓦斯/重瓦斯 有载轻瓦斯/重瓦斯
非电量保护
压力释放 冷却器全停 本体油位低/高
有载油位低/高
三、变压器保护配置
差动 速断
当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作跳开变压器各侧开关。
| I d max | K I e