110kV变压器保护介绍
110kV及以上变压器的非电量保护及整定原则
110kV及以上变压器的非电量保护及整定原则变压器非电量保护一般指涉及到整定值的气体、压力和温度方面的保护。
当变压器内部出现单相接地、放电或不严重的匝间短路故障时，其他保护因得到的信号弱而不起作用，但这些故障均能引起变压器及其它材料分解产生气体。
利用这一特点构成的反映气体变化的保护装置称气体（瓦斯）保护。
一、气体保护继电器及整定目前国产的气体保护用气体继电器结构为挡板式磁力接点结构，进口的气体继电器有浮桶式和压力式两种结构。
气体继电器具有两个功能：集气保护（称轻瓦）和流速保护（称重瓦）。
集气保护是当变压器内部出现过热、低能量的局部放电等不严重的局部故障时，变压器油分解产生的气体上浮集于继电器的顶部，达到一定体积时，继电器内上置磁铁使上干簧管触点接通启动信号；流速保护是当变压器内部出现高能量电弧放电等严重故障时，变压器油急剧分解产生大量气体，通过气体继电器向储油柜方向释放，形成的油、气流达到一定流速，冲击挡板，下置磁铁使下干簧管触点接通启动跳闸。
变压器本体主继电器一般使用QJ-80型，具有两对触点，分别作用于轻瓦信号和重瓦跳闸。
本体继电器多使用国产继电器，流速的整定按1.0～1.2m／s即可；日本三菱产变压器使用浮桶式继电器，流速整定值为1.0m／s；有载开关一般使用国产QJ-25型继电器，只有一对触点，作用于跳闸，流速整定值为1.0m／s；进口开关使用的继电器不尽相同，MR开关为自产继电器，流速值为1.2m／s，ABB开关配德国产继电器，流速值为1.5m／s，并且流速整定值不可调。
这些问题在订货和使用中应加以注意。
早期的有载开关使用具有两对触点的继电器，目前仍有运行。
由于开关切换时，产生的电弧必然引起开关内变压器油的分解，但由于电弧能量不是很大，且切换次数有限，产气速率很低，在相当的一段时间内轻瓦斯应不发出信号。
如在短时间内连续出现轻瓦斯信号，表明开关内部出现连续发展型故障，或开关内的油含碳量过多，油的灭弧能力降低，使电弧能量变大，此时需进行检查或换油。
110KV主变保护变压器说明书
110KV变电站知识介绍(2014
110KV变电站知识介绍（2014）一、110KV变电站概述110KV变电站是电力系统中至关重要的一环，主要负责将高压电能降压至适合用户使用的电压等级。
2014年，我国110KV变电站技术已日臻成熟，广泛应用于城乡电网中。
本文将为您介绍110KV变电站的基本知识，包括变电站结构、主要设备、运行原理及安全防护措施。
二、110KV变电站结构1. 进线段：包括高压输电线路和进线塔，负责将电能从远方输送到变电站。
2. 主变压器：变电站的核心设备，用于将高压电能降压至合适的电压等级。
3. 低压侧设备：包括低压母线、开关设备、补偿装置等，用于分配电能至用户。
4. 控制保护装置：对变电站设备进行实时监控、调节和保护，确保电力系统安全稳定运行。
5. 辅助设施：包括消防、通信、照明等设施，为变电站正常运行提供保障。
三、110KV变电站主要设备1. 主变压器：采用油浸式或干式变压器，具有容量大、损耗低、运行稳定等特点。
2. 断路器：用于在正常运行和故障情况下切断或接通电路，具有灭弧能力强、操作简便等优点。
3. 隔离开关：用于隔离电源，确保检修人员安全。
4. 电流互感器、电压互感器：为测量、保护、控制设备提供准确的电流、电压信号。
5. 避雷器：防止雷电过电压损坏设备，保障变电站安全运行。
四、110KV变电站运行原理1. 高压电能通过进线段输送到变电站。
2. 主变压器将高压电能降压至合适的电压等级。
3. 低压侧设备将电能分配至用户。
4. 控制保护装置实时监控变电站设备，确保电力系统安全稳定运行。
5. 辅助设施为变电站正常运行提供保障。
五、110KV变电站安全防护措施1. 绝缘防护：变电站内所有带电部分均采用高标准绝缘材料，以防止电击事故。
同时，定期进行绝缘测试，确保设备安全可靠。
2. 防雷接地：变电站设置完善的防雷接地系统，包括避雷针、接地网等，以减少雷击对设备的影响。
3. 防误操作：采用闭锁装置、电气联锁等技术，防止运行人员误操作导致事故。
许继110kV变压器保护介绍
报警功能
在变压器异常运行时发出 报警信号，提醒运行人员 及时处理。
保护配置
差动保护
配置差动速断保护和比率差动保护，提高保护 的灵敏度和可靠性。
瓦斯保护
配置重瓦斯和轻瓦斯保护，分别用于跳闸和报 警。
零序保护
配置零序过流和零序方向过流保护，用于检测变压器绕组和引线的接地故障。
04
应用案例与效果分析
应用案例
许继110kv变压器保护装置在某市电力系统的应用
该装置在某市电力系统中成功应用，为变压器提供全面的保护功能，确保了电力系统的 稳定运行。
许继110kv变压器保护装置在某大型企业中的应用
为满足企业用电需求，该装置在某大型企业中得到应用，有效保护了变压器的安全，提 高了企业用电的可靠性。
效果分析
提高了变压器保护的可靠性
未来，许继110kv变压器保护装置的研究和发展将更加注重智能化和自 动化技术的应用，提高其自适应能力和自动化水平。
06
参考文献
参考文献
总结词：详细描述
详细描述：该说明书详细介绍了许继110kv变压器保护装置的技术规格、功能特点、使用方法以及常见 问题解决方案，是用户使用和维护该装置的重要参考。
总结词：详细安装步骤
许继110kv变压器保护装置还具有完善的自 检功能，能够实时监测装置的运行状态，及 时发现和处理故障，确保装置的可靠性和稳 定性。
该装置具有强大的通信功能，支持多种通信 协议，能够与调度中心、变电站自动化系统 等其他智能设备进行数据交换和信息共享。
性能指标
许继110kv变压器保护装置的测 量精度高，能够准确地测量变压 器的各种电气参数，如电压、电
许继110kv变压 器保护介绍
目录
110kV主变压器保护基本技术条件
110kV主变压器保护基本技术条件1保护装置的额定值（1）额定交流电压：220V（2）额定直流电压：220V（3）额定频率：50Hz（4）TA二次额定电流：5A（5）TV二次额定电压：100V（线电压），100/3（相电压）（6）开关量的输入电源电压：DC220V2 保护装置的温度特性保护屏（柜）为室内布置，当室内温度在5～+40℃，装置应能满足本规范书所规定的精度；室内温度在-5～+45℃时，装置应能正常工作，不拒动不误动。
3耐受过电压的能力：保护装置应具有根据IEC标准所确定的耐受过电压的能力。
4 互感器的二次回路故障保护装置在电压互感器二次回路断线（包括三相断线）、失压时，应发告警信号，并闭锁有可能误动的保护；保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时，应发告警信号。
5 保护值的整定应能从屏（柜）的正面方便而又可靠地改变继电保护的定值；具备远方修改定值、切换定值区、投退软压板的功能。
6 暂态电流的影响：保护装置不应受由输电线路的分布电容、谐波电流、变压器涌流的影响而发生误动。
7直流电源的影响。
（1）在220V直流电源下，其电压变化范围在80%-120％时，保护装置应正确动作。
（2）直流电源的波纹系数≤5％时，装置应正确动作。
（3）在直流电源切换期间或直流回路断线或接地故障期间，保护不应误动作。
（4）各装置逻辑回路供电的直流/直流变换器和直流电源应有监视，直流电压消失时，装置不应误动，同时应有输出接点以起动告警信号。
（5）在直流电源失压的一段时间内，微机保护已记录的报告不应丢失，系统所有的在失压前已动作的信号应该保持。
（6）每个装置都应有独立的直流电源断路器，与装置安装在同一屏（柜）上。
8元件的质量应保证保护装置的元件和部件的质量；在正常运行期间，装置中任一元件（出口继电器除外）损坏时，装置不应发生误动，并发出装置异常信号。
9 设备之间的信号传送各保护装置之间、保护与通信设备之间或其它设备之间的联系应由继电器的无压接点（或光电耦合）来连接，继电器接点的绝缘强度试验为交流2000V，历时1min。
110kV主变压器保护技术条件保护功能
110kV主变压器保护技术条件保护功能（1）保护装置应是微机型的。
保护装置的每个电流采样回路应能满足0.1IN 以下使用要求，在0.05～20IN或者0.1～40IN时测量误差不大于5％。
保护装置的采样回路应使用A/D冗余结构，采样频率不应低于1000Hz。
（2）差动保护1）具有防止励磁涌流引起保护误动的功能。
2）具有防止区外故障保护误动的制动特性。
3）具有差动速断功能。
4）应具有防止过激磁引起误动的功能。
（3）复压闭锁过流保护高压侧复压元件由各侧电压经“或门”构成；低压侧复压元件取本侧电压。
（4）零序方向过流保护高压侧零序方向过流保护采用本侧自产零序电流，低压侧零序电流采用接地变接地零序电流。
（5）跳闸出口及连接片配置每套主保护设2套出口，110kV侧后备保护设1套出口，35kV侧后备保护设1套出口，非电量保护设2套出口。
设置保护强电跳闸出口连接片和每套保护投退连接片。
保护的跳闸出口回路经操作箱自保持。
保护动作跳各侧断路器。
（6）保护信息数量及输入、输出方式所有动作于跳闸的保护均给出3组信号接点，其中1组保持接点，2组不保持接点；动作于信号的保护均给出2组信号接点，其中1组保持接点，1组不保持接点。
（7）通信功能保护装置应具备通信管理功能，与计算机监控系统、保护及故障信息管理子站系统通信，通信规约采用DL/T 667（idt IEC60870-5-103）或DL/T 860（IEC61850），在保护动作时可将保护跳闸事件、跳闸报告、事件报告等信息同时上传至计算机监控系统和保护信息管理子站，并可接收监控系统和保护信息管理子站对保护装置发送的保护投退、定值修改、装置对时命令。
保护装置应提供3组通信接口（三个以太网或两个以太网一个RS-485)，一个调试接口、一个打印机接口。
保护上传的信息量包括：交流的采样值，保护动作的详尽信息，装置故障及异常信息等，保护装置的应答时间应<50ms。
（8）对时功能保护装置应具有时间同步对时功能，应具有硬对时和软对时接口，并采用以太网及RS-485串行数据通信接口接收时间同步发出IRIG-B（DC）时码作为对时信号源，对时误差<1ms。
许继110kV变压器保护介绍
区外
I op I op . set
I op 0 . 7 I res
闭锁条件： 区外故障TA饱和
增量差动保护原理
动作条件
&
差动动作
闭锁条件
I d I 1 I 2 .... I n
动作条件： I d 0 . 2 I e
r
间隙零序电流保护
3 I 0 Iset
零序过压保护
3U
0
Uset
间隙零序电流和零序过压保护作为中性点不接地系 统发生接地故障时的后备保护。
零序联跳保护原理
零序过压元件
3U
0
Uset
零序电流闭锁元件
3 I 0 Iset
零序联跳开入元件
零序联跳保护作为中性点不接地变压器发生接地故 障时的后备保护。
零序（方向）过流保护原理
零序过流元件
3 I 0 Iset
零序电压闭锁元件
3U
0
Uset
TV TA * * * *
*
*辅助TA* 源自序方向元件方向元件R
e
3 U
0
j ˆ 3 I 0 e sen 0
与保护装置内小TV正 极性相连
间隙零序电流及零序过压保护原理
n
2 1 0 -1 -2 -3 10 20 30 40 50 60 70 80
虚拟制动电流抗区外TA饱和
虚拟制动电流抗TA的思想： 利用差动电流的自身的信息，虚拟一个制动电流，然 后统计一个周波内大于该制动电流的点数N，如果N>M， 则开放差动保护，否则闭锁差动保护。 虚拟制动电流的选取： 在一个差动电流周波内选取采样点最大的k倍作为制 动电流。 k=0.8sin(2*pi/Nz)。
110kV主变压器保护技术条件保护配置
110kV主变压器保护技术条件保护配置（一）主保护（1）纵联差动保护：装置应满足包含主变高低压侧差动功能，包括差动速断、比率差动保护，保护变压器绕组及其引出线的相间短路故障，保护动作跳开变压器各侧断路器。
（2）设有CT二次回路断线检查告警信号或闭锁差动保护（不包括差流速断）的功能。
（3）主保护启动跳开高压侧、低压侧断路器。
（二）后备保护1、110kV侧后备保护（1）复合电压闭锁过流（方向）保护，保护为二段式。
第一段带方向，方向可整定，设两个时限。
第二段不带方向。
第一时限跳开高压侧断路器，第二时限跳开高压侧、低压侧断路器。
第二段不带方向，延时跳开高压侧、低压侧断路器。
（2）零序过流（方向）保护，保护为二段式。
第一段带方向，方向可整定，设两个时限，第一时限跳开高压侧断路器，第二时限跳开高压侧、低压侧断路器。
第二段不带方向，延时跳开高压侧、低压侧断路器。
（3）中性点间隙电流保护、零序电压保护。
延时跳开各侧断路器。
（4）过负荷保护。
带延时动作于信号，无人值守动作于信号与跳闸。
（5）变压器高压侧断路器失灵保护动作后跳变压器各侧断路器功能。
变压器高压侧断路器失灵保护动作接点开入后，应经灵敏的、不需整定的电流元件并带50ms延时后跳变压器各侧断路器。
2、35kV侧后备保护（1）复合电压闭锁过流保护：保护为二段式，第一段第一时限跳开分段断路器，第二时限跳开本侧断路器；第二段第一时限跳开分段断路器，第二时限跳开本侧断路器，第三时限跳开主变压器各侧断路器。
（2）限时速断过电流保护，设一段二时限，第一时限跳开本侧断路器，第二时限跳开变压器各侧断路器。
（3）过负荷保护：动作于发信号。
（三）非电量保护非电量保护：包括本体轻/重瓦斯保护、压力释放、油温升高/过高、绕组温度升高/过高、油位异常保护等，保护动作于跳闸和信号。
跳闸型非电量瞬时或延时跳闸，信号型非电量瞬间发信号。
跳闸型非电量保护出口继电器动作时间范围为10ms～35ms，当其动作电压低于额定电压55%时应可靠不动作。
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4# 空
3# 开 入
2# 1# 跳 闸 出 口 交 流 变 换
一台WBH－813A完成一台 变压器一侧所有的电气量保护， 适用于110kV电压等级的变压 器保护。
压 电 源
面 信 开 板 出
WBH-813A装置背视图
X(1)_V031208 版
110kV变压器保护产品介绍
WBH-810A成套保护装置
7# 6# 5# 稳 保 压 护 电 源 C P U 通
4# 空
3# 开 入
2# 1# 跳 交 闸 流 出 变 口 换
面 信 开 板 出
X(1)_V031208
WBH-812A装置背视图
版
110kV变压器保护产品介绍
WBH-810A成套保护装置
交流输入：12路电流，0路电压 开入量：6路 信号量：2路
（1）铁芯 变压器的磁路。用导磁性能很好的硅钢片叠放组成的闭合磁路，变 压器的一次绕组和二次绕组都绕在铁芯上。 （2）绕组 变压器的电路。分为一次绕组和二次绕组，用铜线或铝线绕成圆筒形 的或饼式的多层线圈，绕在铁芯柱上，导线外边采用纸绝缘或沙包绝缘。 （3）油箱 变压器的外壳。除了干式变压器外，电力变压器的器身都放在油箱中， 箱内充满变压器油，其目的是提高绝缘强度、加强散热。 （4）套管 变压器的引线从油箱内穿过油箱盖时，必须经过绝缘套管，以使高 压引线和接地的油箱绝缘。
X(1)_V031208 版
110kV变压器保护产品介绍
WBH-810A成套保护装置
WBH－814A 一台WBH－814A完成一台 变压器一侧所有的非电量保护， 适用于110kV电压等级的变压 器保护。
8# 7# 6# 5# 4# 稳 保 通 压 护 电 C P 源 U 开 入 开 出 2 信 开 入 开 出 1 开 入 开 出 1 3# 2# 1# 跳 开 入 闸 开 出 插 1 件
X(1)_V031208 版
变压器保护的基本问题
联结组别
单相变压器高、低绕组电动势相位只有同相和反相两种，因此只有同相变压器 和反相变压器。 同 相 变 压 器
A E AX
X a Eax
绕极 向性 相相 同同
A E AX
X a Eax
绕极 向性 相相 反反
E AX
向 Eax 量 图
x
x
反 相 变 压 器
交流输入：作为装置模拟量输入，将电力系统二次输出的交流 电流、电压转变为弱电以便保护装置采样（23路电流 ， 16路电压）。
采样保持及A/D 变换：将由变换器来的弱电信号经过低通滤波后，由 多路转换开关对信号进行选通，然后通过电压跟随器对信号 进行处理，以提高其负载能力。 开入开出：将保护装置所需硬压板、开关辅助触点、GPS脉冲等开 入转变成数字信号，并提供保护动作后的跳闸出口触点（ 最少8路开出）。 信号开出：提供保护动作及装置自检的信号开出触点(最少36路开出)。 通讯管理：负责保护装置与监控系统及上位机的通信，并提供打印接 口和调试用PC接口(以太网通讯口：2个；打印机接口：1 版 个；调试接口：2个；485通讯口：2个)。
x
x
z
Z
X
Eab
b
Y
Z
X
c
a x z Ea Eab
b
EBC
C
X(1)_V031208
Aa
Eca
z x y
Y
Ebc c
EBC
C
A
Yy12
Yy6
版
变压器保护的基本问题
联结组别
11 10 9 8 7 6 5 4 12 1 2 3
A
E AB
B
C
A
E AB
B
C
10 9
11
12
1 2 3
EA
X a Eab
EB
I1N SN S ; I1N N U1N U2N
X(1)_V031208
I1N
SN
3U1N
; I1N
SN
3U 2 N
版
第二部分
变压器的基本原理 110kV变压器保护产品介绍
变压器保护的基本问题
X(1)_V031208 版
X(1)_V031208
WBH-830A 系列
110kV变压器保护产品分类
X(1)_V031208 版
变压器保护的基本问题
联结组别
绕组联结方法
E AB
ECA
A
B
EBC
EC
C
E AB
B
EB EA
EA
EB
Z X Y EC
ECA
EBC
Y 型 联 结
C
X
Y
Z
A
星型（Y）联结
特点
电压：1、线电压的幅值； 2、线电压的相位。 电流：1、线电流的幅值； 2、线电流的相位。
X(1)_V031208 版
A E AX
X a Eax
绕极 向性 相相 同反
A E AX
X a Eax
E AX
绕极 向性 相相 反同
E ax
向 量 图
单 相 变 压 器 的 联 结 组 别
X(1)_V031208
x
x
版
变压器保护的基本问题
联结组别
三相变压器的联结组别
确定联结组别的步骤： ①根据三相变压器绕组联结方式（Y或y、D或d）画出高、低压绕组 接线图（绕组按A、B、C相序自左向右排列）； ②在接线图上标出相电势和线电势的假定正方向; ③画出高压绕组电势相量图，根据单相变压器判断同一相相电势 的方法,将A、a重合，再画出低压绕组的电势相量图（画相量图 时应注意三相量按照顺相序）； ④根据高、低压绕组线电势相位差，确定联结组别的标号。
交流输入：5路电流，4路电压 开入量：15路 信号量：2组
跳闸出口：8路
高后备
中后备
低后备
TV异常 复合电压 复压(方向)过流 限时速断 零序过压 母线充电 过负荷
TV异常 TV异常 复合电压 复合电压 复压(方向)过流 复压(方向)过流 零序(方向)过流 零序(方向)过流 间隙零序 限时速断 零序联跳 零序过流 失灵启动 零序过压 有载调压 母线充电 通风启动 过负荷 过负荷
WBH-815A
WBH-815A
WBH-815A微机变压器保护装置适用于110kV及其以下各种电压等级的变压器。 WBH-815A型装置集成了一台变压器的全部电气量保护，可满足不同接线方式变压器 的各种配置要求。
F# E# D# C# B# A# 9# 8# 7# 6# 5# 4# 3# 2# 1#
IA
y IA
I
y IC
X(1)_V031208
110kV变压器保护产品介绍
WBH-815A
特点：主后一体化
主保护
比率差动 差流速断 增量差动 差流越限 TA异常
高后备
中后备
低后备
TV异常 复合电压 复压(方向)过流 限时速断 零序过压 母线充电 过负荷
TV异常 TV异常 复合电压 复合电压 复压(方向)过流 复压(方向)过流 零序(方向)过流 零序(方向)过流 间隙零序 限时速断 零序联跳 零序过流 失灵启动 零序过压 有载调压 母线充电 通风启动 过负荷 过负荷
变 压 器 的 结 构
X(1)_V031208 版
变压器的基本原理
变压器的基本原理
分类： 变压器可以按照用途、绕组数目、相数、冷却方式等进行分类： （1）按用途分：电力变压器、调压变压器、仪用互感器及特殊变压器（整流 变压器、电焊变压器、脉冲变压器等）。 （2）按线圈数目分：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器 （3）按相数分：单相变压器和三相变压器。 （4）按冷却方式和冷却介质分：空气冷却的干式变压器和用油冷却的油 浸式电力变压器。 额定值： （1）额定容量 S N：变压器的视在功率。由于变压器的功率高，设计规定一、二 次侧额定容量相等。 （2）额定电压 U1N ,U 2 N ：二次侧的额定电压是当变压器一次侧外加额定电压时， 二次侧的空载电压。对于三相变压器，额定电压是指线电压。 （3）额定电流 I1N , I2 N ：对于三相变压器，额定电流是指线电流，计算方法： 单相： 三相：
X(1)_V031208 版
变压器保护的基本问题
联结组别
11 10 9 8 7 6 5 4 12 1 2 3
A
B
E AB
C
A
B
C
10 9
11
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I1 E1
I2 E2
a
U2
U1
X
N1
N2
x
当一次绕组施加 U1 的电压时，此时绕组中就会产生电流 I1 ，并在铁 芯中产生与 U1 同频率的交变主磁通，主磁通同时与一、二次绕组交链；根 据电磁感应原理，此时二次绕组中产生感应电势 E2 。
X(1)_V031208 版
变压器的基本原理
变压器的基本原理
变压器保护的基本问题
联结组别
ECA
A
E AB
B
EBC
C
EA
B
X
EBC
EB
Y
E AB
EA
X
EB
Y
EC
Z