数字变压器差动保护原理电网所交流56页PPT
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变压器继电保护差动优秀课件
2020/10/24
11
保护装置外部转换
2020/10/24
12
保护装置内部转换
I
Y A
1
Y
侧
I
Y C
1
I
Y B
1
I
A
1
△
侧
不同 相
I
B
1
I
C
1
一次电流
I A ( I A I B ) / 3
I B ( I B I C ) / 3
I C ( I C I A ) / 3
主变Y侧 主变△侧不变换
若取 KTA IT.n 5
IY T.n
,
I T.n
则：变压器Y侧，电流为 35 A
变压器 侧，电流为 5A
2020/10/24
32
一、变压器差动保护的原理
1.内部故障时 设变压器两侧额定电流分别为
2020/10/24
IrI2 － I2 K 1TA I1－ I1 Iunb
33
1.3相位补偿后，电流互感器变比的选择
特点：1、含有大量非周期分量，曲线偏向 时间轴一侧 。波形不对称
2、大量高次谐波。二次谐波为主 3、具有间断角
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6
采用速饱和变流器
电磁式差动继电器 变流器：差动电流不直接流入继电器线圈， 经变流器滤除电流中非周期分量
2020/10/24
K
Wd
W2
KD
7
波形不对称原理
微机保护可以识别差动电流的正负半周是否对称，当电流波形严重不 对称时判为励磁涌流情况，闭锁差动保护。
2020/10/24
Y侧
UY T.n
115KV,
《变压器的差动保护》PPT课件
精选PPT
6
变压器差动保护其差动回路中的不平衡电流大，必须采取措施躲开不 平衡电流或设法减小不平衡电流的影响。
（一）变压器励磁涌流的特点及减小其对纵差保护影响的措施 1励磁涌流的产生及特点 变压器的励磁电流只通过变压器的原边线圈，它通过电流互感 器进入差动回路形成不平衡电流，在正常运行情况下，其值很小， 一般不超过变压器额定电流3％～5％。当发生外部短路时，由于 电压降压，励磁电流更小，因此这些情况下对差动保护的影响一 般可以不考虑。 当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压 器铁心中的磁通量的突变，使铁心瞬间饱和，这时将出现数值很大的励磁 电流，可达5～10倍的额定电流，称为励磁涌流。此电流通过差动回路，如 不采取措施，纵差动保护将会误动作
精选PPT
7
QF1
TA1 K1
TA2 QF2
KD
Iop
变压器励磁电流形成的不平衡电流
精可达额定电流的5一10倍。 (2)含有大量非周期分量和高次谐波分量，且随时间衰减。 在起始瞬间，励磁涌流衰减的速度很快，对于一般的中小型 变压器，经0.5～1秒后，其值不超过额定电流的0.25～0.5倍 ，大型变压器励磁涌流的衰减速度较慢，衰减到上述值要2～ 3s，即变压器的容量越大，衰减越慢，完全衰减需要十几秒 时间 （3）其波形有间断角，
将要饱和，电流互感器饱和时将产生各种高次谐波，其中包含二次 谐波分量。而变压器差动保护的涌流闭锁功能，目前大部分采用二 次谐波闭锁，当电流互感器饱和时，电流中的二次谐波分量将会使 差动保护闭锁，不能动作出口。这时，只能靠差动速断保护动作出 口，因为涌流闭锁不闭锁速断。因此，变压器差动保护中要设置速 断保护。 • 根据差动速断保护的特点，要求差动速断保护满足以下两点要求： • （1）动作电流应能躲过最大励磁涌流电流。 • （2）区内发生最大短路电流故障时，应有足够的灵敏度（一般这 种故障都是发生在高压套管引线上）。
变压器差动保护ppt课件
IA2 I0 IB2 I0 IC2 I0
22
1. 三相电力变压器保护的接线 (2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压器
常规变压器保护接线 Y
方式：
I
Y A1
I
Y B1
I
A1
nTAY
nTA
I
Y A1
I
Y B1
Ia
Ib
nTAY
nTA
nTA nTAY
一次额定电流为150～5000A。
nTA nT 难以完全满足造成。
nTAY
3
设变压器星形侧一次电流IY为，TA的变比为nTA
三角侧一次电流I为 ，TA的变比为nTA
对于Y/d-11变压器：
Iunb
I 3 I nTA nTA
(1
nTAnT ) I 3 3nTA nTA
2电力变压器保护
1
2.1 变变压压器器的保故护—障—类主型要和内不容 正常 工作状态
2.2 变压器的纵差动保护 2.3 变压器相间短路的后备保护 2.4 变压器接地短路的后备保护
变压器保护
2.1 变压器的故障类型和 不正常工作状态
3
2.1.1变压器故障和不正常运行状态
1.变压器故障 (1)油箱内部故障
1)各相绕组之间的相间短路； 2)单相绕组部分线匝之间的匝间短路； 3)单相绕组和铁心间绝缘损坏引起的接地短路。 (2)油箱外部故障 1)引出线的相间短路； 2)绝缘套管闪烁或破坏、引出线通过外壳
发生的单相接地短路。
4
2.1.1变压器故障和不正常运行状态
2.变压器异常运行状态 (1)外部相间短路引起的过电流； (2)外部接地短路引起的过电压； (3)负荷超过额定容量引起的过负荷； (4)漏油等原因引起的油面降低； (5)过励磁。
数字变压器差动保护原理电网所交流
k phH 1
k phM N M UM 1 UH NH
UL 1 UH NH
k ph
I 2 n min kb I 2n I 2 n max ， ห้องสมุดไป่ตู้) I 2 n min
k b min(
k phL N L
• 电流向高压二次侧归算
• 往二次侧电流最大一侧进 行归算，准确度更高
通过TA的变比和连接方式进行校正
A B C
Y A 2 I Y B 2 I
nl1
I-I
Y A1 I
Y B1 I
Y C 1 I
A I 2
Y A 2 I Y B 2 I Y A1 I
Y B1 I Y A 2 I
Y B 2 I Y C 2 I Y B 2 I Y C 2 I
• 1：完全消除零序 • 2：不完全消除零序
区外接地故障
Ud0 Id0
Y
I-I
Y
1：完全消除零序
(I I )k I da aH bH phH ( I aM I bM ) k phM I aL k phL (I I )k I db bH cH phH ( I bM I cM ) k phM I bL k phL (I I )k I ca cH aH phH ( I cM I aM ) k phM I cL k phL
O Ib
I d K s (I z I g ) I q
Id Iq
TA误差曲线
制动区
I max
I zd
• 将动作边界整定在不平衡电流曲线之上，不平 衡电流随着外部故障电流的增大而增大
变压器差动保护原理图解
变压器差动保护原理图解
差动爱护是依据被爱护区域内的电流变化差额而动作的。
它广泛用来爱护大容量的电力变压器、变电所母线、高压电动机等。
如右图所示是电力变压器的差动爱护原理图。
电流互感器TA1和TA2之间的区域就是差动爱护区，当爱护区内发生短路故障时，即变压器内部（如dl点），电流继电器KA中将产生较大的启动电流使爱护装置动作，而当爱护区外短路时，即变压器外部如（d2点），电流继电器中只流过一较小的不平稳电流，爱护装置不会动作。
所谓变压器的纵联差动爱护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的爱护。
纵联差动爱护装置，一般用来爱护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。
对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备爱护。
纵联差动爱护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。
因此，电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常状况下或爱护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但假如在爱护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到爱护作用。
变压器纵差爱护是根据循环电流原理构成的，变
压器纵差爱护的原理要求变压器在正常运行和纵差爱护区（纵差爱护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差爱护不动作。
但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差爱护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。
变压器差动保护整理PPT教学课件
20
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
（一）比率制动的纵差保护 1.和差式比率制动的差动保护
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正常及外部故障时
Ir
I2－I2
1 KTA
I1－I1 Iunb
22
内部故障时
Ir
I2
I2
1 KTA
I1 I1
Ik kTA
23
取：动作分量 Iop I2 I2 Ih IL
29
根据：励磁涌流波形有间断角的特点‘ 采用：波形比较技术将变压器的励磁涌流和故障电
流分开。 判据如下：
set
set
通常取：
set 140 set 65
30
只要任一相差动电流大于差动 速断的整定值，保护瞬时动作。
设以高压侧二次额定电流为基准，则：
高压侧平衡系数为
Kbh 1
中压侧平衡系数为
Kbm
I nm.c I nh.c
低压侧平衡系数为
K bl
I nl.c I nh.c
12
1.励磁涌流的影响 Iexs
变压器的励磁涌流是指在变压器空载合 闸或者外部故障切除后电压恢复时，可能出 现的较大的励磁电流。
13
1.励磁涌流的影响 Iexs
I1 I2 Im
Ir
Iunb
Im KTA
14
铁芯中的磁通不能突变
铁芯中出现一个暂态磁通 铁芯中的磁通将达到最大值
2m s
铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大
15
3．励磁涌流的特点
（1）包含有非周期分量 （2）幅值大，但衰减快 （3）包含有高次谐波分量 （4）波形之间有间断
变压器差动保护ppt课件
nT
判据： Id IH IL Iset
nTAL
Id
I set K I rel unbmax
I·L
·IL'
11
2.2.2 变压器差动保护的不平衡电流
一、稳态运行条件下的不平衡电流
正常运行或故障后已达稳态，差动电流 中只有工频分量；忽略变压器的励磁电流 (2～5%)
12
1. 三相电力变压器保护的接线 (1) Y/Y-12接线双绕组三相变压器
I&d I&H' I&L'
I·H
·IH'
nTAH
正常运行或外部故障时，应使
Id 0
Id
nT
IH IL
Id
nTAL
I·L
·IL'
IH IL nTAH nTAL
TA变比选取原则
nTAL nTAH
nT
10
2.2.1 变压器纵差动保护的基本原理
I·H
·IH'
nTAH
内部故障时：
Id Ik
Id
解决办法： 选择两侧同相位的电流量构成差动回
路。
15
1. 三相电力变压器保护的接线
(2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压 器
Y
IA2
IC2 IA2
IA2
30 IA2 IB2
IC2 IC2
IB2 IC2
IB2 IB2
IA2
IA2 IB2
IB2
IB2 IC2
IC2
IC2 IA2
16
1. 三相电力变压器保护的接线 (2) Y/Δ-11接线两绕组三相变压器
2电力变压器保护
1
2.1 变变压压器器的保故护—障—类主型要和内不容 正常 工作状态
关于变压器继电保护差动课件
四、差动速断保护
增强保护的可靠性 在严重内部故障时，短路电流很大，TA严重饱和
使交流暂态传变严重恶化，TA二次侧基波电流为 零，谐波分量增大，比率制动闭琐，只有当TA退 出暂态饱和，比率制动才动作，影响动作时间
（6-8倍的额定电流）。
2021/1/1
18
2021/1/1
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2021/1/1
20
2021/1/1
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22
2021/1/1
23
2021/1/1
24
2021/1/1
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2021/1/1
26
2021/1/1
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一、变压器差动保护的基本原理
2.内部故 障时
2021/1/1
IrI2 I2 K 1TA
I1I1
Ik kTA
28
二、变压器纵差保护的特殊问题
电压侧（kV）
38.5
6.3
额定电流
120
733
CT接线方式
三角形
星形
CT计算变比
√3*120/5
733/5
CT实际变比
300/5=60
1000/5=200
保护俩侧电流
207.8/60=3.46 733/200=3.67
CT产生的不平衡电流 3.67-3.46=0.21
不平衡系数（高侧基准） 3.67/3.46=1.06
关于变压器继电保 护差动
一、变压器纵联比率差动保护原理
1、什么叫纵联差动保护
是按比较被保护的变压器两侧电流的大小和相位的 原理实现的
大小
I·1=1A
I·2=1A
相位
30°
-150°