文章编号:10072290X(2003)0420013203
10kV配电变压器保护配置方式的合理选择
柯松伟
(广东省广电集团有限公司惠来供电分公司,广东惠来515000)
摘 要:10kV配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器等。负荷开关投资省,但不能开断短路电流,很少采用;断路器技术性能好,但设备投资较高,使用复杂,广泛应用不现实;负荷开关加熔断器组合的保护配置方式,既可避免采用操作复杂、价格昂贵的断路器,弥补负荷开关不能开断短路电流的缺点,又可满足实际运行的需要,该配置可作为配电变压器的保护方式,值得大力推广,为此,对10kV环网供电单元和终端用户10kV配电变压器采用断路器、负荷开关加熔断器组合的保护配置方式进行技术-经济比较,供配电网的设计和运行管理部门参考。
关键词:10kV配电变压器;断路器;负荷开关;熔断器;保护配置
中图分类号:TM722 文献标识码:B
R ational selection of protection disposition modes for
10kV distribution transformers
KE Song2wei
(Huilai Power Supply B ranch,GPG,Huilai,Guangdong515000,China)
Abstract:The p rotection disp osition modes f or10kV dist ribution t ransf or mers mainly include circuit breakers,load switch2 es or load switches plus f uses.The load switch,alt hough economic,is seldom used f or its incap ability of breaking short2cir2 cuit current.The circuit breaker,despite its good technical p erf or mance,is imp ractical f or widesp read use due t o t he high invest ment and t he complicity in op eration.The mode of load switch plus f use,not only avoiding t he use of complicated and exp ensive circuit breaker,remedying t he incap ability of load switch in breaking short2circuit current,but also satisf ying t he requirements of p ractical running,merits wide sp reading as a p rotection mode f or dist ribution t ransf or mers.A techno2 economic comp arison is also made between t he breaker mode and t he load switch plus f use mode f or10kV ring mains unit (RMU)and10kV dist ribution t ransf or mers of end2users,so as t o p rovide ref erence f or t he design of dist ribution p ower networ k and op eration administ rat ors.
K ey w ords:10kV dist ribution t ransf or mer;circuit breaker;load switch;f use;p rotection disp osition
无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中,如配电变压器发生短路故障时,保护配置能快速可靠地切除故障,对保护10kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种:一种利用断路器;另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点,以下对这两种方式进行综合比较分析。
收稿日期:20032022141 环网供电单元接线形式
111 环网供电单元的组成
环网供电单元(RM U)由间隔组成,一般至少有3个间隔,包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔,参见图1所示。
112 环网供电单元保护方式的配置
环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关,通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流
第16卷第4期广东电力V ol116N o14 2003年8月GUANG DONG E LECTRIC POWER Aug12003
图1 环网供电单元基本接线图
熔断器来提供保护。实际运行证明,这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。
113 环网供电单元保护配置的特点
负荷开关用于分合额定负荷电流,具有结构简单、价格便宜等特点,但不能开断短路电流,高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件,可开断短路电流,如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行,兼具操作和保护两种功能,所以其结构复杂,造价昂贵,大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置,把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现,即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作,而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用,很好地解决问题,既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器,又可满足实际运行的需要。表1列出3种保护配置方式的技术-经济比较。
从表1可以看出:
a)断路器具备所有保护功能与操作功能,但价格昂贵;
b)负荷开关与断路器性能基本相同,但它不能开断短路电流;
c)负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合,可断开短路电流,部分熔断器的分断容量比断路器还高,因此,使用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效果差,可费用却可以大大降低。
表1 3种保护配置方式的技术-经济综合比较
序号
比较
内容
断路
器
负荷
开关
负荷开关加高
遮断容量熔断器1可承载额定电流是是是
2可接通额定电流是是是
3可开断额定电流是是是
4可关合短路电流是是是
5可开断短路电流是不是是
6可开断变压器电流是是是
7可开断电缆电流是是是
8可开断接地电流是是是
9可经受短路电流是是是
注:断路器、负荷开关、负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器三者的重量比为1∶0125∶013;开断容量比为1∶015∶1;价格比为1∶0115∶012。
114 负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点
采用负荷开关加高遮容量熔断器组合,具有如下优点:
a)开合空载变压器的性能好。环网柜的负荷种类,绝大部分为配电变压器,一般容量不大于1250kV A,极少情况达1600kV A,配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右,较大的配电变压器空载电流较小。环网柜开合空载变压器小电流时,性能良好,不会产生较高过电压。
b)有效保护配电变压器,特别是对于油浸变压器,采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有效,有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。有关资料表明,当油浸变压器发生短路故障时,电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据原属于油的空间,油会将压力传给变压器油箱体,随短路状态的继续,压力进一步上升,致使油箱体变形和开裂。为了不破坏油箱体,必须在20ms内切除故障。如采用断路器,因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间,其全开断时间一般不会少于60ms,这就不能有效地保护变压器。而高遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能,加上其具有限流作用,可在10ms之内切除故
41广东电力第16卷
障并限制短路电流,能够有效地保护变压器。因此,应采用高遮断容量后备式限流熔断器而尽量不用断路器来保护电器,即便负荷为干式变压器,因熔断器保护动作快,也比用断路器好。
c)从继电保护的配合来讲,在大多数情况下,也没有必要在环网柜中采用断路器,这是因为环网配电网络的首端断路器(即110kV或220kV变电站的10kV馈出线断路器)的保护设置一般为:速断保护的时间为0s,过流保护的时间为015s,零序保护的时间为015s。若环网柜中采用断路器,即使整定时间为0s动作,由于断路器固有动作时间分散,也很难保证环网柜中的断路器而不是上一级断路器首先动作。
d)高遮断容量后备式限流熔断器可对其后所接设备,如电流互感器、电缆等都可提供保护。高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围可在最小熔化电流(通常为熔断器额定电流的2～3倍)到最大开断容量之间。限流熔断器的电流-时间特性,一般为陡峭的反时限曲线,短路发生后,可在很短的时间内熔断,切除故障。如果采用断路器作保护。必定使其它电器如电缆、电流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高,加大了电器设备的造价,增大工程费用。
在这里,有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合时,两者之间要很好地配合,当熔断器非三相熔断时,熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳,防止缺相运行。
2 终端用户高压室接线形式
标准GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》规定,选择配电变压器的保护开关设备时,当容量等于或大于800kV A,应选用带继电保护装置的断路器。对于这个规定,可以理解为基于以下两方面的需要:
a)配电变压器容量达到800kV A及以上时,过去多数使用油浸变压器,并配备有瓦斯继电器,使用断路器可与瓦斯继电器相配合,从而对变压器进行有效地保护。
b)对于装置容量大于800kV A的用户,因种种原因引起单相接地故障导致零序保护动作,从而使断路器跳闸,分隔故障,不至于引起主变电站的馈线断路器动作,影响其他用户的正常供电。
此外,标准还明确规定,即使单台变压器未达到此容量,但如果用户的配电变压器的总容量达到800kV A时,亦要符合此要求。
目前,多数用户的高压配电室的接线方案如图2所示,这是基本的结线方式,在此基础上可以派生出一主一备进线或双进线加母线分段等方式
。
图2 用户高压配电室基本接线方案
从图2可知,一般在A处装设断路器,在B 处也装设断路器,这样,视继电保护的配置情况,可以用A或B达到GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》的两个要求,在其中1台变压器需要退出运行时,操作B处的断路器即可实现。
根据有关的理论及现场试验,在B处装设熔断器作为保护装置更为合理、有效。笔者认为,在采用图2的接线方式时,在B处应当装设负荷开关加高遮断容量后备式熔断器的组合,在A处装设断路器,既达到GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求,而在B处装设熔断器作为每台变压器的相间短路保护,且利用负荷开关又可进行每台变压器的投切操作,这样,在B处装设的就不是常用的开关柜而是环网负荷开关柜,其造价较低,体积较小,能够有效节省配电投资。此外,如果处理好负荷开关转移电流以及与熔断器交接电流的选择,也不排除在B处用每台负荷开关进行对应变压器零序保护的可能性。
3 结束语
10kV配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器,综合技术-经济性能和运行管理因素,无论在10kV环网供电单元还是在终端用户高压配电单元中,采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的保护配置,既可 (下转第33页)
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第4期柯松伟:10kV配电变压器保护配置方式的合理选择
(上接第15页)
提供额定负荷电流,又可断开短路电流,并具备开合空载变压器的性能,能有效保护配电变压器,为此,推荐采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合的配置作为配电变压器保护的保护方式。
参考文献:
[1]贺家礼,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:水利
电力出版社,1991.
[2]夏道之,于永源,杨绮雯.电力系统分析[M].北京:水利电
力出版社,1995.
[3]GB14285—1993,继电保护和安全自动装置技术规程[S].
作者简介:柯松伟(1962—),男,广东惠来人,电气工程师,工学学士,长期从事110kV及以下输变电工程、配电网工程的设计和安装、运行管理工作。
电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 （一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 （二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器
10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择 - 摘要：10 kV配电变压器的保护配置主要有断路器、负荷开关或负荷开关加熔断器等。负荷开关投资省，但不能开断短路电流，很少采用；断路器技术性能好，但设备投资较高，使用复杂，广泛应用不现实；负荷开关加熔断器组合的保护配置方式，既可避免采用操作复杂、价格昂贵的断路器，弥补负荷开关不能开断短路电流的缺点，又可满足实际运行的需要，该配置可作为配电变压器的保护方式，值得大力推广，为此，对10 kV环网供电单元和终端用户10 kV配电变压器采用断路器、负荷开关加熔断器组合的保护配置方式进行技术-经济比较，供配电网的设计和运行管理部门参考。 关键词：10 kV配电变压器；断路器；负荷开关；熔断器；保护配置 无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中, 如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10 kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种：一种利用断路器；另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比
较分析。 1环网供电单元接线形式 1.1环网供电单元的组成 环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关, 通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 1.3环网供电单元保护配置的特点 负荷开关用于分合额定负荷电流, 具有结构简单、价格便宜等特点, 但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件, 可开断短路电流，如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵
110kV 线路保护配置一般装设反应相间故障的距离保护和反应接地故障的零序方向电流保护(或接地距离保护) ，采用远后备方式。当距离、零序电流保护灵敏度不满足要求或110kV 线路涉及系统稳定运行问题或对发电厂、重要负荷影响很大时，考虑装设全线路快速动作的纵联保护作为主保护，距离、零序电流(或接地距离)保护作为后备保护。必须指出，目前110kV 数字式线路保护装置一般同时具有接地距离保护与零序电流保护功能，在零序电流保护整定特别是Ⅱ段整定出现灵敏度不满足要求的情况下，可考虑通过降低电流定值，延长保护动作时间等方法进行整定，由于接地距离保护一般灵敏度都能满足要求，因此保护对于接地短路的速动性不会受到影响。 1距离保护 距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小(距离大小)的阻抗继电器为主要元件(测量元件) ，动作时间具有阶梯特性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大于预定值时，表示故障点在保护范围之外，保护不动作;当上述阻抗小于预定值时，表示故障点在保护范围之内，保护动作。当再配以方向元件(方向特性)及时间元件，即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。 距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择地、较快地切除相同短路故障。在电网结构复杂，运行方式多变，采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时，则应考虑采用距离保护装置。距离保护的基本原则如下： (1)距离保护具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应在动作时间及保护范围上相互配合。同时，距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置的动作时间及保护范围上相配合。例如：当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合;当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电压保护，则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。 (2)在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。例如：当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护装置第Ⅰ段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%~85%计算，但应躲开分支变压器低压母线故障;当变压器内部发生故障时，线路距离保护第Ⅰ段可能与变压器差动保护同时动作(因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路) ，而由线路自动重合闸加以纠正，使供电线路恢复正常供电。 (3)采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式，除了加速故障切除，以减小对电力设备的破坏程度外，还可借以保证保护动作的选择性。这可在下述情况下实现：当线路发生永久性故障时，故障线路由距离保护断开，线路重合闸动作，进行重合。此时，线路上、下相邻各距离保护的Ⅰ、Ⅱ段可能均由其震荡闭锁装置所闭锁，而未经震荡闭锁装置闭锁的第Ⅲ段，在有些情况下往往在时限上不能互相配合(因有时距离保护Ⅲ段与相邻保护的第Ⅱ段配合) ，故重合闸后将会造成越级动作。其解决办法是采用重合闸后加速距离保护Ⅲ段，一般只要重合闸后加速距离保护Ⅲ段在 1.5～2s，即可躲过系统震荡周期，故只要线路距离保护Ⅲ段的动作时间大于2～2.5s，即可满足在重合闸后仍
1.1.10.4MVA及以上车间内油浸式变压器和0.8MVA及以上油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。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。 瓦斯保护应采取措施，防止因瓦斯继电器的引线故障、震动等引起瓦斯保护误动作。 1.1.2对变压器的内部、套管及引出线的短路故障，按其容量及重要性的不同，应装设下列保护作为主保护，并瞬时动作于断开变压器的各侧断路器： 1.1. 2.1电压在10kV及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护。 1.1. 2.2电压在10kV以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护。对于电压为10kV的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。 1.1. 2.3电压为220kV及以上的变压器装设数字式保护时，除非电量保护外，应采用双重化保护配置。当断路器具有两组跳闸线圈时，两套保护宜分别动作于断路器的一组跳闸线圈。 1.1.3纵联差动保护应满足下列要求： a.应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；
b.在变压器过励磁时不应误动作； c.在电流回路断线时应发出断线信号，电流回路断线允许差动保护动作跳闸； d.在正常情况下，纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。在设备检修等特殊情况下，允许差动保护短时利用变压器套管电流互感器，此时套管和引线故障由后备保护动作切除；如电网安全稳定运行有要求时，应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 1.1.4对外部相间短路引起的变压器过电流，变压器应装设相间短路后备保护。保护带延时跳开相应的断路器。相间短路后备保护宜选用过电流保护、复合电压（负序电压和线间电压）启动的过电流保护或复合电流保护（负序电流和单相式电压启动的过电流保护）。 1.1.4.135kV～66kV及以下中小容量的降压变压器，宜采用过电流保护。保护的整定值要考虑变压器可能出现的过负荷。 1.1.4.2110kV～500kV降压变压器、升压变压器和系统联络变压器，相间短路后备保护用过电流保护不能满足灵敏性要求时，宜采用复合电压起动的过电流保护或复合电流保护。 1.1.5对降压变压器，升压变压器和系统联络变压器，根据各侧接线、连接的系统和电源情况的不同，应配置不同的相间
10K V变压器保护配置 方案
10KV变压器保护配置方案 本文作者未知摘自机电之家 无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中, 如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种：一一种利用断路器；另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比较分析。1环网供电单元接线形式 1.1环网供电单元的组成环网供电单元(RMU)由间隔组成, 一般至少有3个间隔，包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔． 1.2环网供电单元保护方式的配置环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关, 通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 1.3环网供电单元保护配置的特点负荷开关用于分合额定负荷电流, 具有结构简单、价格便宜等特点, 但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件, 可开断短路电流，如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。3种保护配置方式的技术-经济比较可以看出： a) 断路器具备所有保护功能与操作功能，但价格昂贵；b) 负荷开关与断路器性能基本相同，但它不能开断短路电流；c) 负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合，可断开短路电流，部分熔断器的分断容量比断路器还高，因此，使用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效果差，可费用却可以大大降低。 1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点采用负荷开关加高遮容量熔断器组合，具有如下优点：a) 开合空载变压器的性能好。环网柜的负荷种类，绝大部分为配电变压器，一般容量不大于1 250 kVA，极少情况达1 600kVA，配电变压器空载电流一般为额定电流的2%左右，较大的配电变压器空载电流较小。环网柜开合空载变压器小电流时，性能良好，不会产生较高过电压。b) 有效保护配电变压器，特别是对于油浸变压器，采用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器比采用断路器更为有效，有时后者甚至并不能起到有效的保护作用。有关资料表明，当油浸变压器发生短路故障时，电弧产生的压力升高和油气化形成的气泡会占据原属于油的空间，油会将压力传给变压器油箱体，随短路状态的继续，压力进一步上升，致使油箱体变形和开裂。为了不破坏油箱体，必须在20ms内切除故障。如采用断路器，因有继电保护再加上自身动作时间和熄弧时间，其全开断时间一般不会少于60ms，这就不能有效地保护变压器。而高遮断容量后备式限流熔断器具有速断功能，加上其具有限流作用，可在10ms之内切除故障并限制短路电流，能够有效地保护变压器。因此，应采用高遮断容量后备式限流熔断器而尽量不用断路器来保护电器，即便负荷为干式变压器，因熔断器保护动作快，也比用断路器好。c) 从继电保护的配合来讲，在大多数情况下，也没有必要在环网柜中采用断路器，这是因为环网配电网络的首端断路器(即110kV或220 kV变电站的10 kV 馈出线断路器)的保护设置一般为：速断保护的时间为0 s，过流保护的时间为0.5s，零序保护的时间为0.5s。若环网柜中采用断路器，即使整定时间为0s动作，由于断路器固有动作时间分散，也很难保证环网柜中的断路器而不是上一级断路器首先动作。d) 高遮断容量后备式限流熔断器可对其后所接设备，如电流互感器、电缆等都可提供保护。高遮断容量后备式限流熔断器的保护范围可在最小熔化电流(通常为熔断器额定电流的2～3倍)到最大开断容量之间。限流熔断器的电流-时间特性，一般为陡峭的反时限曲线，短路发生后，可在很短的时间内熔断，切除故障。如果采用断路器作保护。必定使其它电器如电缆、电流互感器、变压器套管等元件的热稳定要求大幅度提高，加大了电器设备的造价，增大工程费用。在这里，有必要指出在采用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合时，两者之间要很好地配合，当熔断器非三相熔断时，熔断器的撞针要使负荷开关立即联跳，防止缺相运行。 2 终端用户高压室接线形式标准GB 14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》规定，选择配电变压器的保护开关设备时，当容量等于或大于800kVA，应选用带继电保护装置的断路器。对于这个规定，可以理解为基于以下两方面的需要：a) 配电变压器容量达到800kVA及以上时，过去多数使用油浸变压器，并配备有瓦斯继电器，使用断路器可与瓦斯继电器相配合，从而对变压器进行有效地保护。b) 对于装置容量大于800 kVA的用户，因种种原因引起单相接地故障导致零序保护动作，从而使断路器跳闸，分隔故障，不至于引起主变电站的馈线断路器动作，影响其他用户的正常供电。此外，标准还明确规定，即使单台变压器未达到此容量，但如果用户的配电变压器的总容量达到800 kVA时，亦要符合此要求。目前，多数用户的高压配电室的接线方案是基本的结线方式，在此基础上可以派生出一
主变压器保护配置 1、主变差动保护 （1） 采用了二次谐波制动的比率差动保护，变压器正常运行时励磁电流不超过额定电流的2—10%，外部短路时更小。但变压器空载合闸或断开外部故障后，系统电压恢复时出现的励磁电流，大小可达额定电流的6—8倍，称励磁涌流。励磁涌流只流经变压器的电源侧，因而流入差动回路成为不平衡电流，励磁涌流高次谐波分量中以二次谐波分量最显著，根据这一特点采用励磁涌流中二次谐波分量进行制动，以防止保护误动作。（2）作为主变绕组内部、出线套管及引出线短路故障的主保护，其保护范围为发电机出口至主变高压侧及高厂变高压侧各CT 安装处范围内。（3）主变差动出口逻辑： （4）差动保护瞬时动作全停，启动快切、启动失灵。 （5）TA 断线闭锁功能，当差电流大于一定值时（一倍额定电流）TA 断线闭锁功能自动退出，开放保护动作出口。TA 断线0.5S 发信号。 2、发变组差动保护 与主变差动保护构成原理相同，但其保护范围是发变组及其引出线范围内的短路故障，即发电机中性点及主变高压侧，高厂变高压侧各CT 安装处范围以内的短路故障。发变组差动保护瞬时动作于发-变组全停，启动快切、启动失灵。 3、阻抗保护 （1）作为发变组相间短路的后备保护，同时作为220KV 系统发变组相邻元件如线路故障后备保护。 （2）作为近后备保护，按与相邻线路距离相配合的条件进行整定，正向阻抗Z dz 1：按与之配合的高压侧引出线路距离保护Ⅰ段配合，反向阻抗Z dz 2：按正向阻抗 的10%整定。 （3）时限t 1与线路距离Ⅲ段相配合，时限45.05.31′′=′′+′′=t 发信号，该时限较 长，能可靠躲过振荡。时限t 2与t 1配合5.45.042′′=′′+′′=t 解列灭磁、启动快切、 启动失灵。 （4）该保护测量元件是主变220KV 侧CT 及220KV 母线PT 。即阻抗保护装于
广东电网变压器保护配置及组屏原则（试行） 1、总则 1.1本原则为广东电网变压器继电保护装置的配置、组屏应遵循的标准及要求，适用于额 定电压为220kV~500kV的新建、扩建及改造工程的降压变压器保护。 1.2变压器保护选用微机型保护，按双重化原则配置（非电量保护除外）。即配置两套分设 在不同保护屏柜内且交、直流回路互相独立的保护装置，每套保护装置应配置完整的主、后备保护。 1.3非电量保护的电源回路和出口跳闸回路应独立设置，与电气量保护完全分开，安装位 置也相对独立；非电量保护应同时作用于220kV及以上电压等级的断路器的两个跳闸线圈，两套完整、独立的电气量保护的跳闸回路可分别作用于220kV及以上电压等级的断路器的两个跳闸线圈。 1.4保护装置原则上不配置非全相保护，非全相工况由开关本体保护切除。 1.5非电量保护的配置、整定，根据变压器生产厂家的要求，由变压器运行所在单位的生 技部门负责管理。 1.6非电量及非全相保护不启动失灵保护。 1.7变压器保护装置生产厂家应具有相应资质，保护装置应通过部级授权核准的检测中心 进行的动模试验及通过部级的鉴定。优先采用已取得成熟运行经验和具有良好售后服务的保护产品，并积极、慎重的支持国产新型保护的试运行工作。凡第一次在广东220KV及以上电网使用的保护装置，必须通过广电集团公司继电保护部门组织的入网动模试验考核。 1.8本原则中未含括的技术规范，应遵照现行《继电保护和安全自动装置技术规程》及有 关的反事故措施要求执行。 1.9本原则由广电集团公司负责解释。 2、保护配置及组屏
2.1500kV主变压器保护配置及组屏接线 2.1.1 500kV自耦变压器保护配置 (1)主保护配置 a)配置两套不同躲励磁涌流原理（其中一套应采用二次谐波制动原理）的纵联差动 保护，动作后跳开变压器各侧断路器。 b)配置两套差电流速断保护，保护不经TA断线闭锁，动作后跳开变压器各侧断路器。 c)配置两套零序（或分相）差动保护，动作后跳开变压器各侧断路器。 d)当220KV侧有旁路开关时，在旁路代路运行状态下，应将两套保护均切换至旁路 运行。 (2)500kV侧后备保护配置 a)配置两套相间及接地方向阻抗保护，阻抗保护带3%—5%的偏移特性, 正方向指向 变压器。每套保护按二段式设置，且每段保护可独立投退。 I段: 带一个短时限跳开变压器各侧断路器； II段: 带一个长时限跳开变压器各侧断路器。 b)配置两套定时限零序电流保护，每套保护按一段一时限设置。带方向指向变压器， 带一时限跳开变压器各侧断路器。（方向元件可投、退） c)配置两套不带方向的反时限零序电流保护，保护动作后延时跳开变压器各侧断路 器。保护动作特性应满足以下要求： ●保护动作时间大（等）于1秒时，采用IEC一般反时限特性； ●保护动作时间小于1秒时，采用时限为1秒的定时限特性。 d)配置两套过激磁保护，保护为反时限特性, 过激磁保护低定值报警, 高定值延时 跳开变压器各侧断路器。 e)配置两套三相式相过流保护，保护不经TA断线闭锁，带一个长时限跳开变压器各 侧断路器。 f)配置两套单相式过负荷保护，延时动作于信号。 (3)公共绕组侧保护配置
电力变压器的保护配置与整定计算 重点：掌握变压器保护的配置原则和差动保护的整定计算，理解三绕组变压器后备保护及过负荷保护配置 难点：变压器差动保护的整定计算 能力培养要求：基本能对变压器的保护进行整定计算方法。 学时：6学时 2.1 电力变压器保护配置的原则 一、变压器的故障类型与特征 变压器的故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类，油箱内故障主要包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路，以及铁芯烧毁等。变压器油箱内的故障十分危险，由于油箱内充满了变压器油，故障后强大的短路电流使变压器油急剧的分解气化，可能产生大量的可燃性瓦斯气体，很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。 电力变压器不正常的运行状态主要有外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，以及过电压、过励磁等。 二、变压器保护配置的基本原则 1、瓦斯保护: 800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反应变压器油箱内部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于发出信号。 2、纵差保护或电流速断保护: 6300KVA及以上并列运行的变压器，10000KVA及以上单独运行的变压器，发电厂厂用或工业企业中自用6300KVA及以上重要的变压器，应装设纵差保护。其他电力变压器，应装设电流速断保护，其过电流保护的动作时限应大于0.5S。对于2000KVA以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。 3、相间短路的后备保护:
变压器的保护配置 Revised by Jack on December 14,2020
电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 （一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 （二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变
变压器的保护配置 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 （一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 （二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变
电力系统继电保护配置 原则 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电力系统继电保护配置原则 一、概述 电力系统是指由发电、送电、变电、配电和用电等各个环节（一次设备）所构成的有机整体，也包括相应的通信、继电保护（含安全自动装置）、调度自动化等设施（二次设备）。 电力系统安全运行是指运行中所有电力设备必须在不超过它们所允许的电流、电压、频率及时间限额内运行(强调充裕性)。不安全的后果可能导致电力设备的损坏，大面积停电。 2003年8月14日下午，美国纽约、底特律和克利夫兰以及加拿大多伦多、渥太华等城市均发生停电事故。事故原因俄亥俄州阿克伦城的第一能源公司的两根高压电线其中一根因树枝生长碰至线路后跳闸，另外一条线路因安全自动装置误动，导致第二条线路跳闸，最终导致各个子电网潮流不能平衡，最终系统解列。 可见，要保证电力的安全稳定运行，必须配置安全可靠的继电保护装置和安全自动装置。继电保护顾名思义在系统发生故障时及时隔离故障点保护一次设备，同时能够让电力系统继续安全稳定运行。 二、基本要求 继电保护配置方式要满足电力网结构和厂站的主接线的要求，并考虑电力网和厂站的运行方式的灵活性。所配置的继电保护装置应能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。 1）要根据保护对象的故障特征来配置。
继电保护装置是通过提取保护对象表征其运行状况的故障量，来判断保护对象是否存在故障或异常工况并采取相应的措施的自动装置。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随电力系统周围条件而异。使用最普遍的工频电气量，而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、序相量、阻抗、频率等，从而构成电流保护、电压保护、方向保护、阻抗保护、差动保护等。 2）根据保护对象的电压等级和重要性。 不同电压等级的电网的保护配置要求不同。在高压电网中由于系统稳定对故障切除时间要求比较高，往往强调主保护，淡化后备保护。220kV及以上设备要配置双重化的两套主保护。所谓主保护即设备发生故障时可以无延时跳闸，此外还要考虑断路器失灵保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式，在故障设备本身的保护装置无法正确动作时相邻设备的保护装置延时跳闸。 3）在满足安全可靠性的前提下要尽量简化二次回路。 继电保护系统是继电保护装置和二次回路构成的有机整体，缺一不可。二次回路虽然不是主体，但它在保证电力生产的安全，保证继电保护装置正确工作发挥重要的作用。但复杂的二次回路可能导致保护装置不能正确感受系统的实际工作状态而不正确动作。因此在选择保护装置是，在可能条件下尽量简化接线。 4）要注意相邻设备保护装置的死区问题
技师专业论文 工种：配电工 题目：电力变压器的保护配置 作者：程红梅 身份证号：5 申报等级：配电工技师 单位：陕西龙门钢铁有限责任公司能源管控中心 日期：2013年9月1日 目录 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态1 （一）变压器的故障1 （二）变压器的不正常运行状态2 第二章变压器的保护配置2
（一）瓦斯保护2 （二）纵差动保护和电流速断保护3 1纵差动保护4 （1）纵差动保护基本原理4 （2）变压器的纵差动保护5 2电流速断保护6 （三）外部相间短路和接地短路时的后备保护7 1变压器相间短路的后备保护7 （1）过电流保护7 （2）低电压启动的过电流保护8 2中性点接地变压器的接地保护9 （1）只有一台变压器的变电所9 （2）两台变压器并列运行的变电所10（四）过负荷保护10 （五）过励磁保护11 （六）其他非电量保护11 结论11 参考文献12
电力变压器的保护配置 作者：程红梅 论文摘要： 电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统的电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。电力变压器是电力系统中的重要电器设备，而且其数量很多。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。再加上变压器的价格十分昂贵，所以，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好、工作可靠且具有较好的经济性的保护装置。本文主要介绍了电力变压器的几种继电保护。 主题词：变压器，瓦斯保护，纵差动保护，过负荷保护 前言： 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态（一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、
关于变压器保护的重要原则，必看！ 变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行，特别是大容量变压器，一旦因故障而损坏造成的损失就更大。因此必须针对变压器的故障和异常工作情况，根据其容量和重要程度，装设动作可靠，性能良好的继电保护装置，一般包括： (1)反映内部短路和油面降低的非电量(气体)保护，又称瓦斯保护; (2)反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，或电流速断保护; (3)作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护(或带有复合电压起动的过电流保护或负序电流保护或阻抗保护) ; (4)反映中性点直接接地系统中外部接地短路的变压器零序电流保护; (5)反映大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及电压保护; (6)反映变压器过负荷的变压器过负荷保护;
(7)反应变压器非全相运行的非全相保护等。 变压器保护配置原则 电力变压器运行的可靠性很高。由于变压器发生故障时造成的影响很大，因此应加强其继电保护装置的功能，以提高电力系统安全运行，按技术规程的规定电力变压器继电保护装置的配置原则一般为： (1)针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作于信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器; (2)应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作于断开各侧断路器; (3)对由外部相间短路引起的变压器过电流，根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同，可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作于跳闸; (4)对 110kV 及以上中性点直接接地的电力网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸;
变压器的保护配置 电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状 态 （一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压
器油箱内发生相间短路的情况比较少。 （二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根
保定供电公司 保定吉达电力设计有限公司电气二次室 110kV变电站继电保护及安全自动装置配置原则 保定吉达电力设计有限公司电气二次室田辉1 总则 1.1 本原则制定依据： 1.1.1 GB14285 《继电保护和安全自动装置技术规程》； 1.1.2 DL/T 559-94 《220～500kV电网继电保护装置运行整定规程》； 1.1.3 DL/T 584-95 《3～110kV电网继电保护装置运行整定规程》； 1.1.4 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》； 1.1.5 国电调[2002]138号文件关于印发《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》的通知； 1.1.6 华北电力集团公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》； 1.1.7 北京电力公司：继电保护及安全自动装置配置原则； 1.1.8 河北省电力公司冀电调[2003]24号文《关于印发河北南网微机型母线保护若干技术原则的通知》及其附件1、附件2、附件3。 附件1：关于微机型母线保护有关功能使用原则规定的说明； 附件2：河北南网微机型母线保护技术要求； 附件3：微机型母线保护有关功能使用的原则规定。 1.1.9 河北省电力公司冀电调[2005]12号文《关于印发“河北南网变压器、高压电抗器非电量保护运行管理指导意见”的通知》及其附件 1.1.10 河北省电力公司冀电调[2003]13号文《关于印发河北继电保护技术要点、微机型变压器保护和微机型母线保护技术原则的通知》及其附件1～附件7； 1.1.11 国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》； 1.1.12 国家电网公司《十八项电网重大反事故措施(继电保护反事故措施重点要求)》； 1.1.13 华北电力集团公司华北电网调【2006】30号《华北电网继电保护基建工程规范》； 1.1.14 河北省电力公司冀电调【2006】68号《河北南网继电保护技术规范》。
电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展,供电可靠性的要求不断提高,变压器的安全运行更就是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置就是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器,虽然在设计与材料方面有所改进,结构上比较可靠,相对于输电线路与发电机来说,变压器故障机会也比较少,但在实际运行中,仍有可能发生备种类型的故障与异常运行情况,这会对供电可靠性与系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求,当变压器发生故障时,要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 (一)变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外与油箱内两种故障。油箱外的故障,主要就是套管与引出线上发生的相间短路与接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料与变压器油因受热分解而产生大量气体,有可能引起变压器油箱的爆炸。因此,当变压器发生各种故障时,保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明,变压器套管与引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路就是比较常见的故障形式,而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 (二)变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路与过负荷引起的过电流;中性点直接接地电力网中,外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组与铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁,引起铁芯与其她金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时,继电保护应根据其严重程度,发出告警信号,使运行人员及时发现并采取相应的措施,以确保变压器的
变压器保护配置及相关问题 1.概述 1.1.变压器的故障和不正常状态 (1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地处的单相接地短路； (2)绕组的匝间短路； (3)外部相间短路引起的过电流： (4)中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压； (5)过负荷； (6)过励磁； (2) (1) (2)励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波，在最初瞬间可能完全偏向时间轴一 侧，其中二次谐波分量所占比例最大，四次以上谐波分量很小。 (3)最初的几个周期内，励磁涌流的波形是间断的。 (4)励磁涌流的大小和衰减速度，与合闸时电压相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容 量、变压器容量及铁芯材料有关。 由于涌流只存在于变压器的电源侧，如不采取措施必将导致保护的误动作，根据涌流的性质， 可采取以下措施： (1)利用励磁涌流中的非周期分量使继电器铁芯保护，自动提高保护的动作电流。如使用速 饱和铁芯的的差动继电器。 (2)利用延时动作或提高动作值躲过涌流。 (3)用短路电流和励磁涌流波形的差别来躲涌流。如目前成熟使用的利用二次谐波制动和间 断角闭锁的微机型差动保护。
鉴于涌流受多种因素影响，二次谐波制动系数的定值整定只能是一个经验数值，一般取15—20％，定值过大可能导致在空投变压器或区外故障切除时差动保护动作，过小则有可能使得变 压器内部故障时差动保护动作时间延长。 差动保护中二次谐波的闭锁方式有两种，按相闭锁和三相“或”门闭锁。这两种方式也是各有利弊。按相闭锁是指三相涌流中某相二次谐波满足制动条件，则只闭锁该相的差动保护，由于变压器空载合闸时三相涌流中某相波形的二次谐波成分有可能小于15％，将导致空投时差动保护的误动；三相“或”门闭锁是指三相涌流中任一相二次谐波满足制动条件，三相差动保护均被闭锁，这种闭锁方式可以提高差动保护的可靠性，但是在带有闸间短路的变压器空载合闸时，差动保护将因非故障相的励磁涌流而闭锁，造成变压器闸间短路的延缓切除，使损坏更加严重，变压器容量越大延缓时间就越长。投那种方式，应视具体情况而定，当选择按相闭锁方式时，可采取两相差动动作 才出口的方式。 故其 °，因 靠定 内发生严重故障时能快速动作出口。 2.4比率制动差动保护 比率制动是目前差动保护的主流动作原理，各厂家各型号的差动保护都采用原理，所不同之处 只是涌流判据和采取什么样的比率制动特性。 比率制动差动保护除了引入差动电流作为动作电流外，还引入外部短路电流作为制动电流，当外部短路电流增大时，制动电流随之增大，是差动继电器的动作电流相应增大。这样就可以在不提高动作整定值的情况下，有效避免由于外部短路时不平衡电流引起的误动，并保证差动保护范围内 短路时的动作灵敏度。 比率制动差动保护的通用特性如式1，特性曲线如图1： Id≥Idmin（I 变压器的保护配置 电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 （一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 （二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根 无论是在环网供电单元、箱式变电站或是终端用户的高压室结线方式中, 如配电变压器发生短路故障时，保护配置能快速可靠地切除故障，对保护10 kV高压开关设备和变压器都非常重要。保护方式的配置一般有两种：一种利用断路器;另一种则利用负荷开关加高遮断容量的后备式限流熔断器组合。这两种配置方式在技术和经济上各有优缺点，以下对这两种方式进行综合比较分析。 1环网供电单元接线形式 1.1环网供电单元的组成 环网供电单元(RMU)由间隔组成, 一般至少有3个间隔，包括2个环缆进出间隔和1个变压器回路间隔。 1.2环网供电单元保护方式的配置 环缆馈线与变压器馈线间隔均采用负荷开关, 通常为具有接通、隔断和接地功能的三工位负荷开关。变压器馈线间隔还增加高遮断容量后备式限流熔断器来提供保护。实际运行证明，这是一种简单、可靠而又经济的配电方式。 1.3环网供电单元保护配置的特点 负荷开关用于分合额定负荷电流, 具有结构简单、价格便宜等特点, 但不能开断短路电流，高遮断容量后备式限流熔断器为保护元件, 可开断短路电流，如将两者有机地结合起来,可满足配电系统各种正常和故障运行方式下操作保护的要求。断路器参数的确定和结构的设计制造均严格按标准要求进行，兼具操作和保护两种功能，所以其结构复杂，造价昂贵，大量使用不现实。环网柜中大量使用负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合装置，把对电器不尽相同的操作与保护功能分别由两种简单、便宜的元件来实现，即用负荷开关来完成大量发生的负荷合分操作，而采用高遮断容量后备式限流熔断器对极少发生短路的设备起保护作用，很好地解决问题，既可避免使用操作复杂、价格昂贵的断路器，又可满足实际运行的需要。表1列出3种保护配置方式的技术-经济比较。 10 kV配电变压器保护配置方式的合理选择从此可以看出： a) 断路器具备所有保护功能与操作功能，但价格昂贵; b) 负荷开关与断路器性能基本相同，但它不能开断短路电流; c) 负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合，可断开短路电流，部分熔断器的分断容量比断路器还高，因此，使用负荷开关加高遮断容量后备式限流熔断器组合不比断路器效果差，可费用却可以大大降低。 1.4负荷开关加高遮断容量后备式熔断器组合的优点变压器的保护配置
10kV配电变压器保护配置合理选择
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