电力变压器的保护
第一节电力变压器的故障类型和保护措施
一、故障
1、油箱内部故障：绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等
2、油箱外部故障：绝缘套管及引出线上的多相短路、单相接地短路等
二、不正常运行情况
1、油箱渗漏造成油面降低
2、外部短路引起的过电流
3、过负荷
三、变压器应设置的保护
1、瓦斯保护（800KVA以上）：重瓦斯（故障）
轻瓦斯（不正常运行）
?反映油箱内部故障和油面降低
2、纵联差动保护或电流速断保护（故障）
1000KVA及以上（并联运行：6300KVA以上）纵联差动
2000KVA以上，电流速断灵敏度不够
?作为引出线、套管及油箱内故障主保护
3、过电流保护（故障）
?外部短路及内部短路的后备保护
4、过负荷保护（不正常运行）
?反映对称过负荷
5、接地保护（故障）
110KV及以上大接地电流系统变压器——零序电流保护?外部接地短路引起B过流
内部接地短路的后备保护
6、温度保护（不正常运行）
?上层油温监视，自动启动冷却风扇
第二节瓦斯保护
一、原理：
1、适用：800KVA及以上油浸式变压器
?反映变压器油箱内部故障的主要保护
2、原理：故障→气体发挥→流向油枕
3、构成：瓦斯继电器
二、瓦斯继电器
1、作用：反映于气体的继电器
2、安装：位于油箱与油枕之间连接管的中部
连接管坡度（2~4%）：油箱→油枕气流顺利通过
顶盖与水平面坡度（1~1.5%)：防止气泡聚集在顶盖处
3、结构：浮筒式（已淘汰）——空心浮筒渗油，水银接点抗震性差
浮筒挡板式
开口杯挡板式
（1）浮筒挡板式
结构：上部——密封空心浮筒
下部——金属挡板
水银接点（可绕轴转动）
原理：a、正常运行：
浮筒浮起
挡板下降（重力作用）→水银接点断开
b、轻微故障：
气体上升
漏油层→油面下降→浮筒下转→水银接点动
作，发信号
?轻瓦斯
c、严重故障：
油流、气流→冲击挡板→水银接点动作→DL跳闸，且发信号
?重瓦斯
放气阀作用：a、初次运行或换油→油中气体可能导致轻瓦斯误动作
?可将继电器顶部放气阀打开，放气
b、故障发生后，可通过放气阀收集瓦斯气体，分析其成
分，便于故障分析
特点：浮筒长时间浸泡在油中会向内渗油，水银接点抗震性差（2）浮筒挡板式
结构：上部——开口杯
下部——金属挡板上附磁铁（可绕轴转动）
干簧接点（两对）
原理：a、正常运行：
开口杯上浮
挡板下降（重力作用）→磁铁远离干簧接点，不动作
b、轻微故障：
气体上升
漏油层→油面下降→开口杯下转→干簧接点动
作，发信号
?轻瓦斯
c、严重故障：
油流、气流→冲击挡板→干簧接点动作→DL跳闸，且发信号
?重瓦斯
特点：抗震性能好
三、接线
P182图11-3
WSJ：瓦斯继电器
BCJ：带自保持电流线圈（DZB-100，250或220系列）
保证动作可靠
QP：试验用
四、特点
只反应油箱内部故障，变压器引出线及变压器与断路器之间联线发生故障，
不动作
第三节变压器的电流速断保护
一、原理接线
1、适用：2000KVA以下变压器
?反映变压器电源侧引出线、套管及绕组的相间短路
与重瓦斯保护配合作为主保护
2、安装：主电源侧
3、缺点：只可切除变压器电源侧及油箱内部发生的各种故障
负荷侧套管及引出线相间短路保护不到，只能由后备保护动作 4、整定原则：避开负荷侧母线短路最大短路电流；
避开励磁涌流
≥2
5、灵敏系数：K
lm
否则，应装设纵联差动保护
6、原理接线：中性点不接地——两相式不完全星形接线
中性点接地——三相式完全星形接线
由P183图11-4画出展开图
BCJ：带自保持电流线圈
防止LJ接点接触不可靠
二、原理
简述
复习提问：
1、变压器应设置的保护装置、各自保护范围
2、瓦斯继电器的作用、安装、结构型式、工作原理
3、瓦斯保护接线图特点，重瓦斯、轻瓦斯保护区别
4、变压器电流速断保护的运用、安装、特点、原理接线图
第四节变压器的纵联差动保护
一、差动保护工作原理
1、适用：2000KVA及以上变压器
?保护变压器绕组内部故障及其引出线的相间短路
与重瓦斯配合作为主保护
2、方式：环流法
均压法（少用）
3、环流法：比较流过被保护元件两端电流
4、接线：P210图6-5
被保护元件两端安装变比不同的LH；
同一相LH二次线圈反极性串联；
LJ 并接于两LH 连线间
5、原理：正常或外部短路——J I =1I -2I =0 （理论值）
=bp I （实际值） 内部故障——J I =1I +2I （双端供电） =1I （单端供电）
6、特点：保护具有绝对选择性，无须延时
7、动作值：I dz >I bp 。zd （外部短路时的最大不平衡电流） 二、变压器差动保护的特点
（不平衡电流产生的因素及其防止措施） 1、励磁涌流的影响 （1）励磁涌流：
变压器空载合闸（副边开路，原边投入电网称空载合闸）时的暂态励磁电流 只存在变压器电源侧 （2）产生原因： Φt =Φfzq +Φz
Φz ∝u （Φz 滞后u 900
）
若u =0瞬间投入变压器：Φz =-Φm Φs （剩磁）
Φfzq =Φm +Φs （逐渐衰减） ?Φmax =2Φm +Φs ?励磁涌流i L
（3）特点：变压器正常运行——励磁涌流i L ≤3~6%I e
空载合闸——励磁涌流i L ≥6~8 I e ?I bp ↑↑ （4）采取措施：↑I dz
或采用具有速饱和变流器的BCH 型差动继电器（对非周期分量传变不良） 2、变压器接线组别的影响
（1）原因：变压器接线形式Y/Δ-11 原、副边电流相位差300?I bp （2）采取措施：Y 侧LH 接成Δ
相位补偿 Δ侧LH 接成Y
接线图及相量图见P189
（3）变比选择：Y 接LH 变比——n LH （Y ）=I eB （Δ）/5 Δ侧LH 变比——n LH （Δ）=3I eB （Y ）/5
实际上选一个接近和稍大于计算值的标准变比 3、LH 实际变比和计算变比不同时的影响 （1）原因：
例：一台31.5MVA ，两侧电压分别为10.5KV （Δ）和115KV （Y ），Y/Δ
-11接线的变压器
两侧额定电流：I 1e =31.5MVA/3*10.5KV=1730A I 2e =31.5MVA/3*115KV=158A 选择LH 变比：低压侧n L1=2000/5=400
高压侧n L2=3*158/5≈300/5=60 两臂电流：i 1=1730/400=4.32A i 2=3*158/60=4.55A
不平衡电流:I bp =i 2-i 1=4.55-4.32=0.23A
（2）采取措施：BCH 型差动继电器的平衡绕组W ph 予以消除 W ph 接于保护臂电流小的一侧
接线应注意极性，且i 1W ph =（i 2-i 1）W cd 见P188图11-7 4、两侧LH 型号不同而产生不平衡电流 （1）原因：高压侧——套管式LH 低压侧——线圈式LH
（2）采取措施：a 、采取K tx 提高保护动作电流 同型——K tx =0.5 不同型——K tx =1
b 、按10%误差的要求选择两侧LH
（即按此误差而形成的I ph ≤10%I 1（一次电流）） 5、变压器分接头改变的影响
（1）原因：分接头变→变比改变→I ph
（2）采取措施：引入相对误差系数提高I dz
复习提问：
1、差动保护的工作原理
2、变压器差动保护接线不平衡电流产生的原因及相应措施
三、采用BCH-2型继电器的差动保护 1、组成：带短路线圈的速饱和变流器； 执行元件——DL-11/0.2型LJ
其中： 中间柱（截面大一倍）——W cd 、W ph1、W ph2、d W '
匝数由抽头
速饱和变流器结构 d W ''（与d W '绕向相同） 位置整定 （三铁芯柱型） 右边柱——W 2 2、速饱和变流器工作原理 （1）区内故障：
i dl （非周期分量衰减快）→周期分量大→ΔB '↑（磁感应强度变化量）
→e 2↑（感应电势）→i 2↑ ?继电器灵敏动作 （2）区外故障或励磁涌流：
i bp →非周期分量大→直流助磁（铁芯饱和）→周期分量引起ΔB '↓→e 2↓→i 2↓
?继电器不动作 （3）结论：速饱和变流器的直流助磁作用可以有效地躲开外部短路时的非周期分量和励磁涌流 3、各线圈的作用 1）短路电圈的作用
（1）作用：消除i bp 中非周期分量的影响 （2）区内故障：
原理：i dl （非周期分量衰减快） I cd ∝i dl →φcd →E d →I d d W '→dBC Φ'（去磁）
d W ''→dAC
Φ''（助磁） 设：d W ''/d W '=2
且B 柱铁芯截面比A 、C 柱大一倍（?R AC =
2
1
R BC ） ?dBC Φ'=dAC
Φ'' 结论：区内故障d W '、d W ''不影响继电器的动作 （3）区外故障、励磁涌流
原理：i bp （非周期分量大）
I cd ∝i bp →铁芯迅速饱和→R （磁阻）↑→漏磁↑
dAC
Φ''（助磁）磁路长→漏磁更大→助磁作用减少更多 dBC Φ'（去磁）磁路短→漏磁稍小→去磁作用减少稍小 ?C 柱总磁通减少?e 2↓→i 2↓
?继电器难以动作 结论：继电器可可靠躲过外部短路产生的暂态不平衡电流的冲击和变压
器空载投入时的励磁涌流 （4）优点：a 、W cd 流过周期分量，短路线圈（d W '、d W ''）不影响继电器的动
作安匝数；
W cd 流过非周期分量，短路线圈（d W '、d W ''）使继电器难以动作
b 、保持d W ''/d W '=2 ?d W '、d W ''匝数↑（dAC
Φ''、dBC Φ'差别↑）
→直流助磁↑→动作电流↑
c 、
d W ''/d W '↓?去磁↑→动作安匝↑
（5）缺点：只适用对主保护动作快速性要求不很高的中小型变压器差动保护 （区内故障时i dl 非周期分量的影响） 2）平衡线圈的作用
（1）W ph1、W ph2消除LH 实际变比与计算变比不同而产生的i bp （2）可与W cd 串联使用?提高继电器灵敏度和调整范围 3、用BCH-2型继电器构成的双绕组变压器差动保护接线图 参见P215图6-13及P204（或中专教材） 归总式原理图、展开式原理图 四、纵差动保护的整定计算原则和步骤
2、动作电流计算
按下述三个条件中最大者作为基本侧动作电流
1）躲过变压器空载合闸或外部短路切除后电压恢复时的励磁涌流：
jb Be K dz I K I .=
2)躲过LH 二次回路断线时引起的不平衡电流
max .f K dz I K I =
3) 躲过外部短路时的最大不平衡电流
x ru r U U U ?-?=?
max .)(d ph i tx fzq K dz I f U f K K K I ?+?+=
3、确定基本侧工作线圈匝数
js
jb J dz js jb g I AW W ...0..=
取整（解决接近，偏小）得z jb ph z cd z jb g W W W .....+==
4、确定非基本侧工作线圈匝数 z Ccd fj
e jb e z
jb g js fj ph W I I W W ..2..2.....-= 取整
5、校验相对误差：
05.0.......≤+-=
?z
cd js fj ph z fj ph js fj ph ph W W W W f
6、短路线圈抽头确定：
根据变压器容量大小确定：容量大的选匝数较少的A-A 、B-B ，容量小的选匝数较多的C-C 、D-D
7、灵敏度校验 1）单侧电源：
2.0
...min .2(≥=
AW n W I K K jb LH z
jb g d jx lm
2双侧电源：
2.))(0
...min .)
2(...min .)2(.≥ ??+=AW W I n K W I n K K z fj g fj d fj LH jx z jb g jb d jb LH JX lm
注意：
（1） 以最小运行方式下短路电流总值最小的点为校验点； （2） jx K 的取值如下表：
（3） 电流的折算（电压等级）
例题P217
思考题：
1、简述差动继电器的结构
2、说明速饱和变流器的工作原理、作用
3、说明短路线圈的作用，其匝数的变化对动作值的影响
4、简述平衡线圈的作用
试验：电磁型差动继电器
第五章主变压器保护 第一节概述 电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器，其最大优点是，空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值，是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时，除要考虑非晶合金铁心本身不受外力的作用外，同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。 电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。 电力变压器是电力系统当中十分重要的供电元件，它的故障将对供电系统的可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的电力元器件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑其装设性能良好和工作可靠的继电保护装置布置。 变压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外的故障两种。油箱内的故障，包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲这些故障是十分危险的，因为油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘质的剧烈气化，从而可引起爆炸，因此，这些故障应尽快加以切除。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。上述接地短路均系对中性点直接接地电力网的一侧而言。 变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低。 此外，对于大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此，在过电压和低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。电力变压器继电保护装置的配置原则一般为： 应装设反映内部短路和油面降低的瓦斯保护； 应装设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差联动保护和电流速断保护； 应装设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（者带有负荷电压启动的过电流保护或抚恤电流保护）；
第八章发电机-变压器保护举例 本章以RCS-985发电机-变压器组成套保护装置为例。 第一节保护典型配置 一、概述 RCS－985采用了高性能数字信号处理器DSP芯片为基础的硬件系统，并配以32位CPU用作辅助功能处理。是真正的数字式发电机变压器保护装置。 RCS－985为数字式发电机变压器保护装置，适用于大型汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机、抽水蓄能机组等类型的发电机变压器组单元接线及其他机组接线方式，并能满足发电厂电气监控自动化系统的要求。 RCS－985提供一个发电机变压器单元所需要的全部电量保护，保护范围：主变压器、发电机、高厂变、励磁变（励磁机）。根据实际工程需要，配置相应的保护功能。 对于一个大型发-变组单元或一台大型发电机，配置两套RCS-985保护装置，可以实现主保护、异常运行保护、后备保护的全套双重化，操作回路和非电量保护装置独立组屏。两套RCS-985取不同组TA，主保护、后备保护共用一组TA，出口对应不同的跳闸线圈，因此，具有以下优点： （1）设计简洁，二次回路清晰； （2）运行方便，安全可靠，符合反措要求； （3）整定、调试和维护方便。 二、保护功能配置及典型配屏方案 RCS-985装置充分考虑大型发电机变压器组保护最大配置要求。包括了主变、发电机、高厂变、励磁变（励磁机）的全部保护功能。 1．典型配置方案 如图8-1所示发-变组单元，发-变组按三块屏配置，A、B屏配置两套RCS-985A，分别取自不同的TA，每套RCS-985A包括一个发-变组单元全部电量保护，C屏配置非电量保护装置。图中标出了接入A屏的TA 极性端，其他接入B屏的TA极性端与A屏定义相同。 本配置方案也适用于100MW及以上相同主接线的发-变组单元。图中为励磁机的主接线方式，配置方案也适用于励磁变的主接线方式。 2．配置说明 （1）差动保护配置说明 1）配置方案：对于300MW及以上机组，A、B屏均配置发-变组差动、主变差动、发电机差动、高厂变差动。 2）差动保护原理方案：对于发-变组差动、变压器差动、高厂变差动，需提供两种涌流判别原理，如二次谐波原理、波形判别原理等，一般一套装置中差动保护投二次谐波原理，另一套装置投波形判别原理。 发电机差动也具有两种不同原理的比率差动：比率差动、工频变化量差动。 （2）后备保护和异常运行保护配置说明 A、B屏均配置发-变组单元全部后备保护，各自使用不同的TA。 1）对于零序电流保护，如没有两组零序TA，则A屏接入零序TA，B屏可以采用套管自产零序电流。此方式两套零序电流保护范围有所区别，定值整定时需分别计算。 2）转子接地保护因两套保护之间相互影响，正常运行时只投入一套，需退出本屏装置运行时，切换至另一套转子接地保护。 3．外加20Hz电源定子接地保护配置 配置外加20Hz电源定子接地保护时，需配置20Hz电源、滤波器、中间变流器、分压电阻、负荷电阻附加设备，附加设备单独组成一块屏。 4. 电流互感器配置说明
变压器主保护 1.变压器的基本结构及联结组别 1.1：电力变压器的基本结构 电力变压器主要是由铁芯及绕在铁芯上的两个或两个以上的绝缘绕组构成。为增强各绕组之间的绝缘及铁芯，绕组散热的需要，将铁芯置于装有变压器油的油箱中。然后，通过绝缘套管将变压器各绕组引到变压器壳体之外。 大型电力变压器均为三相三铁芯柱式变压器或者由三个单相变压器组成的三相组式变压器。 1.2：变压器的联结组别 将变压器同侧的三个绕组按一定的方式连接起来，组成某一联结组别的三相变压器。双绕组变压器的主要联结组别有：YNy,YNd,Dd及Dd-d。分析表明，联结组别为Yy的变压器，运行时某侧电压波形要发生畸变，从而使变压器的损耗增加，进而使变压器过热。因此，为避免油箱壁局部过热，超高压大容量的变压器均采用YNd的联结组别。 YNd联结组别的变压器中YN连接的绕组为高压侧绕组，而呈d连接的绕组为低压侧绕组，前者接大电流接地系统（中性点直接接地系统），后者接小电流接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地的系统）。 在实际运行的变压器中，最多的即为YNd11联结组别的，以其为例，介绍一下联结组别的含义： Y代表变压器高压绕组接成Y形，N代表中性点接地，D 代表低压绕组接成d， 11代表低压侧的线电压或线电流分别滞后高压侧对应线330（即三角形侧超前星型侧30度），相当于时钟的11点，故又电压或线电流 叫11点接线方式。 2.变压器的主保护：变压器的主保护主要由瓦斯保护和差动保护构成。 2.1瓦斯保护 2.1.1瓦斯保护定义 瓦斯保护：瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。其原理是：变压器内部故障时，在故障点产生有电弧的短路电流，造成油箱内局部
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电力变压器的保护动作分析及处理(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1482-68 电力变压器的保护动作分析及处理 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电力变压器是变电站内最重要的设备之一，变压器的安全运行对电力客户安全用电起决定性作用。变压器的继电保护是测量当变压器内外发生故障时，由于电流、电压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而做出相应的反应和处理。 变压器继电保护动作后的检查与处理 继电保护动作后，如确认是速断保护动作，可暂时解除信号音响。如有瓦斯（气体继电器）保护，先检查瓦斯保护是否动作，如未动作，说明故障点在变压器外部，重点检查变压器及高压断路器向变压器供电的线路，看电缆、母线是否有相间短路故障。此外，还应重点检查变压器高压引线有无明显故障点和其他
明显异常现象，如变压器喷油、起火、温升过高等。 如果发现是瓦斯动作，可基本判断故障在变压器内部。 首先，当变压器绕组匝间与层间局部短路、铁芯绝缘不良，以及变压器严重漏油，油面下降，轻瓦斯均会动作；当变压器内部发生严重故障，如一次绕组故障造成相间短路，故障电流使变压器产生强烈气流和油流，冲击重瓦斯挡板，使重瓦斯动作，断路器掉闸并发出信号。 其次，如当时变压器无明显异常，可收集变压器瓦斯气体，进一步分析、确定故障性质。收集到的气体若无色、无味，且不可燃，说明瓦斯继电器动作的原因是油内排出的空气引起；如果收集到的气体是黄色的，不易燃烧，说明是变压器木质部分故障；如气体是淡黄色带有强烈臭味并可燃的，则为绝缘纸或纸板故障；当气体为灰色或黑色易燃，则为绝缘油故障。对于室外变压器，可以打开瓦斯继电器的气阀，点燃从放气阀排出的气体，如果气体可燃，则将燃烧并发
1 继电保护相关理论知识 1.1 继电保护的概述 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。 1.2.1 继电保护的任务 当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 1.2.2继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护：（1）反映电气量的保护 电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此，在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别．就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如：反映电流增大构成过电流保护； 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外．还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。 同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。
毕业设计 设计题目电力变压器保护设计系（部）电力工程系 学科专业供用电技术 班级 姓名 学号 指导教师 二〇一六年四月二十三日
工程学院毕业设计任务书
工程学院毕业设计成绩表
摘要 电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。 本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下，按照指导老师所给的原始资料，通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。 关键词电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算
ABSTRACT The transformer is the essential equipment in the electrical power system．Its breakdown might bring the serious influence to the power supply reliability and the system safely operation．At the same time the large capacity power transformer is the extremely precious equipment．Therefore．We must install the reliable relay protection installment according to the transformer capacity rankand the important degree． The article is about the relay protection of the transformer.I had consulted many experts and teachers before I finished the article．At the same time the massive specialized materials was consulted by me． It is not diffcult to understand the logical organiztion of the article for readers．And the article will bring the usful help to the comrades who is working as a electrical engineer. Keywords Power System Fault Condition, Power Transformer, Relay
https://www.doczj.com/doc/ee6008757.html, 电力变压器保护作用有哪些？据贤集网小编了解其有差动保护、瓦斯保护、后备保护、电流保护。下面对于电办变压器四种保护作用进行详细介绍。 瓦斯保护的作用 变压器中的主要保护措施是瓦斯保护，变压器油面降低以及变压器油箱内的故障都由瓦斯予以反映。当变压器出现轻微故障时，就会出现油面下降的现象，轻瓦斯会有信号发出，而当瓦斯有严重故障发生时，会有大量的气体产生，重瓦斯也会有跳闸的现象。 变压器内部发生故障时，故障局部会有发热的情况产生，这样一来，在附近的变压器就会发生油膨胀的现象，空气被放出，形成气泡逐渐上升，而其他材料和油会在放电等作用下产生瓦斯，从而让油面下降。 故障很严重时，产生瓦斯气体之后，增大了变压器内部的压力，从而让油流向油枕方向，挡板会在油流冲击时对弹簧的阻力进行克服，从而让磁铁朝干簧移动，接通干簧的触点，这样一来，就会发生跳闸的现象。 差动保护的作用 差动保护是对变压器的主保护，主要是对变压器的引出线以及绕组的故障进行反映，变压器的各侧断路器它都可以跳开。根据装置不同，差动保护可以分为以下几种：横联差动保护常常用于并联电容器以及短路保护中，当设备采用双母线以及双绕组时，就会采用横联差动保护；纵联差动保护主要是对短路以及匝间短路等进行反映，保护范围主要包括引出线和套管。 后备保护作用 主变压器在运行时有阻抗较大的特点，因此，主变压器在低压侧时有故障出现，对高压侧的运行不会产生影响。高压侧的稳定性对电压闭锁的保护功能可以有效地实现。但是在主变故障在运行时发生异常的情况下并不能及时的做出反应。因此，主变压器在运行时，要做好后备保护措施，可以采用高压侧和低压侧并联开放的方式，让闭锁回路的开放具有灵活性。 变压器的电压以及电流保护的作用 当变压器的外部有故障发生时，就会产生过电流；在变压器的内部有故障时，就会产生差动保护以及瓦斯保护的后备，在变压器中，应该安装电流保护装置。根据变压器容量以及系统短路电流的不同，对不同的保护方法进行选择。 继电保护用的电流互感器要求为：绝缘可靠；足够大的准确限值系数；足够的热稳定性和动稳定性。保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用，准确限值系数就是表示这种特性。保护用互感器准确等级5P、10P，表示在额定准确限值一次电流时的允许误差5%、10%。
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
第六章、电力变压器保护 一. 单一选择题 1.Y/△-11组别变压器配备微机型差动保护，两侧TA回路均采用星型接线，Y、△侧二次电流分别为I ABC、I abc，软件中A相差动元件可采用（）方式经接线系数、变比折算后计算差流。 （A）I A-I B与I a；（B） I a-Ib与I A；（C）I A-I C与I a；（D）I B-I C与I B 。 答案：C 2.运行中的变压器保护，当现场进行什么工作时，重瓦斯保护应由“跳闸”位置改为“信号”位置运行（）。 （A）进行注油和滤油时；（B）变压器中性点不接地运行时；（C）变压器轻瓦斯保护动（D）差动保护改定值后。 答案： A 3.主变压器复合电压闭锁过流保护当失去交流电压时（）。 （A）整套保护就不起作用；（B）仅失去低压闭锁功能；（C）失去复合电压闭锁功能；（D）保护不受影响。 答案：C 4.变压器差动保护在外部短路故障切除后随即误动，原因可能是（）。 （A）整定错误；（B）TA二次接线错误两侧；（C）TA二次回路时间常数相差太大；（D）电压闭锁回路失灵。 答案：C 5.关于TA饱和对变压器差动保护的影响，以下哪种说法正确。（） （A）由于差动保护具有良好的制动特性；（B）区外故障时没有影响由于差动保护具有良好的制动特性，区内故障时没有影响；（C）可能造成差动保护在区内故障时拒动或延缓动作，在区外故障时误动作；（D）由于差动保护有良好制动特性，对区内、区外故障均无影响。答案：C 6.变压器差动保护二次电流相位补偿的目的是（）。 （A）保证外部短路时差动保护各侧电流相位一致，不必考虑三次谐波及零序电流不平衡；（B）保证外部短路时差动保护各侧电流相位一致，滤去可能产生不平衡的三次谐波及零序电流；（C）调整差动保护各侧电流的幅值。 答案：B 7.变压器中性点间隙接地保护是由（）。 （A）零序电压继电器构成，带0.5S时限；（B）零序电压继电器构成，不带时限；（C）零序电压继电器与零序电流继电器或门关系构成不带时限；（D）零序电压继电器与零序电流继电器或门关系构成，带0.5S时限。 答案：D 8.谐波制动的变压器差动保护中设置差动速断元件的主要原因是（）。 （A）提高保护动作速度；（B）为了防止在区内故障较高的短路水平时，由于互感器的饱和产生的高次谐波量增加，导致差动元件拒动；（C）保护设置双重化，互为备用；（D）以上三种情况以外的。 答案：B 9.如果二次回路故障导致重瓦斯保护误动作变压器跳闸应将重瓦斯保护（）变压器恢
第七章电力变压器的继电保护 第一节变压器故障、不正常状态与保护方式 根据我国的实际情况，变压器和发电机与高压输电线路元件相比，故障概率比较低，但其故障后对电力系统的影响却很大。但是保护装置本身的不合理，将给变压器本身造成极大的危害。因此，对电力变压器应该配置完善可靠的继电保护装置。 一、变压器的故障 变压器的故障主要包括以下几类。 (1)相间短路。这是变压器最严重的故障类型。它包括变压器箱体内部的相间短路和引出线(从套管出口到电流互感器之间的电气一次引出线)的相间短路。由于相间短路会严重地烧损变压器本体设备，严重时会使得变压器整体报废，因此，当变压器发生这种类型的故障时，要求瞬时切除故障。 (2)接地(或对铁芯)短路。显然这种短路故障只会发生在中性点接地的系统一侧。对这种故障的处理方式和相间短路故障是相同的，但同时要考虑接地短路发生在中性点附近时保护的灵敏度。 (3)匝间或层间短路。对于大型变压器，为改善其冲击过电压性能，广泛采用新型结构和工艺，匝间短路故障发生的几率有增加的趋势。当短路匝数少，保护对其反应灵敏度又不足时，在短路环内的大电流往往会引起铁芯的严重烧损。如何选择和配置灵敏的匝间短路保护，对大型变压器就显得比较重要。 (4)铁芯局部发热和烧损。由于变压器内部磁场分布不均匀、制造工艺水平差、绕组绝缘水平下降等因素，会使铁芯局部发热和烧损，继而引发更严重的相间短路。因此，应及时检测这一类故障。 (5)油面下降。由于变压器漏油等原因造成变压器内油面下降，会引起变压器内部绕组过热和绝缘水平下降，给变压器的安全运行造成危害。因此当变压器油面下降时，应及时检测并予以处理。 二、变压器不正常运行状态 变压器不正常运行状态，是指变压器本体没有发生故障，但外部环境变化后引起了变压器的非正常工作状态。这种非正常运行状态如果不及时处理或告警，预示着将会引发变压器的内部故障。因此，从这种观点看，这一类保护也可称之为故障预测保护。 (1)过负荷。变压器有一定的过负荷能力，但若长期处于过负荷下运行，会使变压器绕组的绝缘水平下降，加速其老化，缩短其寿命。运行人员应及时了解过负荷运行状态，以便能作相应处理。 (2)过电流。过电流一般是由于外部短路后，大电流流经变压器而引起的。由于变压器在这种电流下会烧损，一般要求和区外保护配合后，经延时切除变压器。 (3)零序过流。由于变压器的绕组一般都是分级绝缘的，绝缘水平在整个绕组上不一致，当区外发生接地短路时，会使中性点电压升高，影响变压器安全运行。 (4)其他故障。如通风设备故障、冷却器故障等。这些故障也都必须作相应的处理。 三、变压器保护配置 根据《电力系统继电保护及自动装置技术规程》规定，对电力变压器的下列故障及异常运行方式应装设相应的保护装置： 1．0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上的车间内油浸式变压器，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；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器，当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时，可作用于信号。 2．对变压器引出线套管及内部的短路故障应装设相应的保护装置并应符合下列规定： （1）10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护6.3MVA及以下单独运行的重要变压器亦可装设纵联差动保护； （2）10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护2MVA及以上的变压器当电流速断灵敏系数不符合要求时宜装设纵联差动保护； （3）0.4MVA及以上，一次电压为10kV及以下线圈为三角-星形连接的变压器，可采用两相三继电
主变差动保护 一、主变差动保护简介 主变差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障 ，差动保护是输入的两端CT 电流矢量差，当两端CT 电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。 差动保护是保护两端电流互感器之间的故障（即保护范围在输入的两端CT 之间的设备上），正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等，方向相反，相位相同，两者刚好抵消，差动电流等于零；故障时两端电流向故障点流，在保护内电流叠加，差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作，跳开两侧的断路器，使故障设备断开电源。 二、纵联差动保护原理 (一)、纵联差动保护的构成 纵联差动保护是按比较被保护元件（1号主变）始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的。为了实现这种比较，在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2，其二次侧按环流法接线，即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧，则将他们二次的同极性端子相连，再将差动继电器的线圈并入，构成差动保护。其中差动继电器线圈回路称为差动回路，而两侧的回路称为差动保护的两个臂。 (二)、纵联差动保护的工作原理 根据基尔霍夫第一定律，0 =∑ ? I ；式中∑? I 表示变压器各侧电流的向量和，其物理意义是：变 压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗及其他损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。因此，纵差保护不应动作。 当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作，切除变压器。见变压器纵差保护原理接线。
（1）正常运行和区外故障时，被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5（a）所示，则流入继电器的电流为 继电器不动作。 （2）区内故障时，被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5（b）所示，则流入继电器的电流为 此时为两侧电源提供的短路电流之和，电流很大，故继电器动作，跳开两侧的断路器。 由上分析可知，纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域，即被保护元件的全部，而在保护范围外故障时，保护不动作。因此，纵联差动保护不需要与相邻元件的保护在动作时间和动作值上进行配合，是全线快速保护，且具有不反应过负荷与系统震荡及灵敏度高等优点。 三、微机变压器纵差保护的主要元件介绍 主要元件有：1）比率差动保护元件，2）励磁涌流闭锁元件，3）TA饱和闭锁元件，4）TA断线闭锁（告警）元件，5）差动速断元件，6）过励磁闭锁元件 下面对各个元件的功能和原理作个简要的介绍：
电力变压器保护设计规范说明 电力变压器保护设计规范（GB／T50062—2008） 4·0·1电压为3～110kV，容量为63MV·A及以下的电力变压器，对下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置： 1，绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。2，绕组的匝间短路。 3，外部相间短路引起的过电流。 4，中性点直接接地或经小电阻接地的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，油面降低。 7，变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。 4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器，以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护，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；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。 瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时，保护动作后应作用于信号并发出远跳命令，同时应断开线路对侧断路器。 4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设下列保护作为主保护，且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器，并应符合下列规定： 1，电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器，应采用电流速断保护。 2，电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器，以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器，应采用纵联差动保护。 3，容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器，可装设纵联差动保护。 4，电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜采用纵联差动保护。 5，容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下，且绕组为三角一星形连接的变压器，可采用两相三继电器式的电流速断保护。 4.0.4变压器的纵联差动保护应符合下列要求： 1，应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 2，应具有电流回路断线的判别功能，并应能选择报警或允许差动保护动作跳闸。 3，差动保护范围应包括变压器套管及其引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。但在63kV或110kV电压等级的终端变电站和分支变电站，以及具有旁路母线的变电站在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时，纵联差动保护可短时利用变压器套管内的电流互感器，此时套管和引线故障可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。 4.0.5对由外部相间短路引起的变压器过电流，应装设下列保护作为后备保护，并应带时限动作于断开相应的断路器，同时应符合下列规定： 1，过电流保护宜用于降压变压器。 2，复合电压启动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。 4.0.6外部相间短路保护应符合下列规定：
课程设计报告书 题目：电力变压器继电保护设计 院（系）电气工程学院_______ 专业电气工程及其自动化____ 学生姓名冉金周__________ 学生学号 2014511057_______ 指导教师张祥军蔡琴______ 课程名称电力系统继电保护课程设计 课程学分 2____________ 起始日期 2017.6.12-2017.6.23__
课程设计任务书 一、目的任务 电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节，也是学生接受专业训练的重要环节，是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。通过课程设计，使学生进一步巩固所学理论知识，并利用所学知识解决设计中的一些基本问题，培养和提高学生设计、计算，识图、绘图，以及查阅、使用有关技术资料的能力。本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器为对象，主要完成继电保护概述、主变压器继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、各种继电器选择、绘图等设计和计算任务。为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。 二、设计内容 1、主要内容 （1）熟悉设计任务书，相关设计规程，分析原始资料，借阅参考资料。 （2）继电保护概述，主变压器继电保护方案确定。 （3）各继电保护原理图设计，短路电流计算。 （4）继电保护装置整定计算。 （5）各种继电器选择。 （6）撰写设计报告，绘图等。
2、原始数据 某变电所电气主接线如图1所示，已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数如下：S N =31.5MVA ；电压为110±4×2．5％／38.5±2×2．5％／11 kV ；接线为Y N /y/d 11（Y 0/y/Δ-12-11）；短路电压U HM （%）=10.5，U HL （%）=17，U ML (%)=6。两台变压器同时运行，110kV 侧的中性点只有一台接地，若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如图1。 3、设计任务 结合系统主接线图，要考虑两条6.5km 长的110kV 高压线路既可以并联运行也可以单独运行。针对某一主变压器的继电保护进行设计，即变压器主保护按一台变压器单独运行为保护的计算方式。变压器的后备保护（定时限过电流电流）
单选题 1、中性点接地开关合上后其（）投入。 A.中性点零序过流保护 B.间隙过流保护 C.间隙过压保护 D.220KV电流保护 答案：A 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第5节 难度：2 分数：1 2.变压器接线组别为Y/d11接线时使二次电流相位相差为30°，所以TA差动回路应采取（）接线消除其误差。 A.Y-Y B.Y-Δ C.Δ-Δ D.Δ-Y 答案：D 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第2节 难度：2 分数：1 3.当变压器外部故障时，有较大的穿越性短路电流流过变压器，这时变压器的差动保护（）。 A.立即动作 B.延时动作 C.不应动作 D.视短路时间长短而定 答案：C 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第1节 难度：2 分数：1 4.气体保护的保护范围为（）。 A．变压器油箱外部 B．变压器油箱内部 C．变压器高压套管及引出线 D．变压器高压套管及引出线 答案：B 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第2节 难度：2 分数：1
5.气体(瓦斯)保护是变压器的( )。 A. 主后备保护 B. 内部故障的主保护 C. 外部故障的主保护 D. 外部故障的后备保护 答案：B 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第2节 难度：2 分数：1 6.变压器气体保护的主要元件是气体继电器，安装在（）。 A．变压器油箱内 B．变压器油箱与油枕之间的连接管道中 C．高压套管上 D．低压套管上 答案：B 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第2节 难度：2 分数：1 7.变压器瓦斯继电器的安装，要求导管沿油枕方向与水平面具有( )升高坡度。 A. 0.5％～1.5％ B. 2％～4％ C. 4.5％～6％ D. 6.5％～7％ 答案：B 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第2节 难度：2 分数：1 8.瓦斯保护的保护范围是（）。 A、油箱内部故障 B、引线故障 C、各侧电流互感器故障 D、绝缘套管故障 答案：A 试题分类：继电保护/本科 所属知识点：继电保护/第8章/第2节 难度：2
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
电力变压器的保护 默认分类2008-09-26 15:06:24 阅读239 评论0 字号：大中小订阅 第一节电力变压器的故障类型和保护措施 一、故障 1、油箱内部故障：绕组相间短路、单相匝间短路、单相接地短路等 2、油箱外部故障：绝缘套管及引出线上的多相短路、单相接地短路等 二、不正常运行情况 1、油箱渗漏造成油面降低 2、外部短路引起的过电流 3、过负荷 三、变压器应设置的保护 1、瓦斯保护（800KVA以上）：重瓦斯（故障） 轻瓦斯（不正常运行） 反映油箱内部故障和油面降低 2、纵联差动保护或电流速断保护（故障） 1000KVA及以上（并联运行：6300KVA以上）纵联差动 2000KVA以上，电流速断灵敏度不够 作为引出线、套管及油箱内故障主保护 3、过电流保护（故障） 外部短路及内部短路的后备保护 4、过负荷保护（不正常运行） 反映对称过负荷 5、接地保护（故障） 110KV及以上大接地电流系统变压器——零序电流保护 外部接地短路引起B过流 内部接地短路的后备保护 6、温度保护（不正常运行） 上层油温监视，自动启动冷却风扇
第二节瓦斯保护 一、原理： 1、适用：800KVA及以上油浸式变压器 反映变压器油箱内部故障的主要保护 2、原理：故障→气体发挥→流向油枕 3、构成：瓦斯继电器 二、瓦斯继电器 1、作用：反映于气体的继电器 2、安装：位于油箱与油枕之间连接管的中部 连接管坡度（2~4%）：油箱→油枕气流顺利通过 顶盖与水平面坡度（1~1.5%)：防止气泡聚集在顶盖处 3、结构：浮筒式（已淘汰）——空心浮筒渗油，水银接点抗震性差 浮筒挡板式 开口杯挡板式 （1）浮筒挡板式 结构：上部——密封空心浮筒 下部——金属挡板 水银接点（可绕轴转动） 原理：a、正常运行： 浮筒浮起 挡板下降（重力作用）→水银接点断开 b、轻微故障： 气体上升 漏油层→油面下降→浮筒下转→水银接点动作，发信号 轻瓦斯 c、严重故障： 油流、气流→冲击挡板→水银接点动作→DL跳闸，且发信号
第八章电气安全、接地和防雷习题集答案 8-1 电气安全包括哪两方面,忽视电气安全有什么危害. 答: 电气安全包括人身安全和设备安全两个方面. 电气设备应用广泛,如果设计不合理,安装不妥当,使用不正确,维修不及时,尤其电气人员缺乏必要的安全知识与安全技能,麻痹大意,就可能引发各类事故,如触电伤亡,设备损坏,停电,甚至引起火灾或爆炸等严重后果.因此,必须采取切实有效的措施,杜绝事故的发生,一旦发生事故,也应懂得现场应急的处理方法. 8-2.什么叫直接触电防护和间接触电防护? 答:（1）指对直接接触正常带电部分的防护; （2）指对故障时可带危险电压而正常时不带电的外露可导电部分的防护。 8-3.电气火灾有何特点?如何正确选择灭火器材? 答:「1」﹙1﹚着火的电气设备可能是带电的,如不注意可能引起触电事故. ﹙2﹚有些电气设备本身充有大量的油,可能发生喷油甚至爆炸事故,扩大火灾范围。 「2」选择适当的电气设备及保护装置,应根据具体环境、危险场所的区域等级选用相应的防爆电气设备和配线方式,所选用的防爆电气设备的级别应不低于该爆炸场所内爆炸混合物的级别。 ﹙1﹚CO2,CCl4,CFClBr2或干粉灭火器的灭火剂均不导电,可用于带电灭火. ﹙2﹚小范围带电灭火,可用干砂覆盖.
﹙3﹚专业灭火人员用水枪灭火时,宜采用喷雾水枪,这种水枪通过水柱的泄漏电流较小,带电灭火比较安全,用普通直流水枪时,为防止泄漏电流流过人体,可将水枪喷嘴接地,也可让灭火人员穿戴绝缘手套绝缘靴或穿戴均压服后进行灭火。 李娜 8-4.什么是过电压?过电压有哪些类型?雷电过电压有哪些种类? 答:﹙1﹚指在电气设备或线路上出现折超过正常工作要求并对绝缘构成威胁的电压. ﹙2﹚过电压分为内部过电压和雷电过电压. ﹙3﹚雷电过电压分为直击雷、感应雷和雷电侵入波3类。 8-5.架空线路有哪些防雷措施?3～10V线路主要采取哪种防雷措施? 答:架空线路的防雷措施有: 架设避雷线 提高线路本身的绝缘水平. 利用三角形排列的顶线兼做防雷保护线. 加强对绝缘薄弱点的保护. 采用自动重合闸装置. 绝缘子铁脚接地. 3～10V线路采用第3种防雷措施. 8-6.变配电所有哪些防雷措施?重点保护什么设备? 答:变配电所的防雷措施有: 防直击雷
电气工程学院 《电力工程》课程设计 设计题目：电力变压器的继电保护设计学生姓名： 专业：自动化 班级：自动化111 完成日期：2014年1月9日
目录 引言 (1) 1 确定变压器的型号及类型 (2) 1.1 变电所变压器容量、台数、型号选择 (2) 1.1.1 变压器容量 (2) 1.1.2 主变压器台数和型号 (2) 1.1.3主变压器确定 (3) 1.2干式变压器的结构 (3) 1.3干式变压器的特点 (4) 1.4 干式变压器的使用注意事项 (4) 2 设计变压器的保护措施 (5) 2.1 电力变压器的故障类型及保护措施 (5) 2.1.1 电力变压器故障及不正常运行状态 (5) 2.1.2 电力变压器继电保护的配置 (5) 2.2 电力变压器相间短路的后备保护 (6) 2.2.1过电流保护 (6) 2.2.2 低电压起动的过电流保护 (7) 2.2.3 复合电压起动的过电流保护 (7) 2.3 电力变压器过负荷保护 (10) 3 设计并画出变压器继电保护原理图及展开图 (11) 3.1.1 继电保护的基本原理 (11) 3.1.2 过电流保护 (12) 3.1.3 过负荷保护 (12) 3.1.4 零序过电流保护 (13) 3.1.5 变压器各个保护动作时限配合 (13) 4 进行高压断路器的继电保护整定计算 (14) 4.1 计算公式中所涉及到的符号说明 (14) 4.2 涉及到的计算公式 (14) 4.2.1 变压器的额定容量计算公式 (15) 4.2.2 变压器低压侧三相短路电流经验计算公式 (15) 4.2.3 过电流保护整定值计算公式 (15) 4.2.4 电流速断保护整定值计算公式 (16) 4.2.5 电力变压器低压侧短路时流过高压侧的最大一相电流 (17) 4.2.6 低压三相和二相短路电流的计算 (17) 4.2.7 高压三相短路电流与短路容量的计算 (18) 4.3 整定计算如下 (18) 4.3.1 计算过电流保护整定值 (19) 4.3.2 计算电流速断保护整定值 (20) 参考文献 (21) 附录…………………………………………………………………………………