母线和变压器继电保护培训

2004年运行人员“两差”保护培训资料
一．变压器保护
1.保护配置
变压器应装设如下保护装置：
1.1.瓦斯保护—反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低。

1.2.纵差保护—反应变压器的绕组和引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单
相接地短路及绕组匝间短路。

1.3.（复合电压闭锁方向）过电流保护—反应变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护
后备。

1.4.（方向）另序电流保护—反应中性点直接接地系统中变压器外部接地短路。

1.5.过负荷保护—反应变压器对称过负荷。

2.保护工作原理
2.1.瓦斯保护
2.1.1.原理
2.1.1.1.反应故障时气体数量和油流速度。

当变压器油箱故障轻微时，少量气体和气流速度较小，
轻瓦斯保护动作于信号；当变压器油箱故障严重时，大量气体和油流速度高，重瓦斯保
护瞬时动作于跳闸。

2.1.2.整定
2.1.
3.轻瓦斯保护：250~300cm3。

2.1.4.重瓦斯保护：0.6~1.5m/s。

2.1.5.优缺点
2.1.5.1.结构简单
2.1.5.2.能全面反应油箱内部各种故障，灵敏度高。

2.1.5.
3.经济。

2.1.5.4.不能反应变压器套管及引出线故障，不能作为变压器唯一主保护。

2.2.纵差保护
2.2.1.基本原理—按循环电流原理/和电流构成。

2.2.1.1.正常运行或外部故障时，流入差动继电器的电流为另；
2.2.1.2.内部故障时，流入差动继电器的电流不为另。

2.2.2.不平衡电流及对策
2.2.2.1.稳态不平衡电流：
2.2.2.1.1.正常运行时由励磁电流引起的不平衡电流。

不超过额定电流的2~5%，可以忽略。

2.2.2.1.2.各侧电流互感器误差不同引起的不平衡电流。

对策为：
2.2.2.1.2.1.选用高饱和倍数差动保护专用D级电流互感器，并按10%误差曲线校核二次负载。

2.2.2.1.2.2.合理选用电流互感器二次导线截面，减少二次负载。

2.2.2.1.2.
3.采用带小气隙的电流互感器。

2.2.2.1.
3.各侧电流相位不同引起的不平衡电流。

对策为：相位补偿。

2.2.2.1.4.电流互感器的计算变比与选用的标准变比不同引起的不平衡电流。

当大于额定电流
的5%时，应采取如下补偿措施：
2.2.2.1.4.1.调节自耦变流器。

2.2.2.1.4.2.调节速饱和变流器的平衡线圈。

2.2.2.1.4.
3.调节电抗变压器线圈。

2.2.2.1.5.变压器调压引起的不平衡电流。

整定考虑。

2.2.2.2.暂态不平衡电流：
2.2.2.2.1.外部故障时的不平衡电流。

2.2.2.2.1.1.特点：不平衡电流较大、大量非周期分量、持续时间长。

2.2.2.2.1.2.对策：
2.2.2.2.1.
3.对稳态周期性不平衡电流，采用比率制动原理。

2.2.2.2.1.4.对暂态不平衡电流，采用比率制动、高次谐波制动、非周期分量制动及间断角制动 2.2.2.2.2.变压器励磁涌流。

2.2.2.2.2.1.特点：
2.2.2.2.2.1.1.含较大高次谐波，其中二次谐波最大。

2.2.2.2.2.1.2.含较大非周期分量，偏向时间轴一侧。

2.2.2.2.2.1.
3.有间断角。

2.2.2.2.2.2.对策：
2.2.2.2.2.2.1.采用差动速断保护。

2.2.2.2.2.2.2.采用带中间速饱和变流器的差动继电器。

2.2.2.2.2.2.
3.采用二次谐波制动。

2.2.2.2.2.2.4.采用间断角制动。

2.3.变压器相间短路的后备保护及过负荷保护
2.3.1.相间后备保护
2.3.1.1.作用：防止变压器外部短路引起变压器绕组的过电流，同时作为变压器内部故障的后备。

2.3.1.2.配置：过电流保护、低电压过电流保护、复合电压过电流保护、负序过电流保护及低阻
抗保护。

2.3.1.3.过负荷保护
2.4.变压器另序保护
2.4.1.作用：变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。

2.4.2.配置：
2.4.2.1.中性点直接接地运行的变压器装设另序电流保护。

2.4.2.2.中性点可能接地或不接地运行的变压器装设另序电流保护。

2.5.变压器保护运行
2.5.1.瓦斯保护运行
2.5.1.1.带电运行的变压器，不允许同时将差动保护和瓦斯保护同时退出，更不允许处于无保护
的状态下运行。

2.5.1.2.新投产或大修后的变压器投入运行后，重瓦斯保护只动作于信号，待试运行了规定的时
间后，方可投于跳闸位置。

2.5.1.
3.主变压器停运时，轻瓦斯保护不应退出，以便发现变压器油面的降低。

2.5.1.4.主变压器在运行中加油、滤油或对强迫油循环装置油路系统进行检修和试验时，应将重
瓦斯保护改投信号位置。

2.5.2.差动保护运行
2.5.2.1.差动保护在第一次投入运行时，应作空载合闸试验，以检验其躲励磁涌流的能力。

2.5.2.2.在差动回路上工作时，应将差动保护退出。

2.5.2.
3.新投产的和二次回路经过工作改动后的差动保护，应带负荷作六角图试验，证明二次回
路变比、极性正确，差压、差流满足要求。

2.5.2.4.二次回路断线后，应停用差动保护。

2.5.
3.后备保护运行
二．母线保护
1.单母线完全电流差动保护
1.1.原理：按环流法原理构成。

1.2.整定：
1.2.1.躲最大不平衡电流；
1.2.2.躲CT二次回路断线。

1.3.减小不平衡电流的方法：
1.3.1.采用变比一致、特性相同的CT。

1.3.
2.采用带速饱和特性的差动继电器；
1.3.3.采用带制动特性的差动保护。

2.相位比较式母线差动保护
2.1.原理：比较各电流元件相位，内部故障接近同相、外部故障接近反相。

3.母线保护的运行
3.1.母差保护的投退应严格按调度命令执行。

3.2.母差保护的投入方式应与一次设备的运行方式相对应。

如一次设备固定连接方式改变时，
母差保护应投破坏固定连接方式。

3.3.母差保护投入前、一次设备运行方式改变后或有新元件投入运行时，均应检进行差流检查。

3.4.一次设备预试涉及母差CT时，应确保该CT回路与母差保护回路有效隔离。

3.5.一次设备进行倒排操作时，必须投入母差内联压板。

4.母差保护的巡视
4.1.正常巡视内容应包括：
4.1.1.母差保护屏屏面整洁。

4.1.2.装置显示正常，无异常音响和灯光指示信号。

4.1.3.二次回路端子无松动、过热现象。

4.2.当发生下列异常时，应及时汇报调度，等待专业人员处理：
4.2.1.装置报“CT断线”，无法复归。

4.2.2.装置报“差流越限”，无法复归。

4.2.3.差流检查大于规定值。

4.2.4.装置故障。

4.2.
5.交流电压回路故障。