第七章-电力变压器的继电保护知识讲解
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电力变压器继电保护电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,它在电力系统中起着调整电压、升降电压、保护电器设备等作用。
而变压器继电保护则是为了保护变压器的安全运行,防止发生故障而设计的一项重要技术措施。
本文将从电力变压器的基本原理、变压器继电保护的作用及特点等方面进行详细介绍。
一、电力变压器的基本原理电力变压器是一种通过电磁感应原理实现电压变化的设备,其基本原理可以简单地表述为:在变压器的铁心上绕有两个或多个线圈,分别为高压线圈和低压线圈。
当高压线圈通电时,产生的磁场会使铁心中的低压线圈感应出电动势,从而使得输入电压和输出电压之间实现了降压或升压的变换。
这样,变压器可以实现从高电压向低电压、或者从低电压向高电压的转换,以满足不同电器设备的电压需求。
二、变压器继电保护的作用及特点1. 作用电力变压器在电力系统中起着重要的作用,一旦发生故障则可能导致系统的停运,给生产和生活带来严重的影响。
而变压器继电保护的作用就是为了及时发现并隔离变压器的故障,保证电力系统的安全稳定运行。
变压器继电保护系统可以通过实时监测变压器的运行状态,发现变压器的异常情况,并及时做出响应,保护变压器免受损害。
2. 特点变压器继电保护系统有以下特点:(1)灵敏性高:变压器继电保护系统可以对电路的异常情况做出及时反应,实现对变压器的快速保护。
(2)鲁棒性强:变压器继电保护系统可以适应不同的工作环境和电压等级,保证变压器在各种复杂条件下的安全运行。
(3)自动化程度高:现代的变压器继电保护系统采用先进的数字化技术,可以实现自动化的监测、诊断和响应,减轻运维人员的工作负担。
(4)全面性强:变压器继电保护系统可以监测变压器的各种参数,对变压器的各种异常情况都能做出有效的保护措施。
三、变压器继电保护的实现方式变压器继电保护可以通过多种方式实现,下面介绍常见的几种方式:1. 电压继电保护电压继电保护是采用电压传感器对变压器的输入、输出电压进行实时监测,当输入、输出电压偏离正常范围时,可及时发出警报信号并采取措施,以保护变压器不受损害。
继电保护-第章变压器保护————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:第七章变压器保护第一节概述一、电力变压器的故障和继电保护的设置变压器在电力系统中使用非常普遍而且占有十分重要的地位。
如果变压器发生故障和处于不正常运行状态,将会给系统运行和安全供电带来严重的后果,所以有必要根据变压器的电压等级、容量和重要成度装设专用的继电保护装置。
变压器可能发生的故障一般分为变压器箱体内部故障和箱体外部故障两大类。
箱体内部故障主要有:变压器绕组的相间短路、绕组内的层间或匝间短路,单相接地短路故障。
这些故障对供用电系统及其设备会产生很大的危害,短路电流产生的电弧会破坏绕组的绝缘,烧毁铁芯,电弧还会使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体,可能导致密闭的变压器油箱因气体迅速膨胀而爆炸。
箱体外部故障主要是:引出线绝缘套管的故障,它可能引起引出线的相间短路或对变压器外壳的接地短路。
由于变压器的故障,危及供用电系统的安全运行和供电的可靠性,所以应装设动作于跳闸的继电保护装置。
变压器的不正常运行状态有:外部短路或过负荷所引起的绕组中过电流、油面降低,电压升高等。
长时间的不正常运行状态会使变压器的温度升高、绝缘老化、寿命缩短,甚至会引起故障,因此,应装设动作于信号或跳闸的继电保护装置:二、继电保护的设置根据以上情况分析,变压器一般应装设下列继电保护装置:(1)瓦斯保护。
变压器箱体内部故障的保护,即箱体内发生故障伴随油分解产生气体或变压器油面不论任何原因下降时,瓦斯保护动作。
轻瓦斯保护动作于信号,重瓦斯保护动作于变压器的断路器跳闸。
瓦斯保护一般装设在容量为800千伏安及以上的变压器上。
(2)电流速断保护。
变压器套管处及变压器箱体内部故障的保护,即变压器发生故障引起绕组电流突然增大时,电流速断保护动作。
电流速断保护一般装设在容量为10000千伏安以下单台运行的变压器和容量在6300千伏安以下并列运行的变压器上,动作于变压器的断路器跳闸。
电力变压器的继电保护前言电力变压器是电力系统中重要的电器设备之一,也是电能转化和传输的核心设备之一。
在长期运行中,变压器会面临各种各样的故障风险,其中一些故障甚至会导致损失极大的事故。
因此,对于变压器的保护至关重要。
而继电保护是一种重要的保护方式之一,本文将讨论电力变压器的继电保护。
继电保护概述继电保护是一种在电力系统中使用的保护技术,利用电流、电压等电气信号作为控制或触发信号,对电力系统进行监控和保护。
其目的是检测电力系统中的故障,及时确定故障位置和类型,并采取相应的措施避免故障继续扩大,从而确保电力系统的正常运行。
继电保护经过多年的发展,已经成为电力系统中重要的保护手段之一。
它具有灵敏、快速、准确、可靠的特点,大大提高了电力系统的安全性和稳定性。
同时,随着科技的不断进步,继电保护的应用领域也不断拓展,越来越多的电器设备开始采用继电保护技术。
变压器的故障与保护电力变压器作为电力系统的关键设备之一,其安全运行对于电力系统的正常运转至关重要。
变压器在长期运行中可能面临多种故障,例如:1.绕组短路;2.油变质和泄漏;3.绝缘劣化等。
当变压器发生故障时,其对电力系统的影响将是很严重的。
因此,对于变压器的保护,早期主要是采用熔断器等保护方式,但这种保护方式在检测故障时速度慢、精度低、可靠性差等问题面前显得力不从心。
随着继电保护技术的成熟和发展,变压器的保护方式也得到了极大的提升。
目前常用的变压器保护方案包括过电压保护、欠电压保护、差动保护、绕组温度计保护等。
变压器差动保护变压器差动保护是变压器保护中最常用的保护方式之一。
它可以对变压器的绝大多数故障进行保护,包括内部故障、一侧绕组与另一侧绕组之间的短路故障等。
差动保护的核心思想是比较变压器的两个绕组所流过的电流是否相等,若不相等则表示变压器内部可能存在故障。
在差动保护系统中,将电流变压器(CT)的输出作为输入,通过比较两边输入信号的大小,判断系统故障类型以及故障位置。
电力变压器的继电保护电力变压器的继电保护第一节概述一、变压器的故障:各项绕组之间的相间短路油箱内部故障单项绕组部分线匝之间的匝间短路单项绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障引出线的相间短路油箱外部故障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二、变压器不正常工作状态:外部短路或过负荷过电流油箱漏油造成油面降低变压器中性点接地外加电压过高或频率降低过励磁等三、应装设的继电保护装置(1)瓦斯保护防御变压器油箱内各种短路故障和油面降低重瓦斯跳闸轻瓦斯信号(2)纵差动保护和电流速断保护防御变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路(3)相间短路的后备保护。
作为(1)(2)的后备(a)过电流保护(b)复合电压起动的过电流保护(c)负序过电流(4)零序电流保护:防御大接地电流系统中变压器外部接地短路(5)过负荷保护:防御变压器对称过负荷(6)过励磁保护:防御变压器过励磁第二节:变压器纵差动保护一、构成变压器纵差动保护的基本原则正常运行或外部故障时所以两侧的CT变比应不同,且应使即:或=即:按相实现的纵差动保护,其电流互感器变比的选择原则是两侧CT变比的比值等于变压器的变比。
二.不平衡电流产生的原因和消除方法:理论上,正常运行和区外故障时,Ij=I1'- I2'=0。
实际上,很多因素使Ij= Ibp≠0 。
(Ibp为不平衡电流)下面讨论不平衡电流产生的原因和消除方法:1.由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流:(Υ/Δ-11)Y.d11 接线方式——两侧电流的相位差30°。
消除方法:相位校正。
变压器Y侧CT(二次侧):Δ形。
Y.d11变压器Δ侧CT(二次侧):Y形。
Y.Y12可见,差动臂中的同相位了,但.为使正常运行或区外故障时, Ij=0,则应使即高压侧电流互感变比应加大√3倍.该项不平衡电流已清除.2.由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流:CT的变比是标准化的,如:600/5,800/5,1000/5,1200/5.所以,很难完全满足或即Ij≠0,产生Ibp.消除方法:利用差动继电器的平衡线圈进行磁补偿.假设正常运行和区外故障时, I2'>I2',Wph接电流小的一侧, I2'.I2'- I2'→Wcd(I2'- I2') I2'→Wph I2'调整Wph,使Wcd(I2'- I2')= Wph I2'.磁势抵消.铁芯中,Φ=Φcd-Φph=0. 所以W2中无感应电势,J不动作.实际上, Wph.js可能不是整数. Wph.zd应是整数.故仍有一残余的不平衡电流.Ibp=ΔfzdId.max/ nl1其中: Δfzd=(Wph.js-Wph.zd)/ (Wph.js+Wph.zd)Id.max ―外部故障时,流过变压器高压侧的最大短路电流.此不平衡电流在整定计算中应予以考虑.3.由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流:(CT变换误差)Ibp.CT =Ktx?Ker?Id.max/ nl1 其中Ktx =1此不平衡电流在整定计算中应予以考虑.4.由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流:改变分接头→改变nB→破坏nl2/ nl1= nB或的关系.产生新的不平衡电流.(CT二次侧不允许开路,即nl2, nl1不能改变), Ibp. ΔU=±ΔU? Id.max/ nl1 无法消除.此不平衡电流在整定计算中应予以考虑.由以上分析可知,稳态情况下, Ibp由三部分组成.Ibp= Ibp.T+ Ibp.CT +Ibp. ΔU5.暂态情况下的不平衡电流:⑴ 非周期分量的影响:比稳态Ibp大,且含有很大的非周期分量,持续时间比较长(几十周波).最大值出现在短路后几个周波. 引入非周期分量函数Kfzq.Ibp.CT=Kfzq?Ker?Ktx?Id.max/ nl1措施:快速饱和中间变流器,抑制非周期分量.⑵ 由ILy产生的不平衡电流:当变压器电压突然增加的情况下(如:空载投入,区外短路切除后).IL↑→ 励磁涌流. 可达(6-8) Ie.其波形参看教材173页,图6-2.特点:① 有很大的直流分量.(80%基波)② 有很大的谐波分量,尤以二次谐波为主.(20%基波)③ 波形间出现间断.(削去负波后)措施:① 采用具有速饱和铁芯的差动继电器;② 间断角原理的差动保护;③ 利用二次谐波制动;④ 利用波形对称原理的差动保护。