变压器的接地保护(课堂PPT)

6.1 电力变压器的故障、不正常工作状态及 保护方式
（一）变压器故障
变压器故障类型：油箱内部故障和油箱外部故障。
油箱内故障： 绕组相间、匝间短路、绕组接地（绕组和外壳短路）
铁芯烧损。 油箱外故障： 套管和引出线上发生相间和接地故障。
6.1 电力变压器的故障、不正常工作状态及 保护方式 (二) 变压器不正常工作状态 变压器不正常工作状态：
电流变换到二次侧过程中的传变误差不一致，从而在差
动回路中产生较大的不平衡电流。
6.2 变压器的纵差动保护
6.2.2不平衡电流产生的原因
（一）稳态情况下的不平衡电流
3）变压器正常运行时由励磁电流引起的不平衡电流
变压器的励磁支路相当于变压器内部故障支路，
励磁电流全部流入差动继电器。变压器正常运行时，励
变压器 一次侧按Y 接n线TA(时Y)电 流3I互T5N感(Y器) 的变比为：
nTA()
ITN() 5
ITN变(Y压) 器 二ITN次()侧按Δ接线时电流互感器的变比为：
6.2 变压器的纵差动保护
6.2.4 减小不平衡电流的措施
（二）减小暂态不平衡电流的影响
1. 采用带小气隙的电流互感器 2. 采用速饱和变流器以减小暂态过程中非周期分量电流的影响
6.2 变压器的纵差动保护 6.2.4减小不平衡电流的措施
（一）减小稳态情况下的不平衡电流
1. 采用自耦变流器
图6.6 不平衡电流的补偿
I2.Y I2.
6.2 变压器的纵差动保护
6.2.4减小不平衡电流的措施
（一）减小稳态情况下的不平衡电流
2. 利用带速饱和铁芯的差动继电器中的平衡线圈 3. 减小电流互感器的二次负荷 4. 减小因电流互感器性能不同引起的稳态不平衡电流。 5. 减小因 接线两侧相位不一致引起的稳态不平衡电流。

元件发生的故障或不正常运行状态，并动作于断
路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
继电保护装置的基本任务
(1) 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中 切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其它无故 障部分迅速恢复正常运行。
• 即内部故障时发出跳闸命令。 (2) 反应电气元件的不正常运行状态，根据运行维护的 具体条件（例如有无经常值班人员）和设备的承受能 力， 发出警报信号、减负荷或延时跳闸。 即不正常工作时发出告警信号。
反应由于对称性过负荷引起的过电流 6、过励磁保护：
用于大容量的变压器，反应变压器过励磁，且动作于信 号或跳开变压器。（频率下降引起的）
四、变压器的主保护
主保护:反映元件严重故障，快速动作于跳闸的保护 后备保护：主保护不动作时备用的保护，由相邻设备的保 护来完成。
1、瓦斯保护：
（1）原理：当油箱内发生故障时，由于故障点电弧的作 用，变压器油及其它绝缘材料分解，产生气体，利用这种 气体实现的保护称为瓦斯保护。
。。
1IL1H
I3
形成环流比较接线
CJ
a：LH变比的选择：
分别按变压器两侧额定电流选择：
2IL2H
。。
I4
Ij
n1lh= Ie。A/5
n2lh= Ie。B/5
即使变压器正常运行时：IJ= I3-I4=0
b：工作原理：
正常运行或外部故障时：IJ= I3-I4≐Ibp（有Ibp存在） 内部故障时：IJ= I3-I4≠0 CJ起动，保护动作，跳闸。
过负荷；外部短路引起的过电流；中性点过电压；油 面降低；过励磁等。
三、保护方式
1、瓦斯保护：用来反应油箱内部各种短路及油面降低 分类：轻瓦斯保护作用于信号；重瓦斯保护作用于跳开变

变压器保护介绍
变压器保护介绍
RCS-978变压器电量保护
差动保护原理 后备保护原理 调试方法和软件应用
变压器保护介绍
差动保护逻辑组成
比例制动元件 励磁涌流元件 TA饱和元件 TA断线元件 过激磁元件(330kV及其以上专用)
变压器保护介绍
比例制动元件
动作电流
有TA饱和 判据区
1.2Ie
后备保护中的定值校验，III侧和IV侧和 电流后备保护投入情况下III侧的TA变比 必需和IV侧相同
变压器保护介绍
隐含定值的处理
一般隐含定值直接采用典型定值即可 一般版本隐含定值只存在于系统参数和装置参
数中 近期一些地区版本中可能含有较多的隐含定值，
需要在下载程序之后给每一个定值区下载一次 典型定值 含有隐含定值的程序版本在更换CPU和MON插 件时必须注意更换前隐含定值的状态并在更换 之后恢复到更换前的状态
无TA饱和 判据区
Icdqd
0.5Ie 0.8Ie
6Ie 制动电流
变压器保护介绍
励磁涌流元件
分为三个阶段 二次谐波闭锁元件 三次谐波闭锁元件 波形对称闭锁元件 浮动门槛的二次谐波和波形对称元件 二次谐波趋势判据
变压器保护介绍
最初的励磁涌流判据
二次谐波元件 三次谐波元件 波形对称元件 三次谐波闭锁可由定值整定选择性投入，
TA断线，回路上肯定存在问题，需要人员进行 排查，确认问题之后再复位装置恢复TA断线信 号 通过按复归键的返回方式也不可靠，可能导致 在按复归键的过程中导致差动保护动作 双重化的保护不会出现同时断线的情况，复位 装置不会有恶劣的影响
变压器保护介绍
8U装置和10U装置断线判据
8U装置判断TA断线时间和10U装置不一 样

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带电处理方法
由于该变电站为枢纽变电站， 供 电 负 载 较 大， 短期内不能安排停电检修。 为限制铁心与夹件间环流 从而减缓绝缘裂化， 决定在夹件接地引下线中串入电 阻 。由上述试验数据选取两只容量为1000w阻值为 600Ω 电阻并联作为串联电阻, 同时并联一刀闸以便 测量不串电阻时的接地电流.
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3、放电冲击法 由于受变压器身在空气中暴露时间不宜太长的限制，以及
变压器本身装配形式的制约，现场很多情况下无法找到其具体 确切接地点。特别是铁锈焊渣悬浮、油泥沉积造成的多点接 地，更是难于查找。此类故障可采用放电冲击法，这种方法要 根据现场具体情况、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯状 态下可进行。
现场应用时，主要有电容直流电压法和电焊机交流电流法。
电焊机交流电流法只适用于金属性接地故障，但电流不好控
制，而现场这种情况极少，接地电阻大都几百欧以上。电容直
流电压法现场取材较困难，操作不便且不安全，也不宜推广。
根据检修实例和现场经验，本文介绍一种安全可靠、操作简
便，而且利于快速就地取材的方法。这种方法就是利用高压电
5、变压器进水使铁芯底部绝缘垫块受潮， 引起铁芯对地绝缘 下降。
6、铁心下夹件垫脚与铁轭间的绝缘板磨损脱落造成夹件与硅 钢片相碰。
7、夹件本身过长或铁心定位装置松动 ，在器身受冲击发生位 移后夹件与油箱壁相碰。
8、下夹件支板距铁芯柱或铁轭的距离偏小， 在器身受冲击发 生位移后相碰。
9、上下铁轭表面硅钢片因波浪突起与 钢 座套或夹件相碰。 10穿心螺杆或金属绑扎带绝缘损坏与铁芯或夹件等相碰。
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UC ---电容电压 C-----电容50Μf K-----开关
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利用开关K合到1侧给电容充电，先充500V，充好后将开 关迅速切换到2侧放电，这样多次观察铁芯放电或发热点，未 发现问题再充1000V电压放电，最高允许充到3000V电压，几 次放电后，铁芯接地现象消除了，测铁芯对地绝缘2500MΩ， 满足大于200MΩ的要求，测量线圈绝缘电阻、介损及漏泄电 流与预试时基本相同。经过几年的铁芯接地电流监测和预试， 均无异常，说明这种处理方法取得了预期效果。由此可见，即 使不吊罩也可以采用电容放电冲击法将悬浮物烧掉，有时也会 将不稳定金属冲掉，这种方法简单快捷。当然有吊罩机会，结 合滤油，采用电容放电冲击法查找并处理铁芯多点接地是非常 理想的。