主变压器微机保护 - 图文

主变压器微机保护

?保护配置

主保护配置 后备保护配置 ?差动保护 ?本体主保护 ?后备保护

中、低压变电所主变压器的保护配置主保护配置

?二次谐波闭锁原理的比率制动式差动保护 ?差动速断保护 ?本体主保护

包括 本体重瓦斯

有载调压重瓦斯 压力释放

后备保护配置后备保护采用按侧配置，各侧后备之间、各侧

后备保护与主保护之间软件、硬件均相互独立 。 ?中性点不接地系统（只装相间后备保护）

①三段复合电压闭锁方向过电流保护。Ⅰ段跳本 侧分段断路器，Ⅱ段跳本侧断路器，Ⅲ段跳三 侧断路器。

②三段过负荷保护。Ⅰ段发信，Ⅱ段启动风冷， Ⅲ段闭锁有载调压。

③冷控失电，主变压器过温报警。 ?中性点直接接地系统

对于高压侧中性点接地的变压器，除装 设上述相间后备保护外，还应考虑设置接地 后备保护。根据中性点接地方式的不同，设 置如下保护：

①中性点直接接地运行，配置两段式零序过电流保护。

②中性点可能接地运行，配置一段两时限零序电流闭锁零序过电压保护。

③中性点经放电间隙接地运行，配置一段两时限间隙零序过电流保护。

二次谐波闭锁原理的比率制动式变压器差动保护

?保护范围

?差动保护必须考虑的两个问题 ?比率制动式差动保护 ?二次谐波闭锁原理 ?变压器的差动速断保护 ?电流互感器断线闭锁

保护范围（保护区）保护区为各侧电流互感器之间的区域即

包括变压器绕组、套管及引出线。反应变压器绕组、套管及引出线的各种故障。

单相原理接线

问题?外部故障时的不平衡电流

保护动作电流按大于区外故障时的最大不 平衡电流整定

?变压器的励磁涌流

数值与区内故障时的短路电流接近

二次谐波闭锁原理的比率制动式差 动保护

保护 比率制动部分 二次谐波闭锁部分 差动电流速断部分

差动电流速断部分

①动作电流随制动电流的增大而线性增大。

②动作量取差动电流，制动量选取不同则形成不同的比率制动特性，从而构成不同的比率制动式差动保护。 ③制动特性曲线

?和差式比率制动差动保护的原理 ?制动特性

?和差式比率制动差动保护的原理

以双绕组变压器为例： 动作量 Id= 制动电流 Ires=

其中：Ih、IL分别为高、低压侧经电流互感 器变换后的电流。

Id= Ires=

①外部故障 Id最小而Ires最大，保护不动作

②内部故障时 Id最大而Ires最小，保护动作

?制动特性曲线

三段式

Iopmin－最小动作电流，按躲过变压器正常运行时的最大不平衡电流Iunbmax整定。

判据：Id＞Iop 注 ：①区外故障时制动作用显著，区内故障时 仍有制动作用。

②可较好的克服区外故障不平衡电流对保 护的影响，又提高了区内故障时保护的 灵敏性。

③LEP-971和WBH-100型等变压器微机 保护采用此原理的比率制动差动保护

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??????????????????谐波分量与?基波分? 量?

的（％）?

??????????基波?????

二次谐波??

二次谐波闭锁（制动）部分

变压器内部短路电流和励磁涌流中二次谐波分量的比例 ?

励磁涌流

例

例 2

短路电流

饱和

1

例3

不饱和

í

?

100 100 100 100

50

23

9

100

4

¨ 36

?利用差电流中二次谐波分量占基波分量的比率作为制动系数，在变

压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时出现励磁涌流时将差动

保护可靠闭锁。

?利用差电流中二次谐波分量占基波分量的比率作为制动系数，在变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时出现励磁涌流时将差动保护可靠闭锁。

?二次谐波所占比率K2＝Id2/Id

Id2－差电流中二次谐波分量的幅值 Id －差电流的幅值

?二次谐波制动系数（制动定值）表示为D 则当K2＞D时，认为

励磁涌流出现，闭锁保护。

?二次谐波制动系数按经验在0.1～0.3范围内选定

变压器的差动速断保护?是差动过电流瞬时速动保护，反应的

量是差动电流。

?作为辅助保护，加快变压器内部严重故障时保护的动作速度。 ?整定值(动作电流) Iop＝（5～6）IT IT-变压器的负荷电流 当满足Id＞Iop时，保护动作

电流互感器断线闭锁?

??判据

1）∣ ∣＞某一值（0.5A）

2）零序电流Io＞大于设定值Ioset 3）max｛Ia,Ib,Ic｝＜5A ?断线后发警告信号，用户可根据情况由控制字选择是否闭锁差动保护

变压器差动保护程序框图（故障处理部分）

本体主保护

?本体重瓦斯、有载调压重瓦斯、压力释放。

?按开关量光隔输入的方法引入微机保护的输入端，实现保护的出口

重动与发信。

后备保护?复合电压闭锁方向过流保护

?过负荷保护 ?零序保护

复合电压闭锁方向过流保护?复合电压闭锁元件

正序低电压元件－反应对称相间短路故障

负序过电压元件－反应不对称相间短路故障

变压器的过负荷保护?

??

?一般仅装于?????????

B相

?程序逻辑框图如下

变压器的零序保护

?中性点直接接地保护方式

①两段式零序电流保护

②由整定控制字选择经或不经零序电压闭锁及控制两段保护的投退。

③Ⅰ段时限跳母联（或分段）断路器，或跳三绕组变压器中压侧有源线路；Ⅱ段时限跳本侧（或全跳）断路器。

经零序电压闭锁的保护逻辑框图如下：

I01.set、I02.set－零序电流Ⅰ、Ⅱ的整定值 U0.set－零序电压整定值

XB－零序电流保护投入硬压板

SW1、SW2、SW3－零序电压闭锁、零序电流Ⅰ、Ⅱ投入的软开关，由控制字控制。

KST－启动继电器的触点 ?中性点不接地的保护方式

①在变电所有两台及以上变压器并列运行时，变压器的中性点根据需要可能接地运行也可能不接地运行。

②配置两段式零序电流保护及一段两时限零序无流闭锁零序过电压保护。 其中 变压器中性点接地时由两段式零序电

流保护反应接地故障 变压器中性点不接地时由零序无流闭 锁零序过电压保护反应接地故障 ③to.I1＜to.u2 ＜to.I2

目的－先跳中性点不接地变压器后跳中性点接地 变压器

零序无流闭锁零序过电压保护逻辑框图如下

LP3－零序电压保护投入硬压板

SW4、SW5零序电压保护两段时限投退软压板 Uogy.set－零序电压整定值 QJ－启动继电器的触点

?中性点经放电间隙接地的保护方式

①变压器中性点不接地，在中性点出现过电压时，间隙击穿，起到保护作用。

②配置：零序电流保护、零序过电压保护和间隙零序电流保护 中性点接地－零序电流保护

中性点不接地－ 间隙零序电流保护－主

零序过电压保护 －后

③间隙零序电流保护以较短时限跳高压母联（或分段）断路器，以较长时限跳本变压器各侧断路器， 保护逻辑框图如下：

SW6、SW7间隙零序电流保护两段时限投退的软开关

220KV/110KV两侧零序保护的方向问题为防止另一侧接地时该侧零序保护误动作，保护应加方向元件，动作方向由变压器指向母线

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