变压器差动、瓦斯保护概要课件.ppt

1、 之变压器瓦斯、差动保护目录一、一、瓦斯保护(1)瓦斯保护的适用范围适用范围(2)瓦斯保护的构成构成(3)瓦斯保护原理(4)轻瓦斯保护的动作原因轻瓦斯保护的动作原因(5)重瓦斯保护的动作原因瓦斯保护的动作原因(6)处理的原则(7)瓦斯保护装置的运行维护(8)瓦斯保护的优缺点二、二、差动保护(1)差动保护的适用范围适用范围(2)差动保护原理(3)差动继电器产生不平衡电流原因(4)差动差动保护的动作原因保护的动作原因(5)差动差动保护的保护的优缺点优缺点一、变压器的瓦斯保护一、变压器的瓦斯保护(1)瓦斯保护的适用范围适用范围: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

2、，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反映油箱内部短路故障及油面降低，其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于跳开各侧断路器。(2)瓦斯保护的构成构成:瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，瓦斯继电器安装在油箱与油枕之间的连接管道上，为了便于气流顺利通过瓦斯继电器，变压器顶盖与水平面应有11.5的坡度，连接管道应有24的坡度。(3)瓦斯保护原理：当变压器出现内部故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，产生的气体将聚集在瓦斯继电器的上部，使油面降低。当油面降低到一定程度后，上浮筒便下沉，使水银接点接通，发出信号。如果是严重故障，油箱内产生大量气体，箱油流会冲击挡板，使之偏转

3、，并带动挡板后的连动杆向上转动，挑动与水银接点卡环相连的连动环，使水银接点分别向与油流垂直的两侧转动，两水银接点同时接通，使开关跳闸或发出信号。常用的瓦斯继电器有两种：一是浮子式；二是挡板式。挡板式瓦斯继电器是将浮子式的下浮子改为挡板结构。两者的区别是，挡板式的挡板结构不随油面下降而动作，而是在油的流速达到0.61.0m/s时才动作，所以挡板式瓦斯继电器遇到油面下降或严重缺油时，不会造成重瓦斯误动跳闸。变压器瓦斯保护原理如上图所示：气体继电器触头KG-1由开口杯控制，构成轻瓦斯保护，其动作后发出预告信号。气体继电器的另一触头KG-2由挡板控制，构成重瓦斯保护，其动作后经信号继电器KS的线圈起动

4、中间继电器KPO，KPO的两对触头分别使断路器QF1、QF2跳闸。为了防止变压器内严重故障时因油流不稳，造成重瓦斯触头时断时通的不可靠动作，必须选用具有自保持电流线圈的出口中间继电器KPO。在保护动作后，借助于断路器的辅助触头QF1-1 QF2-1来解除出口回路的自保持。在变压器的加油或换油后及气体继电器试验时，为防止重瓦房斯误动作，可利用连接片XB使重瓦斯暂时改接到信号位置。因滤油、加油或冷却系统不严密以致空气进入因滤油、加油或冷却系统不严密以致空气进入变压器。变压器。因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯筒以下。瓦斯筒以下。变压器故障产生少量气

5、体。变压器故障产生少量气体。发生穿越性故障。发生穿越性故障。气体继电器或二次回路故障。气体继电器或二次回路故障。(4)轻瓦斯保护的动作原因运行人员应运行人员应立即检查，立即检查，如未发现异如未发现异常现象，应常现象，应进行气体取进行气体取样分析样分析(5)重瓦斯保护的跳闸原因:可能变压器内部发生严重故障可能二次回路故障等 穿越性短路出现重瓦斯保护动出现重瓦斯保护动作跳闸，应先投入作跳闸，应先投入备用变压器，然后备用变压器，然后进行外部检查。检进行外部检查。检查油枕防爆门，各查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变变压器外壳是否变形；最后检查气体形；最后检查气体的可燃性。

6、的可燃性。(6)处理的原则：对变压器上层油温、外部特征、防爆喷油和各侧开关跳闸情况、停电范围等进行检查，如有备用变压器，应立即投入，并报告有关领导。收集气体判别故障：如果是内部故障，则不得试送电，应按规定拉开各侧开关，并采取安全措施，等待抢修。如果气体不可燃，而且表计无摆动，则可考虑试送电。如果瓦斯继电器内无气体，外部也无异常，则可能是瓦斯继电器二次回路存在故障，但在未证实变压器良好以前，不得试送电。但有时瓦斯继电器会发生误动作，因此应采取一定的反事故措施：将瓦斯继电器的下浮筒式改为挡板式，触点改为立式。这样可以提高重瓦斯动作的可靠性。瓦斯继电器引出线应采用耐油绝缘线。处理假油位时，注意防止瓦

7、斯继电器误动。瓦斯继电器的端盖部分及电缆接线端子箱应有防雨措施。(7)瓦斯保护装置的运行维护运行中的变压器在以下情况下方可将重瓦斯解除：变压器带电滤油、加油时，清理或更换呼吸器的硅胶，清除主变假油面时，对气体继电器进行检查试验及在其保护回路上进行工作时，重瓦斯改接信号。新安装或大修后的变压器试投时，差动、瓦斯应同时投入，主变试投成功后，重瓦斯改接信号位置，待油静止24小时候，重瓦斯改接跳闸位置。但是，当需要带负荷测相量退出差动保护时，此时变压器油虽未静止24小时，也应将重瓦斯投入跳闸位置，即瓦斯和差动保护不应同时退出。瓦斯继电器防水、防漏油。（8）瓦斯保护的优缺点：瓦斯保护的优点：不仅能反映变

8、压器油箱内部的各种故障，而且还能反映差动保护所不能反映的不严重的匝间短路和铁心故障。此外，当变压器内部进入空气时也有所反映。因此，是灵敏度高、结构简单、动作迅速的一种保护。缺点：不能反映变压器外部故障（套管和引出线），因此瓦斯保护不能作为变压器各种故障的唯一保护。瓦斯保护抵抗外界干扰的性能较差，例如剧烈的震动就容易误动作。如果在安装瓦斯继电器时未能很好地解决防油问题或瓦斯继电器不能很好地防水，就有可能漏油腐蚀电缆绝缘或继电器进水而造成误动。二、变压器的差动保护二、变压器的差动保护(1)保护范围保护范围：变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。

9、由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合，所以在区内故障时，可以瞬时动作。(2)差动保护的动作原理：在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间并联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流之差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。正常运行及外部短路时，流入差动继电器的电流应等于零。(3)差动继电器产生不平衡电流原因 从理论上讲，正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。实际上由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致

10、等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡点流Iumb流过，此时流过继电器的电流IK为 Ik=I1-I2=Iumb 要求不平衡点流应尽量的小，以确保继电器不会误动。当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于I2改变了方向或等于零（无电源侧），这是流过继电器的电流为I1与I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb 能使继电器可靠动作。不平衡电流原因：励磁涌流：对励磁涌流：对变压器变压器切除外部故障后进行空载合闸，电压突然切除外部故障后进行空载合闸，电压突然恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额定电流的定电流的6

11、8倍，将这个电流称之为励磁涌流。产生励磁涌流的倍，将这个电流称之为励磁涌流。产生励磁涌流的原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的大幅度降低。变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 由于变压器通常采用由于变压器通常采用Y，d11的接线方式，因此，其的接线方式，因此，其两侧电流的相位相差两侧电流的相位相差30度，即使变压器两侧的电流大度，即使变压器两侧的电流大小相等，反映到差动继电器中也回出现不平衡电流。小相等，反映到差动继电器中也回出现不平衡电流。为了消除这种不平衡电流的影响，可用相位补偿法，为了消除这种

12、不平衡电流的影响，可用相位补偿法，通常将变压器的星形侧的三个电流互感器接成三角形，通常将变压器的星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了电流又增大了1.732倍。为了保证在正常运行及外部故倍。为了保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互感器的变

13、比加大感器的变比加大1.732倍（在微机保护中，通过程序中倍（在微机保护中，通过程序中的平衡系数来平衡），以减小二次电流，使之与另一的平衡系数来平衡），以减小二次电流，使之与另一侧的电流相等。侧的电流相等。由于计算变比与由于计算变比与CT实际变比不同实际变比不同：由于变压器两侧的电流互感器都是根据产品目由于变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定的，因此，两侧互感器的变比与变压器的变比的，因此，两侧互感器的变比与变压器的变比很难满足要求，此时差动回路中将有电流流过。很难满足要求，此时差动回路中将有电流流过。在实际选择互

14、感器时，通常是根据互感器的定在实际选择互感器时，通常是根据互感器的定型产品来确定一个比较接近的变比型产品来确定一个比较接近的变比。由两侧电流型号不同而产生的不平衡电流由两侧电流型号不同而产生的不平衡电流由于变压器两侧电流互感器的型号不同，它们由于变压器两侧电流互感器的型号不同，它们的饱和特性、励磁电流（归算到同一侧）也就的饱和特性、励磁电流（归算到同一侧）也就不同，因此在外部故障时差动回路中所产生的不同，因此在外部故障时差动回路中所产生的不平衡电流就较大。此时应采用电流互感器的不平衡电流就较大。此时应采用电流互感器的同型系数，并适当提高差动保护的动作电流。同型系数，并适当提高差动保护的动作电流

15、。带负荷调整分接头带负荷调整分接头 电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电压的常用方法，实际上改变分接头就是改变变压的常用方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比，假如差动保护已按某一变比调整压器的变比，假如差动保护已按某一变比调整好（如利用平衡线圈），则当分接头改变时就好（如利用平衡线圈），则当分接头改变时就会产生新的不平衡电流流入差动回路，此时不会产生新的不平衡电流流入差动回路，此时不可能再用重新选择平衡线圈的方法来消除这个可能再用重新选择平衡线圈的方法来消除这个不平衡电流，为了避免不平衡电流的影响，在不平衡电流，为了避免不平衡电流的影响，在整定

16、保护的动作电流时应予以考虑，通常是提整定保护的动作电流时应予以考虑，通常是提高保护的动作整定值。高保护的动作整定值。(3)变压器差动保护动作变压器差动保护动作的原因:变压器内部及套管引出线故障保护二次线故障。差动CT二次开路或者短路(4)差动保护动作跳闸后检查和处理差动保护动作跳闸后检查和处理 检查变压器本体有无异常，检查差动保护范检查变压器本体有无异常，检查差动保护范围内的瓷瓶是否有闪络、损坏，引线是否有短路。围内的瓷瓶是否有闪络、损坏，引线是否有短路。如果差动保护范围内的设备无明显故障，应如果差动保护范围内的设备无明显故障，应检查继电保护及二次回路是否有故障，直流回路检查继电保护及二次回路

17、是否有故障，直流回路是否有两点接地。是否有两点接地。经上述检查无异常时，应在切除负荷后立即经上述检查无异常时，应在切除负荷后立即试送一次。试送一次。如果是继电器、二次回路或两点接地造成误如果是继电器、二次回路或两点接地造成误动，则应将差动保护退出运行，将变压器送电后动，则应将差动保护退出运行，将变压器送电后再处理。处理好后投到再处理。处理好后投到“信号信号”位置。位置。如果差动保护和重瓦斯保护同时动作使变压如果差动保护和重瓦斯保护同时动作使变压器跳闸时，不经内部检查和试验，不得将变压器器跳闸时，不经内部检查和试验，不得将变压器投入运行。投入运行。（5）差动保护的优缺点差动保护的优点：能够迅速有选择的切除保护范围内的故障，接线正确、调试得当，不会发生误动。缺点：对变压器内部的轻微的匝间短路反应不灵敏。谢谢!