第6章 变压器保护 微机保护

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1、机械工业出版社教材配套电子教案电力系统继电保护刘学军 编制第6 6章 电力变压器保护6.26.2变压器的气体保护变压器的气体保护 气体保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的气体保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特速度而动作的保护，保护变压器油箱内各种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。别是对绕组的相间短路和匝间短路。 由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成

2、气体保护。气体的数量及流速构成气体保护。1、气体继电器的构成和工作原理：、气体继电器的构成和工作原理：为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有斯继电器的方向与水平面具有11.5的升高坡度，通往的升高坡度，通往继电器的连接管具有继电器的连接管具有24的升高坡度。的升高坡度。为什么变压器是斜着的？为什么变压器是斜着的？2，气体继电器是构成气体，气体继电器是构成气体保护的主要元件，它安装在油保护的主要元件，它安装在油箱与油枕之间的连接管道上，箱与油枕之间的连接管道上，如图如图6-1所示。所示。6.2变压器的气体（瓦斯）保护

3、变压器的气体（瓦斯）保护图图6-16-1气体继电器安装示意图气体继电器安装示意图气体继电器安装：气体继电器安装：气体继电器结构：气体继电器结构：图图6-2 QJI-80气体继电器结构图气体继电器结构图图图6-1气体继电器安装示意图气体继电器安装示意图变压器储油池变压器储油池2 2 、变压器气体保护的接线、变压器气体保护的接线图图6-36-3变压器气体保护原理接线图变压器气体保护原理接线图2 、变压器气体保护的接线、变压器气体保护的接线图图10-2510-25为瓦斯保护接线图，当气体继电器为瓦斯保护接线图，当气体继电器KGKG轻瓦斯触点（上触点）轻瓦斯触点（上触点）闭合，通过信号继电器闭合，通过

4、信号继电器1KS1KS，延时发出预告信号；重瓦斯触点（下触，延时发出预告信号；重瓦斯触点（下触点）闭合后，经信号继电器点）闭合后，经信号继电器2KS2KS、连接片、连接片XBXB接通中间继电器接通中间继电器KMKM，作用，作用于断路器跳闸，切除变压器。于断路器跳闸，切除变压器。为避免气体继电器下触点受油流冲击出现跳动现象造成失灵，出口中为避免气体继电器下触点受油流冲击出现跳动现象造成失灵，出口中间继电器间继电器KMKM具有自保持功能，利用具有自保持功能，利用KMKM第三对触点进行自锁，见图第三对触点进行自锁，见图10-10-2525，以保证断路器可靠跳闸，其中按钮，以保证断路器可靠跳闸，其中按

5、钮SBSB用于解除自锁，如不用按钮，用于解除自锁，如不用按钮，也可用断路器也可用断路器1QF1QF辅助常开触点实现自动解除自锁。但这种办法只有辅助常开触点实现自动解除自锁。但这种办法只有出口中间继电器出口中间继电器KMKM距高压配电室的断路器距离较近时才可采用，否则距高压配电室的断路器距离较近时才可采用，否则联线太长不经济。连接片联线太长不经济。连接片XBXB用以将气体继电器下触点切除到信号灯，用以将气体继电器下触点切除到信号灯，使重瓦斯保护退出工作。使重瓦斯保护退出工作。2 、变压器气体保护的接线、变压器气体保护的接线 瓦斯保护动作后，应从气体继电器上部排气口收集气体。瓦斯保护动作后，应从气

6、体继电器上部排气口收集气体。根据气体数量、颜色、化学成份、可燃性等，判断保护动根据气体数量、颜色、化学成份、可燃性等，判断保护动作的原因和故障的性质。作的原因和故障的性质。 瓦斯保护和差动保护均为变压器的主保护，在较大容量的瓦斯保护和差动保护均为变压器的主保护，在较大容量的变压器上要同时采用，瓦斯保护接线简单，灵敏性高动作变压器上要同时采用，瓦斯保护接线简单，灵敏性高动作迅速，但它只能反映油箱内部故障，不能保护油箱外的引迅速，但它只能反映油箱内部故障，不能保护油箱外的引出线和套管上的故障，只能靠差动保护动作于跳闸，因此，出线和套管上的故障，只能靠差动保护动作于跳闸，因此，瓦斯保护不能单独作为变

7、压器的主保护。瓦斯保护不能单独作为变压器的主保护。主要优点：主要优点：主要缺点：主要缺点：因此瓦斯保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保护因此瓦斯保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保护相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。外及引出线上发生的各种故障。 动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。部发生的各种故障。对气体保护评价：对气体保护评价： 不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。不能反应油箱以外的套管及引出线等

8、部位上发生的故障。 6.36.3变压器的电流速断保护变压器的电流速断保护变压器的电流速断保护是反应电流增大而瞬时动作的保变压器的电流速断保护是反应电流增大而瞬时动作的保护。装于变压器的电源侧，对变压器及其引出线上各种型式护。装于变压器的电源侧，对变压器及其引出线上各种型式的短路进行保护。为保证选择性，速断保护只能保护变压器的短路进行保护。为保证选择性，速断保护只能保护变压器的部分，它适用于容量在的部分，它适用于容量在10MVA10MVA以下较小容量的变压器以下较小容量的变压器, , 当当过电流保护时限大于过电流保护时限大于0.5s0.5s时，可在电源侧装设电流速断保护，时，可在电源侧装设电流速

9、断保护，其原理接线如图其原理接线如图6-46-4所示。所示。6.3.16.3.1变压器电流速断保护的工作原理及接线变压器电流速断保护的工作原理及接线6.36.3变压器的电流速断保护变压器的电流速断保护图图6-4 6-4 变压器的电流速断保护接线变压器的电流速断保护接线 (1) 按躲开变压器负荷侧出口按躲开变压器负荷侧出口K1短路时的最大短路电短路时的最大短路电流来整定流来整定, 即即 (6-1)6.3.26.3.2电流速断保护的整定计算电流速断保护的整定计算 1maxoprelKIKI(2) 躲过励磁涌流。根据实际经验及实验数据，躲过励磁涌流。根据实际经验及实验数据，一般取一般取 （6-2）按

10、上两式条件计算，选择其中较大值作为变按上两式条件计算，选择其中较大值作为变压器电流速断保护的动作电流。压器电流速断保护的动作电流。K1K23 5opTNII6.3.26.3.2电流速断保护的整定计算电流速断保护的整定计算按变压器原边按变压器原边K2点短路时，流过保点短路时，流过保护的最小短路电流校验护的最小短路电流校验, 即即 3. 3. 变压器电流速断保护评价：变压器电流速断保护评价：缺点缺点:优点：优点：接线简单，动作迅速。接线简单，动作迅速。只能保护变压器的一部分。只能保护变压器的一部分。 (2)2 min2KsenopIKIK1K2(6-3)变压器相间短路的后备保变压器相间短路的后备保

11、护及过负荷保护护及过负荷保护变压器相间短路的后备保护即是变压器主保护的后备变压器相间短路的后备保护即是变压器主保护的后备保护，又是相邻母线或线路的后备保护。变压器相间短路保护，又是相邻母线或线路的后备保护。变压器相间短路的后备保护可采用过电流保护、带低电压启动的过流保护、的后备保护可采用过电流保护、带低电压启动的过流保护、复合电压启动的过流保护、负序过流保护等。复合电压启动的过流保护、负序过流保护等。反应相间短反应相间短路电流增大而动作的过电流保护作为变压器的后备保护。路电流增大而动作的过电流保护作为变压器的后备保护。为满足灵敏度要求，可装设过电流保护、低电压起动为满足灵敏度要求，可装设过电流