變壓器的繼電保護(hù)精選(九篇)

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第1篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；變壓器；常見(jiàn)故障；繼電保護(hù)

電力變壓器是電力系統(tǒng)中輸配電的主要設(shè)備，如果發(fā)生故障將會(huì)給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行及供電可靠性帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為了確保電力變壓器能夠安全運(yùn)行,防止事故擴(kuò)大,確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，可根據(jù)變壓器的容量、結(jié)構(gòu)以及故障類(lèi)型裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。1.電力變壓器常見(jiàn)故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)

變壓器油箱的內(nèi)部原副邊繞組很有可能會(huì)發(fā)生相間短路、匝間短路、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的單相接地短路以及原副繞組之間的絕緣擊穿等故障。油箱內(nèi)故障產(chǎn)生電弧,引起絕緣油劇烈氣化,很有可能會(huì)導(dǎo)致變壓器油箱內(nèi)部爆炸。油箱外部套管和引出線也可能會(huì)發(fā)生相間短路以及接地短路。變壓器不正常工作狀態(tài)主要有外部短路、負(fù)荷引起的過(guò)電流、外部接地短路引起的中性點(diǎn)過(guò)電壓、油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統(tǒng)故障引起的溫度升高等。

根據(jù)情況和異常運(yùn)行方式,變壓器一般需要配置以下保護(hù)

2.1差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)

差動(dòng)保護(hù)不僅能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，還可以在無(wú)其他元件的保護(hù)配合的情況下無(wú)延時(shí)的切除區(qū)內(nèi)各種故障，因此差動(dòng)保護(hù)經(jīng)常作為電氣主設(shè)備的主保護(hù)被廣泛應(yīng)用于各種電氣主設(shè)備和線路的保護(hù)中。 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中對(duì)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)有如下規(guī)定：

2.1.1對(duì)6.3MVA以下廠用變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，以及10MVA以下廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)間大于0.5s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。

2.1.2對(duì)6.3MVA及以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，以及2MVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

2.1.3對(duì)高壓側(cè)電壓為330kV及以上變壓器，可裝設(shè)雙重縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

2.1.4對(duì)于發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，發(fā)電機(jī)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒(méi)有斷路器時(shí)，100MVA及以下發(fā)電機(jī)與變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；100MVA以上發(fā)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)變壓器共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)還應(yīng)單獨(dú)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)200~300MVA的發(fā)電機(jī)變壓器組亦可在變壓器上增設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，即采用雙重快速保護(hù)。

2.2過(guò)電流保護(hù)

電網(wǎng)中發(fā)生相間短路故障時(shí)，電流會(huì)突然增大，電壓突然下降，過(guò)流保護(hù)就是按線路選擇性的要求，整定電流繼電器的動(dòng)作電流的。過(guò)電流保護(hù)可作為瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，反應(yīng)變壓器外部相間短路。一般過(guò)電流保護(hù)宜用于降壓變壓器；復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過(guò)電流保護(hù)不滿(mǎn)足靈敏性要求的降壓變壓器；負(fù)序電流和單相式低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)，可用于63MVA及以上升壓變壓器；對(duì)于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用過(guò)電流保護(hù)不能滿(mǎn)足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用阻抗保護(hù)。

2.3零序電流保護(hù)

反應(yīng)大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護(hù)。110kV及以上大接地電流系統(tǒng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。

利用接地時(shí)產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)動(dòng)作的裝置，叫零序電流保護(hù)。在電纜線路上都采用專(zhuān)門(mén)的零序電流互感器來(lái)實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)。將零序電流互感器套地三芯電纜上，電流繼電器接在互感器的二次線圈上，在正常運(yùn)行或無(wú)接地故障時(shí)，由于電纜三相電流的向量之和等于零，零序互感器二次線圈的電流也為零(只有很小的不平衡電流），故電流繼電器不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，零序互感器二次線圈將出現(xiàn)較大的電流，使電流繼電器動(dòng)作，以便發(fā)出信號(hào)或切除故障。

2.4過(guò)負(fù)荷保護(hù)

反應(yīng)變壓器對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)，僅作用于信號(hào)

對(duì)于400kVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過(guò)負(fù)荷的情況。變壓器的過(guò)負(fù)荷電流，在大多數(shù)情況下，都是三相對(duì)稱(chēng)的，故過(guò)負(fù)荷保護(hù)只要接入一相電流，由電流繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，并經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)作用于信號(hào)。選擇保護(hù)安裝在哪一側(cè)時(shí)，要考慮它能夠反映變壓器所有各側(cè)線圈過(guò)負(fù)荷情況。在無(wú)經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開(kāi)部分負(fù)荷。

2.5過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

目前的大型變壓器設(shè)計(jì)中，為了節(jié)省材料，降低造價(jià)，減少運(yùn)輸重量，鐵心的額定工作磁通密度都設(shè)計(jì)得較高，接近飽和磁密，因此在過(guò)電壓情況下，很容易產(chǎn)生過(guò)勵(lì)磁。在過(guò)勵(lì)磁時(shí)，由于鐵心飽和，勵(lì)磁阻抗下降，勵(lì)磁電流增加的很快，當(dāng)工作磁密達(dá)到正常磁密的1.3~1.4倍時(shí)，勵(lì)磁電流可達(dá)到額定電流水平。其次由于勵(lì)磁電流是非正弦波，含有許多高次諧波分量，而鐵心和其他金屬構(gòu)件的渦流損耗與頻率的平方成正比，可引起鐵心、金屬構(gòu)件、絕緣材料的嚴(yán)重過(guò)熱，若過(guò)勵(lì)磁倍數(shù)較高，持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能使變壓器損壞。因此，高壓側(cè)為500kV的變壓器宜裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。裝設(shè)變壓器過(guò)勵(lì)磁保護(hù)的目的是為了檢測(cè)變壓器的過(guò)勵(lì)磁情況，及時(shí)發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于跳閘，使變壓器的過(guò)勵(lì)磁不超過(guò)允許的限度，防止變壓器因過(guò)勵(lì)磁而損壞。

2.6瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是繞組的相間短路和匝間短路。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)油箱內(nèi)故障嚴(yán)重時(shí)，產(chǎn)生的氣體量非常大，氣體流和油流相互夾雜著沖向油枕上部，由于壓強(qiáng)的作用，繼電器內(nèi)部的油面降低，瓦斯保護(hù)啟動(dòng)，瞬時(shí)斷開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器。 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，0.4MVA及以上車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器和0.8MVA及以上油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)具有可靠、靈敏和速動(dòng)性，但只能反應(yīng)油箱內(nèi)部的故障，不能反應(yīng)引出線的故障。有時(shí)還會(huì)受到一些外界因素的影響，所以還需要設(shè)置其他后備保護(hù)。

2.7壓力保護(hù)

壓力保護(hù)也是變壓器油箱內(nèi)部故障的主保護(hù)，當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，溫度升高，油膨脹壓力增高，彈簧帶動(dòng)繼電器觸點(diǎn)，使觸點(diǎn)閉合，作用于切除變壓器。

2.8溫度及油位保護(hù)

溫度保護(hù)包括油溫和繞組溫度保護(hù)，當(dāng)變壓器溫度升高到預(yù)先設(shè)定的溫度時(shí)，溫度保護(hù)發(fā)生告警信號(hào)，并投入啟動(dòng)變壓器的備用冷卻器。

油位保護(hù)反應(yīng)油箱內(nèi)油位異常的保護(hù)。運(yùn)行時(shí)，因變壓器漏油或其他原因使油位降低時(shí)動(dòng)作，發(fā)出告警信號(hào)。

2.9冷控失電保護(hù)

為提高傳輸能力，對(duì)于大型變壓器均配置有各種的冷卻系統(tǒng)，如風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)。在運(yùn)行中，若冷控失電，變壓器的溫度將迅速升高。若不及時(shí)處理，可能導(dǎo)致變壓器繞組絕緣損壞。

第2篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

關(guān)鍵詞：電力變壓器；電氣試驗(yàn)；繼電保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM417 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）10-0133-01

隨著人們對(duì)電力需求的進(jìn)一步擴(kuò)大化，對(duì)電氣企業(yè)來(lái)說(shuō)也有著比較大的挑戰(zhàn)。為保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)施電氣試驗(yàn)以及加強(qiáng)^電保護(hù)工作的實(shí)施就顯得比較關(guān)鍵，通過(guò)從理論上，對(duì)電力變壓器電氣試驗(yàn)以及繼電保護(hù)的研究分析，就能為實(shí)際操作提供有益思路。

1 變壓器的故障以及電氣試驗(yàn)

1.1 變壓器的故障分析

變壓器的故障中，聲音異常是比較常見(jiàn)的故障。也就是變壓器在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，會(huì)發(fā)出不均勻的聲音，以及發(fā)出特殊的聲音。這就說(shuō)明變壓器出現(xiàn)了故障。結(jié)合聲音的不同來(lái)找出故障位置，然后對(duì)其及時(shí)性處理[1]。在這一故障出現(xiàn)的時(shí)候，電網(wǎng)處在高壓情況下，變壓器的聲音就會(huì)比較尖銳，這就需要對(duì)變壓器的電壓實(shí)施測(cè)試。在電流電壓沒(méi)有問(wèn)題的時(shí)候，就可能是內(nèi)部螺絲出現(xiàn)了松動(dòng)情況。

變壓器故障當(dāng)中，出現(xiàn)了顏色以及氣味異常的問(wèn)題，在變壓器的內(nèi)部就出現(xiàn)了故障。最為可能的就是防爆管發(fā)生了破裂，從而使得水以及潮氣進(jìn)入到變壓器內(nèi)，這樣就會(huì)變壓器的絕緣性能有著影響。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，就比較容易出現(xiàn)閃絡(luò)問(wèn)題?；蛘呤怯捎谧儔浩骼匣瘑?wèn)題，也會(huì)出現(xiàn)燒焦氣味出現(xiàn)，這就需要解決具體的情況來(lái)加以應(yīng)對(duì)。

變壓器的故障類(lèi)型中，油溫異常的問(wèn)題也比較常見(jiàn)。如果是油溫比平常高處10攝氏度或負(fù)載時(shí)候油溫不斷上升，也能判斷變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)了故障?？赡苁抢鋮s器不工作，使得溫度不能得到有效擴(kuò)散，這就需要對(duì)冷卻系統(tǒng)及時(shí)性的維修。

1.2 變壓器電氣試驗(yàn)

在變壓器電氣試驗(yàn)的內(nèi)容中，主要有絕緣測(cè)試以及耐壓試驗(yàn)和瓦斯繼電器試驗(yàn)等。其中的絕緣試驗(yàn)就是其他試驗(yàn)的基礎(chǔ)，在這一環(huán)節(jié)的試驗(yàn)過(guò)程中，就要在變壓器一次和二次間對(duì)地電阻實(shí)施測(cè)試，這樣能對(duì)一些比較簡(jiǎn)單性的故障加以判斷，對(duì)設(shè)備的絕緣強(qiáng)度也能得到有效保證，可有效避免漏電以及破損的問(wèn)題出現(xiàn)。在電壓器存在著相間電阻平衡的時(shí)候，通過(guò)直流電阻試驗(yàn)對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，就能滿(mǎn)足實(shí)際的試驗(yàn)要求[2]。試驗(yàn)儀器為直流電橋或直流電阻測(cè)試儀，建議使用直流電阻測(cè)試儀，因?yàn)樽儔浩骶€圈電感量較大，電橋充電時(shí)間較長(zhǎng)，且電池耗電快，影響測(cè)試精度。利用直流電橋測(cè)量大容量變壓器時(shí)，必須先按“B”按鈕，然后再按“G”按鈕，如果按“G”按鈕，當(dāng)按“B”按鈕時(shí)的一瞬間中因自感引起逆電勢(shì)對(duì)指零儀產(chǎn)生沖擊而損壞。斷開(kāi)時(shí)，先放開(kāi)“G”，再放開(kāi)“B”。

2 電力變壓器繼電保護(hù)措施實(shí)施

對(duì)電力變壓器繼電保護(hù)要遵循相應(yīng)的原則，這樣才能起到積極保護(hù)作用。在可靠性原則方面要加強(qiáng)重視，保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，發(fā)生應(yīng)該動(dòng)作故障時(shí)，不該拒絕動(dòng)作而在其他保護(hù)不動(dòng)作下是不應(yīng)當(dāng)發(fā)生誤動(dòng)作的。在可靠性的原則方面，主要是保護(hù)裝置自身的質(zhì)量以及運(yùn)行維護(hù)水平，能采用拒動(dòng)率以及誤動(dòng)率對(duì)兩者愈小則保護(hù)可靠性愈高進(jìn)行衡量，為能保障其安全性就要加強(qiáng)自動(dòng)檢測(cè)以及閉鎖報(bào)警等措施實(shí)施[3]。再有就是對(duì)電力變壓器的繼電保護(hù)就要注重選擇性以及靈敏性的原則遵循，在選擇性的原則方面，故障設(shè)備以及線路自身保護(hù)出現(xiàn)了故障，在故障設(shè)備以及線路保護(hù)要通過(guò)相鄰設(shè)備以及線路保護(hù)將故障切除。

電力變壓器繼電保護(hù)措施的實(shí)施方面，可通過(guò)軟件應(yīng)用功能加以應(yīng)用。也就是對(duì)各類(lèi)二次信息實(shí)施查詢(xún)，然后對(duì)三遙數(shù)據(jù)分析處理，對(duì)以前定試的記錄實(shí)施比較，對(duì)動(dòng)作的次數(shù)以及時(shí)間實(shí)施統(tǒng)計(jì)等，并能對(duì)二次設(shè)備試驗(yàn)材料以及記錄和定值實(shí)施管理。設(shè)置一次裝備參數(shù)接口，在電壓以及功率和電流設(shè)備方面的試驗(yàn)記錄要加強(qiáng)實(shí)施，并配合一次主接線圖實(shí)施查詢(xún)，只有在這些層面得到了加強(qiáng)，就能保障繼電保護(hù)的效果良好呈現(xiàn)[4]。另外，在對(duì)電力變壓器的繼電保護(hù)措施實(shí)施中，在瓦斯保護(hù)方面的方法實(shí)施也比較重要，這一保護(hù)在變壓器當(dāng)中是比較基礎(chǔ)的，也是變壓器內(nèi)部裝置，通過(guò)氣體變壓器為主，瓦斯保護(hù)的主要目的就是保證電力變壓器油箱內(nèi)部氣體及時(shí)排除，能有效避免油箱的溫度突然上升，對(duì)絕緣油的基本性能能得到保障。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力變壓器電氣試驗(yàn)以及繼電保護(hù)的措施實(shí)施中，要能?chē)?yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施，只有在措施方法上妥善實(shí)施，才能真正有助于變壓器的應(yīng)用質(zhì)量水平提高。希望能通過(guò)此次理論研究，有助于電力變壓器的繼電保護(hù)操作。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)景輝.電力變壓器繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（14）：121.

[2]潘寶良.淺論電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2015，（34）：107.

第3篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

【關(guān)鍵詞】配電變壓器；繼電保護(hù)；問(wèn)題；改進(jìn)

1、配電變壓器的使用狀況分析

配電變壓器主要用于實(shí)現(xiàn)電壓和電流的等級(jí)變換和隔離，是電力系統(tǒng)最基本、最重要的組成設(shè)備之一，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用數(shù)量也最多。早期變壓器是由鐵芯和纏繞在鐵芯上的銅線圈組成，如第一臺(tái)變壓器就是使用一般的碳素鋼絲為鐵心的導(dǎo)磁材料將鋼絲纏繞成卷鐵芯結(jié)構(gòu)繞組在卷鐵芯上。而后，變壓器的制造工藝技術(shù)進(jìn)行了大量改進(jìn)，主要集中在絕緣、冷卻、鐵芯導(dǎo)磁材料和結(jié)構(gòu)方面。到二十世紀(jì)末，變壓器的制作開(kāi)始引進(jìn)非晶合金材料，以此大幅度降低了變壓器的鐵芯損耗。時(shí)至今日，電力變壓器的使用效率基本上已達(dá)到99%以上。

2、目前配電變壓器二次側(cè)繼電保護(hù)使用中存在的問(wèn)題

2.1問(wèn)題的背景。變壓器作為電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種設(shè)備，其發(fā)明誕生至今已有一百多年，但是其工作的基本原理和基本功能一直都未發(fā)生變化。一方面，配電電力變壓器作為變壓器中的一個(gè)重要種類(lèi)，則是一種靜止的電氣設(shè)備，是配電系統(tǒng)中根據(jù)電磁感應(yīng)定律變換交流電壓和電流，將某一數(shù)值的交流電壓和電流變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓和電流而傳輸交流的設(shè)備。其通常安裝于電桿或配電所中，一般能將電壓從6-10千伏降至400伏左右輸入用戶(hù)。另一方面，從變壓器產(chǎn)生至今的一百多年里，電力系統(tǒng)內(nèi)已發(fā)生了深刻的變化，特別是近幾十年來(lái)，電力系統(tǒng)使用規(guī)模的日益擴(kuò)大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行方式的日趨復(fù)雜化，都使得電力系統(tǒng)運(yùn)行中的穩(wěn)定問(wèn)題越來(lái)越突出。電力系統(tǒng)中非線性負(fù)荷的大量增長(zhǎng)，也加速惡化了電力系統(tǒng)的供電品質(zhì)。同時(shí)，由于用戶(hù)對(duì)電能產(chǎn)品品質(zhì)的要求越來(lái)越高，從而使得電能質(zhì)量問(wèn)題所面臨的挑戰(zhàn)相應(yīng)地水漲船高，也成為了當(dāng)前電力系統(tǒng)所面臨的亟需解決的重要問(wèn)題。而配電變壓器二次側(cè)繼電保護(hù)的缺漏則是一個(gè)非常重要又不可回避的問(wèn)題[1]。

2.2問(wèn)題的提出。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)也出現(xiàn)一系列新特點(diǎn)，主要體現(xiàn)為：（1）可再生能源發(fā)電技術(shù)受到普遍關(guān)注使得電力系統(tǒng)的電源由傳統(tǒng)工頻交流形式轉(zhuǎn)為如光伏發(fā)電的直流電源、風(fēng)力發(fā)電的交流變頻電源等的多形式并存。在這種可再生能源的發(fā)電系統(tǒng)中必然涉及到各種大功率、高質(zhì)量、高效率能量轉(zhuǎn)換與控制問(wèn)題，而配電變壓器二次側(cè)設(shè)計(jì)也應(yīng)跟上相應(yīng)配置的需要，尤其在繼電保護(hù)過(guò)程中現(xiàn)存設(shè)計(jì)的不完善已難以滿(mǎn)足其需求。（2）現(xiàn)有配電變壓器二次側(cè)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)在大型和超大型電力系統(tǒng)出現(xiàn)后，對(duì)保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行也面臨著巨大挑戰(zhàn)。（3）對(duì)電能需求的爆發(fā)性增加導(dǎo)致的非線性負(fù)荷的增長(zhǎng)，配電變壓器二次側(cè)及繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的不完善，易造成供電電能質(zhì)量的不斷降低，而巨大數(shù)量的用戶(hù)對(duì)電能使用質(zhì)量之要求卻越來(lái)越高的客觀事實(shí)無(wú)法改變[2]。

2.3問(wèn)題的表現(xiàn)。在這些新挑戰(zhàn)的背景之下，配電變壓器作為電力系統(tǒng)中最為基本輸變電裝置，其過(guò)于單一的二次側(cè)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)所暴露的問(wèn)題日益明顯，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）負(fù)載時(shí)容易導(dǎo)致輸出的電壓下降，而空載時(shí)卻損耗較高；（2）對(duì)配套相關(guān)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的成本驟然提高；（3）鐵芯飽和時(shí)產(chǎn)生的諧波在投入電網(wǎng)時(shí)也會(huì)造成比較大的勵(lì)磁涌流，影響電網(wǎng)正常運(yùn)行；（4）在負(fù)荷側(cè)發(fā)生故障時(shí)無(wú)法隔離故障，從而導(dǎo)致故障擴(kuò)大；（5）在帶非線性負(fù)載情況下，若產(chǎn)生畸變電流通過(guò)變壓器耦合進(jìn)入電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成無(wú)法估計(jì)的污染；（6）在電源側(cè)電壓受到干擾時(shí)，又會(huì)傳遞到負(fù)荷側(cè)產(chǎn)生對(duì)敏感負(fù)荷的消極影響[3]。

3、配電變壓器二次側(cè)繼電保護(hù)改進(jìn)之方案

3.1現(xiàn)行設(shè)計(jì)的缺陷。在現(xiàn)有電氣設(shè)計(jì)規(guī)程的規(guī)定里，若變壓器容量在315千伏安及以上且高壓側(cè)系跌落式熔斷器保護(hù)時(shí)，配電變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)應(yīng)當(dāng)盡量采用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。但目前國(guó)產(chǎn)的低壓配電屏裝設(shè)之大容量空氣開(kāi)關(guān)在用作配電變壓器低壓側(cè)開(kāi)關(guān)時(shí)往往無(wú)法與配出線保護(hù)器械相配合。因此，現(xiàn)行設(shè)計(jì)基本是舍棄了配電變壓器低壓側(cè)進(jìn)線空氣開(kāi)關(guān)之保護(hù)功能，改由高壓側(cè)保護(hù)器械兼顧作為低壓配出線故障時(shí)的后備保護(hù)。從實(shí)踐來(lái)看，這一取舍往往由于器械的靈敏度不夠而無(wú)法達(dá)到后備保護(hù)的目的，因?yàn)樵诔霈F(xiàn)這種情況時(shí)低壓進(jìn)線空氣開(kāi)關(guān)實(shí)際上僅僅起到了隔離開(kāi)關(guān)之作用，無(wú)法充分發(fā)揮設(shè)備應(yīng)有的能力。

3.2現(xiàn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)路徑之選擇。鑒于以上分析之缺陷，從設(shè)計(jì)上對(duì)配電變壓器二次側(cè)繼電保護(hù)進(jìn)行創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)變壓器使用效率的整體提升，使其能夠滿(mǎn)足當(dāng)前乃至未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的各種新要求、新挑戰(zhàn)，是當(dāng)前快速?gòu)浹a(bǔ)不足的一種捷徑。從未來(lái)趨勢(shì)看，電子電力變壓器相對(duì)于傳統(tǒng)常規(guī)鐵芯式變壓器具有體積小、無(wú)污染、穩(wěn)定性、可控性、智能化等無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)總的發(fā)展方向，但其技術(shù)還不夠成熟，尚有待于未來(lái)在實(shí)際生活中運(yùn)行檢驗(yàn)。而基于傳統(tǒng)鐵芯式配電變壓器對(duì)二次側(cè)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，其技術(shù)已然成熟，且操作性高，能夠但期內(nèi)使配電器效率有大幅提高，是在綜合現(xiàn)有技術(shù)和條件后的最佳選擇[4]。

3.3現(xiàn)行設(shè)計(jì)之改進(jìn)。本文所選擇的方案是基于傳統(tǒng)鐵芯式配電變壓器而對(duì)二次側(cè)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，其僅在現(xiàn)有低壓配電屏裝設(shè)的空氣開(kāi)關(guān)基礎(chǔ)上對(duì)二次線稍作改變，不僅花費(fèi)較少、可操作性強(qiáng)，還能選擇上下級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作來(lái)提高供電可靠性。

本方案具體改進(jìn)方案為：（1）根據(jù)二次接線原理利用進(jìn)線配電屏原有的三相電流互感器加裝三只過(guò)電流繼電器，在二次接線處設(shè)置電容儲(chǔ)能器和電容檢查回路，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)電流反時(shí)限的保護(hù)，同時(shí)還可根據(jù)需要設(shè)置變壓器瓦斯保護(hù)和零序保護(hù)。（2）繼電保護(hù)整定中，時(shí)限只需電流的整定適當(dāng)，采用繼電器反時(shí)限性能達(dá)到選擇性保護(hù)的配合是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。（3）高壓熔斷器的選擇和電容器的選擇可按配電變壓器二次側(cè)的母線三相穿越短路電流來(lái)選擇。

4、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展迅速的今天，在當(dāng)前客戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量要求越來(lái)越高，各種大型和超大型電力系統(tǒng)對(duì)配電變壓器設(shè)備性能要求越來(lái)越高的情況下，變壓器的設(shè)計(jì)與制造都將進(jìn)入一個(gè)更高層次要求的時(shí)代，在更有效、更先進(jìn)的變壓器問(wèn)世前，我們?nèi)皂殞?duì)現(xiàn)有設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，以期在當(dāng)前能滿(mǎn)足客觀上的需求，因此對(duì)配電變壓器二次側(cè)繼電保護(hù)進(jìn)行改進(jìn)也是尤為必要的，希望能高以此保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

第4篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變壓器；故障類(lèi)型；繼電保護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

變壓器故障會(huì)影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，甚至?xí)l(fā)電力事故，給國(guó)家及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅，也給電力企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性具有非常重要的意義。

1電力變壓器故障類(lèi)型

1.1繞組

變壓器中的繞組元件對(duì)于變壓器不同等級(jí)間的電能轉(zhuǎn)換工作所起的作用是基礎(chǔ)性的，其所出現(xiàn)的常見(jiàn)故障有繞組接地、繞組短路、繞組中斷等，繞組短路問(wèn)題可以再細(xì)劃成單相短路與相間短路、股間短路等幾個(gè)類(lèi)別。

1.2絕緣

針對(duì)實(shí)際檢修記錄加以總結(jié)，可以很容易發(fā)現(xiàn)，變壓器中的故障類(lèi)別里，絕緣故障所占的比重最高，約為75%至85%，意即絕大多數(shù)變壓器故障均由絕緣系統(tǒng)不穩(wěn)定所產(chǎn)生。當(dāng)變壓器在工作狀態(tài)下，絕緣材料持續(xù)損耗，而又有變壓器波動(dòng)效應(yīng)給設(shè)備添加的影響，使得絕緣材料發(fā)生老化，形成發(fā)黑與枯焦問(wèn)題。所以在檢修時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注絕緣系統(tǒng)的工作情況，如果變壓器發(fā)生個(gè)別部位太熱與放電問(wèn)題，要馬上將變壓器從供配電系統(tǒng)里面退出來(lái)。

1.3開(kāi)關(guān)

如果變壓器產(chǎn)生漏油問(wèn)題，它的分接開(kāi)關(guān)可能要直接暴露出來(lái)，外部氣流滲入會(huì)讓形狀出現(xiàn)絕緣受潮問(wèn)題，這是分接開(kāi)關(guān)短路故障的主要成因，繼而可能帶來(lái)變壓器損壞。而當(dāng)分接開(kāi)關(guān)處在磨損及外部污染等原因影響下，其觸頭接觸電阻的面積會(huì)有所增加，從而造成分接開(kāi)關(guān)觸頭強(qiáng)烈的發(fā)熱氧化反應(yīng)。

1.4油泄漏

如果變壓器的油位太高，則易于引起油枕泄漏，若是當(dāng)變壓器的油位太低，則會(huì)形成絕緣擊穿故障。通過(guò)大量的檢修維護(hù)結(jié)果調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，變壓器中的油位變化會(huì)同負(fù)荷、冷卻系統(tǒng)工作情況、環(huán)境條件等因素產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。

2電力變壓器的繼電保護(hù)方式研究

2.1變壓器氣體繼電保護(hù)

變壓器的氣體繼電保護(hù)可以有效保護(hù)油浸型變壓器，避免它的內(nèi)部出現(xiàn)功能式故障。例如在變壓器發(fā)生油箱滲漏事故時(shí)，氣體繼電保護(hù)裝置能夠放出及時(shí)的跳閘信號(hào)。繼電器是這類(lèi)保護(hù)裝置的重要元件，其安裝位置在油箱及油枕中間的聯(lián)接管位置。瓦斯保護(hù)作為變壓器主要保護(hù)，其可以反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障和油面降低的情況，包括：內(nèi)部多相短路、變壓器繞組的匝間短路、繞組內(nèi)部斷線、繞組與鐵芯或外殼間的短路、鐵芯故障、絕緣劣化、油面下降或漏油以及分接開(kāi)關(guān)接觸不良等。

（1）輕瓦斯繼電保護(hù)動(dòng)作：在油箱中發(fā)生的故障很輕的時(shí)候，有微量氣體帶到氣體繼電器中來(lái)，實(shí)現(xiàn)從上到下的排油，讓油面位置下降，這時(shí)候上部觸點(diǎn)會(huì)被有效連接，啟動(dòng)信號(hào)回路，發(fā)出音響與燈光信號(hào)。

（2）重瓦斯繼電保護(hù)動(dòng)作：在油箱中發(fā)生的故障較為嚴(yán)重的時(shí)候，會(huì)有很多氣體出現(xiàn)，造成油箱里面的油在范圍流動(dòng)，從連接管帶入到油枕中，油氣混合物在與氣體繼電器接觸以后，繼電器的下觸點(diǎn)連通，啟動(dòng)跳閘回路，發(fā)出音響與燈光信號(hào)。

瓦斯保護(hù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作迅速以及靈敏可靠的優(yōu)點(diǎn)，但是它不能反映變壓器郵箱外部線路的故障，且在外界因素下可能發(fā)生誤動(dòng)作，因此，瓦斯保護(hù)作為反映內(nèi)部故障的主保護(hù)，但是不能作為唯一保護(hù)裝置。

對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)；對(duì)于容量在0.4MVA及以上的車(chē)間油浸式變壓器也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。

2.2變壓器差動(dòng)繼電保護(hù)

差動(dòng)繼電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)很多，諸如靈敏度好、選擇性佳等，并且易于操作，可以在發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電抗器等多個(gè)部位得到利用。差動(dòng)繼電保護(hù)除了能夠發(fā)現(xiàn)鑒別設(shè)備故障，還能夠?qū)收线M(jìn)行獨(dú)立消除，有著其他方法所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。差動(dòng)繼電保護(hù)形成的原理是變壓器高壓與低壓兩翼電流相伴進(jìn)行對(duì)比。在變壓器處在平穩(wěn)運(yùn)行的工作狀態(tài)下，或者是處在外部簡(jiǎn)單故障狀態(tài)下，差動(dòng)繼電器中的電流會(huì)同兩翼電流互感器電流和之間保持很小的差值（差值數(shù)額幾乎為零），在此時(shí)，變壓器的差動(dòng)繼電器無(wú)主動(dòng)動(dòng)作產(chǎn)生，也不會(huì)進(jìn)行有關(guān)的保護(hù)動(dòng)作。但是在變壓器發(fā)生內(nèi)部故障之際，差動(dòng)繼電器里面的電流會(huì)同兩翼電流互感器電流和保持一致，故障位置會(huì)有很強(qiáng)的短路電流出現(xiàn)，繼電器會(huì)發(fā)生顯著動(dòng)作，以便讓各邊斷路器故障馬上排除掉，并同時(shí)產(chǎn)生動(dòng)作警示信號(hào)。對(duì)單獨(dú)運(yùn)行容量為10MVA及以上的變壓器，或容量為6.3MVA及以上并列運(yùn)行變壓器和廠用工作變壓器，均應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)繼電保護(hù)。

2.3變壓器過(guò)電流保護(hù)

如果電力便壓器發(fā)生內(nèi)部或者外部故障，除了可以應(yīng)用變壓器的氣體繼電保護(hù)及差動(dòng)繼電保護(hù)之外，還可以把變壓器所安裝的過(guò)電流保護(hù)設(shè)備當(dāng)作保護(hù)裝置。從變壓器的基本容量及電流短路情況的區(qū)別，過(guò)電流保護(hù)的辦法可以劃分成如下幾種，如負(fù)序式保護(hù)、復(fù)合式啟動(dòng)保護(hù)與低電壓?jiǎn)?dòng)式保護(hù)等。負(fù)序式保護(hù)我區(qū)應(yīng)用面不廣，復(fù)合式啟動(dòng)保護(hù)是由負(fù)序繼電器保護(hù)與低電壓繼電器聯(lián)合組成的閉合回路，只有在電流與電壓元件發(fā)生同步動(dòng)作時(shí)，才有可能出現(xiàn)跳閘情況。所謂的變壓器過(guò)電流保護(hù)方法則要相對(duì)復(fù)雜一些，由于要保障動(dòng)作啟動(dòng)后的安全運(yùn)行，使動(dòng)作啟動(dòng)可以自動(dòng)跳開(kāi)變壓器兩邊附屬位置的斷路器，因此要按照可以避開(kāi)電力變壓器最大值負(fù)荷電流的前提情況進(jìn)行啟動(dòng)保護(hù)設(shè)備的工作，以使啟動(dòng)電流得到最合規(guī)范的調(diào)整，其用意也就是避開(kāi)最大值負(fù)荷自啟動(dòng)裝置電流。

2.4變壓器超負(fù)荷保護(hù)

因?yàn)殡娏ψ儔浩鞒霈F(xiàn)的絕大多數(shù)過(guò)負(fù)荷均是發(fā)生于三相對(duì)稱(chēng)情況下的，所以針對(duì)過(guò)負(fù)荷繼電保護(hù)裝置，原則上可以應(yīng)用單獨(dú)的電流繼電器同單相線路進(jìn)行連接，達(dá)到一對(duì)一接線，具體可以分為如下幾種情況予以安排。其一，針對(duì)雙繞組情況的變壓器，要在主電源附近安裝布置過(guò)負(fù)荷保護(hù)設(shè)備。其二，對(duì)于一邊存在電源的三繞組式降壓器而言，若是三邊繞組的基礎(chǔ)容量保持一致的話，那么要在電源一邊安裝過(guò)負(fù)荷保護(hù)設(shè)備；而若是三邊繞組的基礎(chǔ)容量存在較大差距，則只于繞組容量較低的一邊進(jìn)行過(guò)負(fù)荷設(shè)備安裝即可；其三，針對(duì)兩邊都安排電源的三相繞組降壓器設(shè)備來(lái)講，最好是在三邊都設(shè)備過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置。其四，針對(duì)三邊都安排電源的三相繞組降壓器來(lái)講，最好是在每一邊都安裝過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置。

2.5過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

當(dāng)變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)，由于鐵心飽和，勵(lì)磁阻抗下降導(dǎo)致勵(lì)磁電流增大。其波形為非正弦波，包含大量高次諧波分量，從而使得變壓器鐵心嚴(yán)重過(guò)熱以及絕緣劣化，如果勵(lì)磁電流較高，持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將可能致使變壓器的損壞。高壓側(cè)為500kV的電力變壓器宜裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)裝置。

3總結(jié)

電力變壓器是不同電壓間的電能資源轉(zhuǎn)換載體，其在供電與配電體系中發(fā)揮的作用非常關(guān)鍵。本文分析了電力變壓器的常故障種類(lèi)，并且提出了幾點(diǎn)電力變壓器的繼電保護(hù)方式。如果將這些方法有效地利用起來(lái)，必將可以有效提升變壓器故障檢修能力，確保變壓器在配電供電安全保護(hù)工作中發(fā)揮出更加積極的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹義武.淺析電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[J].科技傳播，2010（18）.

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[3]黃婷君.試論電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[J].科技信息，2010（15）.

第5篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

關(guān)鍵詞：電氣部分；變壓器；解決方法；干式變壓器；保護(hù)設(shè)計(jì)

隨著對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)、電子技術(shù)以及通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)電氣部分的變壓器設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高。在大型高壓以及超高壓的電力變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到一些問(wèn)題，下面就了解喜愛(ài)電氣部分變壓器常見(jiàn)的故障進(jìn)行分析，提出一些合理的變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)方案，希望對(duì)于變壓器的保護(hù)起著一定的作用。

Abstract: The transformer is the main electrical equipment of power plant and substation, it plays a very important role in the protection of power system, therefore, the design of relay protection voltage regulator requirements are relatively high, in order to guarantee the safety of power system to run, this paper analyzes transformer of electric part of the common faults, described the protection device of transformer category, solutions for common problems in transformer protection design, design of dry-type transformer protection key.Key words: electrical parts; transformer; solution; dry-type transformers; protection design

中圖分類(lèi)號(hào)：TM41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一、電氣部分變壓器常見(jiàn)故障

1、在油箱外的故障。對(duì)于油箱外的故障主要是引出線與套管發(fā)生了接地短路以及相間短路等等情況，造成變壓器出現(xiàn)故障。

2、在油箱內(nèi)的故障。主要是指繞組的接地、匠間以及相間短路，同時(shí)出現(xiàn)鐵心德燒損等等，這些故障將會(huì)導(dǎo)致繞組以及鐵心的燒壞，最終使絕緣體以及變壓器油的強(qiáng)烈氣化，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)油箱的爆炸。

3、變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)。包括三個(gè)方面：一個(gè)是由于漏油的原因引起的油面降低，第二是由于負(fù)荷超載一定的容量而引起的過(guò)負(fù)荷，最后一個(gè)是由于變壓器的外部相間短路從而引起的過(guò)電流以及過(guò)電壓。

二、電氣部分變壓器保護(hù)裝置類(lèi)別

電氣部分的變壓器出現(xiàn)以上故障應(yīng)該有相應(yīng)的措施進(jìn)行解決，下面就從復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流，瓦斯，縱聯(lián)差動(dòng)，零序過(guò)電流這四個(gè)方面進(jìn)行分析：

1、通過(guò)復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流進(jìn)行保護(hù)。對(duì)于三繞組的變壓器過(guò)流保護(hù)重點(diǎn)是從以下三個(gè)方面進(jìn)行探討的：①為了進(jìn)一步的提高其靈敏度將接地線進(jìn)行簡(jiǎn)化以及裝設(shè)復(fù)合電壓從而起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)。②當(dāng)三繞組變壓的外部出現(xiàn)短路時(shí)，過(guò)流保護(hù)應(yīng)該選擇性的斷開(kāi)只供給短路點(diǎn)得電流那一端的斷路器，這樣以來(lái)，能夠使其他兩組的變壓器能夠正常的工作。③三繞組的變壓器的兩側(cè)電源上，應(yīng)該在三側(cè)都裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，同時(shí)在動(dòng)作時(shí)的最小一側(cè)加上方向元件，最終保證動(dòng)作的選擇性，在裝設(shè)方向元件以后，還應(yīng)該采取一定的保護(hù)措施，防治變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障。

2、通過(guò)瓦斯進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，由于故障點(diǎn)的電流以及電弧的作用，會(huì)使變壓器油以及其他的絕緣材料會(huì)因?yàn)榫植康氖軣?，從而產(chǎn)生氣體，一般氣體比較的輕，它會(huì)從油箱流向油枕的上邊，當(dāng)變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重事故時(shí)，氣體會(huì)隨之而增多，可以利用油箱內(nèi)部出現(xiàn)故障的之一特點(diǎn)，可以構(gòu)成作用于氣體的保護(hù)裝置，這個(gè)裝置就稱(chēng)之為瓦斯保護(hù)。通常情況下，瓦斯氣體的容積整定范圍為二百五十到三百立方厘米，容量在一萬(wàn)KVA以上，整定值就是二百五十立方厘米，氣體的容積整定值主要是利用調(diào)節(jié)重錘的位置進(jìn)行改變的，重瓦斯保護(hù)的由流速度的范圍是在0.6-1.5m/s。當(dāng)變壓器出現(xiàn)外部故障時(shí)，因?yàn)槭艿酱┰叫怨收想娏鞯淖饔?，在?dǎo)油管的流速一般為0.4-0.5m/s。所以，鑒于上面的緣故，一般將當(dāng)導(dǎo)油管的流速設(shè)定為每秒一米。

3、通過(guò)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)?？v聯(lián)差動(dòng)主要是保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組以及引出線的相見(jiàn)短路，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組以及引出線的接地短路都能夠起到保護(hù)作用。主要是從以下量方面進(jìn)行分析：①由于電壓器的接線組別不同，導(dǎo)致的兩側(cè)的電流相位的關(guān)系也不同，即使在變壓器兩邊的電流互感器出現(xiàn)的兩次電流的大小都是一樣的，但是也會(huì)在差動(dòng)回路中出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，為了避免出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，一般情況下，將變壓器星行接線的一側(cè)的電流互感器的二次繞組接成三角形，將變壓器三角形接線的一側(cè)電流互感器的二次繞組接線成星形，這樣一來(lái)，就能夠?qū)㈦娏骰ジ衅鞯亩坞娏飨辔恍Ｕ^(guò)來(lái)。②為了保護(hù)動(dòng)作的選擇性，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)該躲開(kāi)外部短路時(shí)的不平衡電流，一般都選擇制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)。

4、通過(guò)零序過(guò)電流保護(hù)。一般堅(jiān)持的原則是與中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器的零序電壓原件在靈敏度上得到配合；在接地電流系統(tǒng)時(shí)，為了避免出現(xiàn)引線與母線的接地短路，一般在三側(cè)都有電源而中性帶你接地的變壓器上，通常都裝有零序過(guò)電流保護(hù)。

三、在電氣部分變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法

對(duì)于一些大型高壓以及超高壓的電力變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)遇到以下的問(wèn)題：提高高阻接地故障的靈敏度、過(guò)激磁的保護(hù)設(shè)計(jì)以及提高對(duì)電流互感器飽和的識(shí)別等，下面就具體從這四個(gè)方面進(jìn)行分析：

1、提高高阻接地故障的靈敏度。提高高阻接地故障的靈敏度有利于更好的保證變壓器的安全運(yùn)行以及能夠可靠的識(shí)別出變壓器發(fā)生的高阻接地故障，最主要的是采用故障分量差動(dòng)保護(hù)，對(duì)于這一保護(hù)的動(dòng)作特性曲線如下圖1所示：

圖1 故障分量差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性

對(duì)于這一保護(hù)動(dòng)作的判定公式為：(Ir≤IGD)，在這個(gè)公式中，Id87為最小的門(mén)檻值，K1以及K2為比率制動(dòng)系數(shù)，IGD表示的是拐點(diǎn)的電流值；Ir表示的是制動(dòng)電流的故障分量，Id表示的是差動(dòng)電流的故障分量。因?yàn)閺?fù)合電流在差動(dòng)的電流以及制動(dòng)的電流中都已經(jīng)被消除了，因此，與發(fā)生故障茜的負(fù)荷情況沒(méi)有關(guān)系，特別是在制動(dòng)的電流方面能夠很好的提高差動(dòng)保護(hù)的靈敏度。

2、過(guò)激磁的保護(hù)設(shè)計(jì)。因?yàn)檫^(guò)激磁的能力比較大，在世界給出的變壓器的耐過(guò)激磁的倍數(shù)曲線是不同的。因此，為了更好的利用變壓器自身的耐受過(guò)激磁的能力，應(yīng)該開(kāi)發(fā)出一種新型的變壓器來(lái)限制過(guò)激磁保護(hù)。對(duì)于目前來(lái)說(shuō)，比較典型的過(guò)激磁倍數(shù)曲線就是德國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)VDE-0523/8.64等等，廣大公司采用的是ABB公司提出的過(guò)激磁保護(hù)。

3、提高對(duì)電流互感器飽和的識(shí)別。對(duì)于提高對(duì)電流互感器的飽和識(shí)別主要是在變壓器的差動(dòng)保護(hù)中選用的抗電流互感器飽和的附加穩(wěn)定特性來(lái)進(jìn)行識(shí)別的。經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：①第一，以?xún)?nèi)被保護(hù)變壓器區(qū)內(nèi)的短路故障引起的電流互感器飽和不能夠用差動(dòng)電流以及制動(dòng)電流的比值來(lái)進(jìn)行區(qū)別的。因?yàn)橹苿?dòng)電流和差動(dòng)電流的測(cè)量值都會(huì)受到一定的干擾，并且，比率值會(huì)滿(mǎn)足保護(hù)動(dòng)作的條件。②對(duì)于發(fā)生在被保護(hù)變壓器區(qū)外的故障引起的電流互感器飽和狀況，可以利用故障發(fā)生的最初的短時(shí)間以?xún)?nèi)，采用最高值的初始制動(dòng)電流來(lái)來(lái)檢測(cè)，這時(shí)候，制動(dòng)電流會(huì)將工作點(diǎn)短暫的一道附加的穩(wěn)定特性區(qū)內(nèi)。③當(dāng)放生在被電壓器區(qū)內(nèi)的故障引起的電流互感器的飽和時(shí)，因?yàn)椴顒?dòng)電流很大，與制動(dòng)電流形成的電流比值從人引發(fā)的工作點(diǎn)就會(huì)立即進(jìn)入到比率差動(dòng)的保護(hù)特性區(qū)內(nèi)。所以，對(duì)于保護(hù)通過(guò)測(cè)量的電流量值主要引發(fā)的找工作點(diǎn)在不在附加的穩(wěn)定性特區(qū)內(nèi)，主要通過(guò)這個(gè)方法來(lái)識(shí)別的。

四、干式變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)研究

干式變壓器在煤礦井下的供配電系統(tǒng)中有著重要的作用，變壓器是比較關(guān)鍵的設(shè)備，下面主要是以移動(dòng)干式變壓器的結(jié)構(gòu)上的缺陷來(lái)進(jìn)行分析的，為中國(guó)干式變壓器在工業(yè)中的安全運(yùn)用具有重要的意義。

1、干式變壓器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的缺陷。因?yàn)橐苿?dòng)變壓器設(shè)計(jì)上都是采用高壓負(fù)荷的開(kāi)關(guān)，主要是有干式變壓器以及配電箱、低壓保護(hù)箱這三部分組成的。保護(hù)的部分設(shè)計(jì)在變壓器的兩端頭，變壓器與兩端頭的通電主要是通過(guò)耐絕緣的接線端子和銅接線來(lái)完成的，采用軟銅帶來(lái)連接銅接線柱以及高低壓的連線，電流互感器主要在軟銅帶上面，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)容易造成接線端子的結(jié)緣受到損壞，并且不容易發(fā)現(xiàn)，溫度保護(hù)起不到作用，容易發(fā)生安全事故。

2、針對(duì)設(shè)計(jì)的缺陷提出的解決辦法。對(duì)于接線端的接觸不良從而引起的發(fā)熱現(xiàn)象，主要通過(guò)在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上，通過(guò)在干式變壓器的殼上設(shè)置一個(gè)通通氣孔，同時(shí)在通氣孔上安裝瓦斯監(jiān)測(cè)裝置，這個(gè)裝置主要是運(yùn)用與工業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)變壓器的在線監(jiān)控，同時(shí)為巡檢的工作人員提供一個(gè)可靠的依據(jù)。一般正常情況下，是沒(méi)有氣體的產(chǎn)生的，一旦在變壓器的內(nèi)部接線柱上發(fā)熱現(xiàn)象，就會(huì)有大量的氣體產(chǎn)生，在變壓器上邊的瓦斯裝置就會(huì)報(bào)警，這樣以來(lái)，就會(huì)提示維護(hù)人員要進(jìn)行檢修。

五、結(jié)束語(yǔ)

電氣部分的變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)是通過(guò)不斷的實(shí)踐，在實(shí)踐中找到方法，對(duì)變壓器出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的維修，對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)，有利于設(shè)備的安全運(yùn)行，在工業(yè)生產(chǎn)上具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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第6篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

【關(guān)鍵詞】 GE G60 T60 定子接地 過(guò)電壓 過(guò)頻率 發(fā)變組

1 概述

本文以一個(gè)燃?xì)庹羝?lián)合發(fā)電廠為實(shí)例，介紹GE G60發(fā)電機(jī)保護(hù)和T60變壓器保護(hù)裝置的功能、配置特點(diǎn)，以及裝置整定的注意事項(xiàng)。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，對(duì)保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化，配置了較為完善的保護(hù)，為采用同系列保護(hù)的電廠提供借鑒。該電廠燃機(jī)使用GE公司9E型機(jī)組，發(fā)電機(jī)容量為125MVA，出口電壓15kv，經(jīng)出口并網(wǎng)開(kāi)關(guān)接至升壓變壓器。在發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)和升壓變之間母線上，設(shè)分支母線至高廠變，為10kv廠用電系統(tǒng)供電。發(fā)電機(jī)保護(hù)采用雙套G60繼電器裝置，雙重化配置。升壓變保護(hù)、高廠變保護(hù)、LCI變壓器保護(hù)及發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)均采用T60繼電器裝置。

2 G60發(fā)電機(jī)保護(hù)運(yùn)用功能

G60是一種發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)，能都保護(hù)的機(jī)組最大容量可達(dá)1000MW。其功能比較先進(jìn)，保護(hù)類(lèi)型比較多。但在該電廠中，實(shí)際運(yùn)用的功能和保護(hù)有一下幾種：發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)、意外激勵(lì)保護(hù)、發(fā)電機(jī)低阻抗保護(hù)、負(fù)序過(guò)流、逆功率及正向低功率保護(hù)、失磁保護(hù)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)、相瞬時(shí)過(guò)流保護(hù)、PT斷線、低頻率、過(guò)頻率、發(fā)電機(jī)低電壓、發(fā)電機(jī)過(guò)電壓、過(guò)激磁保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、100%定子接地保護(hù)、95%定子接地保護(hù)、系統(tǒng)接地保護(hù)等。

3 G60發(fā)電機(jī)保護(hù)配置特點(diǎn)

G60的差動(dòng)保護(hù)，采用雙斜率、雙拐點(diǎn)比例差動(dòng)特性。作為發(fā)電機(jī)的主保護(hù)。為了給發(fā)電機(jī)提供較為完善的保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)G60的一些后備保護(hù)功能進(jìn)行了擴(kuò)充和優(yōu)化。下面就其中一些保護(hù)的配置及裝置整定進(jìn)行詳細(xì)介紹。

3.1 定子接地保護(hù)

該電廠定子接地保護(hù)包括基波零序電流接地保護(hù)和三次諧波電壓接地保護(hù)。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用高阻接地方式，經(jīng)單相配電變壓器（二次側(cè)接電阻）接地?；阈螂娏魅∽灾行渣c(diǎn)，配電變壓器二次側(cè)電流互感器。G60有1個(gè)接地延時(shí)過(guò)電流元件，1個(gè)接地瞬時(shí)過(guò)電流元件。使用其中接地延時(shí)過(guò)流元件，實(shí)現(xiàn)基波零序電流接地保護(hù)。由于，基波零序電流型接地保護(hù)，只能保護(hù)機(jī)端至機(jī)尾95%區(qū)域的定子繞組，在中性點(diǎn)附近存在5%的保護(hù)死區(qū)。為了消除該保護(hù)死區(qū)，啟護(hù)動(dòng)三次諧波電壓型接地保。

G60提供兩種三次諧波電壓型接地保護(hù)，一種是利用發(fā)電機(jī)中性三次諧波電壓和機(jī)端零序電壓中的三次諧波電壓，在接地故障時(shí)不平衡的自適應(yīng)電壓差保護(hù)。另一種是利用中性點(diǎn)三次諧波電壓，在接地故障時(shí)減小的三次諧波欠電壓保護(hù)。以上兩種保護(hù)，和零序電流型接地保護(hù)配合使用，均可實(shí)現(xiàn)定子繞組100%區(qū)域保護(hù)。因?yàn)楹笳吲渲幂^為簡(jiǎn)單，所以該電廠選用了三次諧波欠電壓保護(hù)。欠電壓?jiǎn)?dòng)值，按小于發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)三次諧波電壓來(lái)整定。

3.2 過(guò)電壓保護(hù)

為了避免過(guò)電壓對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣造成損傷，同時(shí)，根據(jù)廠家技術(shù)文件要求。投入兩段過(guò)電壓保護(hù)。一段動(dòng)作于報(bào)警，二段動(dòng)作于跳閘。由于G60只有一個(gè)過(guò)電壓元件，所以，報(bào)警段保護(hù)采用靈活元件來(lái)完成。靈活元件是一個(gè)通用的比較器，可以用來(lái)監(jiān)控保護(hù)裝置檢測(cè)或計(jì)算出的任何真實(shí)值，或是任何同類(lèi)型兩個(gè)真實(shí)值之間的差。該元件對(duì)比較得出的量進(jìn)行判斷，可以對(duì)其高電平或低電平作出反應(yīng)，也可以對(duì)其在一段時(shí)間內(nèi)的變化率作出反應(yīng)。比如，當(dāng)比較出的結(jié)果高于設(shè)定的門(mén)檻值時(shí)，繼電器輸出動(dòng)作。

3.3 過(guò)頻率保護(hù)

頻率過(guò)高容易引起轉(zhuǎn)子葉片材料疲勞或受損，同時(shí)也會(huì)影響廠用電設(shè)備的正常運(yùn)行。使用G60的過(guò)頻元件，投入三段過(guò)頻率保護(hù)。一段啟動(dòng)值為51Hz，延時(shí)10s動(dòng)作于報(bào)警。二段啟動(dòng)值為51.5Hz，投入甩負(fù)荷閉鎖，延時(shí)3s，動(dòng)作于跳閘。三段啟動(dòng)值為51.5Hz，延時(shí)30s，動(dòng)作于跳閘。由于在甩負(fù)荷的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)短暫的轉(zhuǎn)速升高、頻率升高。為了避免因甩負(fù)荷，造成過(guò)頻率保護(hù)誤動(dòng)。在過(guò)頻率二段保護(hù)中，投入甩負(fù)荷閉鎖該保護(hù)功能。但考慮機(jī)組轉(zhuǎn)速長(zhǎng)時(shí)間過(guò)高，存在超速飛車(chē)的危險(xiǎn)。同時(shí)，參照規(guī)程允許機(jī)組頻率異常運(yùn)行的時(shí)間，投入過(guò)頻率三段保護(hù)。閉鎖過(guò)頻率二段保護(hù)的甩負(fù)荷判據(jù)，是通過(guò)G60的頻率變化率元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。G60有四個(gè)獨(dú)立的頻率變化率元件，對(duì)頻率變化速率作出反應(yīng)?？梢耘渲脼闄z測(cè)頻率的增加或減小，或者是檢測(cè)頻率的雙向變化率。同時(shí)帶有電壓、電流及頻率的監(jiān)視。該元件可以對(duì)過(guò)電壓監(jiān)視啟動(dòng)值，設(shè)定了該元件動(dòng)作的最小電壓值，可以用來(lái)防止保護(hù)的誤動(dòng)。過(guò)電流監(jiān)視啟動(dòng)值，設(shè)定了該元件動(dòng)作的最小電流值。如果不需要過(guò)電流監(jiān)視功能，可將啟動(dòng)值設(shè)定為零。最小頻率定值，設(shè)定了元件動(dòng)作所需要的最小頻率值。最大頻率定值，設(shè)定了元件動(dòng)作所需要的最大頻率值。

4 T60發(fā)變組保護(hù)運(yùn)用功能

T60變壓器保護(hù)專(zhuān)為中高壓電力變壓器提供主保護(hù)，它可以為2繞組到5繞組的變壓器在各種系統(tǒng)配置情況下提供保護(hù)功能。在T60之中，雙斜率特性的比率差動(dòng)元件是主保護(hù)元件。同時(shí)還包括瞬時(shí)差動(dòng)保護(hù)、過(guò)激磁、頻率保護(hù)等基礎(chǔ)保護(hù)元件。在該電廠中，使用3套T60保護(hù)裝置，分別作為發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)裝置、升壓變壓器保護(hù)裝置和高廠變保護(hù)裝置。本文僅介紹使用T60實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)、升壓變、高廠變，三端發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)的配置特點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

5 T60發(fā)變組保護(hù)配置特點(diǎn)

將發(fā)電機(jī)、升壓變和高廠變?nèi)?，設(shè)定為T(mén)60內(nèi)的三個(gè)繞組。三端CT分別設(shè)在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)、升壓變高壓側(cè)和高廠變高壓側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)變組三端差動(dòng)保護(hù)。在裝置參數(shù)中“繞組接地”選項(xiàng)有“在區(qū)內(nèi)”和“不在區(qū)內(nèi)”，它是根據(jù)變壓器繞組是否接地來(lái)設(shè)定的。若變壓器中性點(diǎn)直接接地、經(jīng)電阻接地或經(jīng)消弧線圈接地時(shí)，則應(yīng)設(shè)置為“在區(qū)內(nèi)”。若變壓器采用中性點(diǎn)不接地方式，則應(yīng)設(shè)置為“不在區(qū)內(nèi)”。在“繞組相關(guān)角度”選項(xiàng)中，可設(shè)定“-359.9°到0°”，但是變壓器第一個(gè)繞組的相關(guān)角度必須是0°。即“繞組相關(guān)角度”中“繞組1”的角度必須是0°，其他繞組的角度，是相對(duì)繞組1的一個(gè)滯后的負(fù)數(shù)角度。

第7篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

關(guān)鍵詞： 變壓器 差動(dòng)保護(hù) 電流互感器 TA 聯(lián)接組

0 引言

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要電氣設(shè)備之一，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，尤其是大型高壓、超高壓電力變壓器造價(jià)昂貴、運(yùn)行責(zé)任重大。一旦發(fā)生故障遭到損壞，其檢修難度大、時(shí)間長(zhǎng)，要造成很大的經(jīng)濟(jì)損失；另外，發(fā)生故障后突然切除變壓器也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成或大或小的擾動(dòng)。因此，對(duì)繼電保護(hù)的要求很高。

作為電力變壓器的主保護(hù)之一的變壓器差動(dòng)保護(hù)歷來(lái)得到廣大保護(hù)同行們的重視，對(duì)其主要保護(hù)原理的研究已經(jīng)相當(dāng)有成果。但是對(duì)于其電流互感器(TA)及其聯(lián)接組的若干問(wèn)題尚留有進(jìn)一步探討的余地，如：(1) 變壓器各側(cè)TA聯(lián)接組的變比匹配 和相位修正；(2) TA飽和時(shí)的對(duì)策；(3) TA二次電路斷線或短路時(shí)的對(duì)策；(4) TA的相序、極性和接地問(wèn)題等。

這些問(wèn)題處理的不好也會(huì)直接影響變壓器差動(dòng)保護(hù)的可靠工作，降低保護(hù)性能。特別是現(xiàn)在大量采用的微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)，由于具有了更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、計(jì)算、邏輯判斷等軟件功能，更應(yīng)該很好處理和解決這些問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題并通過(guò)長(zhǎng)期在變壓器保護(hù)方面的研究、設(shè)計(jì)和應(yīng)用中的體會(huì)，對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)中變壓器各側(cè)電流互感器 TA及其聯(lián)接組的若干問(wèn)題專(zhuān)門(mén)作了探討。

1 電流互感器TA聯(lián)接組的變比匹配和相位修正

一般來(lái)說(shuō)，在電力變壓器中有電流流過(guò)時(shí)，通過(guò)變壓器各側(cè)電流互感器TA的二次電流不會(huì)正好完全平衡，這是由于變壓器的變比和接線組別以及變壓器各側(cè)的電流互感器TA的變比和接線等情況有關(guān)。因此，變壓器差動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮下列各項(xiàng)因素，使得經(jīng)過(guò)合理匹配的各側(cè)電流才能進(jìn)行比較。這些因素主要是：1) 變壓器各側(cè)的電壓等級(jí)，包括分接頭情況；2) 變壓器各側(cè)的電流互感器情況及其接線方法；3) 變壓器Y-接線下造成的電流相位角差；4) 變壓器Y接線繞組側(cè)的中性點(diǎn)接地情況；5) 變壓器側(cè)有無(wú)接地故障零序電流電源。

常規(guī)的變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置，普遍采用合理的選擇電流互感器TA的應(yīng)用接線方式修正相位差，并通過(guò)裝置內(nèi)部的器件進(jìn)行變比匹配或者通過(guò)專(zhuān)用的外部輔助電流互感器進(jìn)行變比匹配，從而解決這些問(wèn)題，這里不再贅述。目前，微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置普遍利用本身方便的計(jì)算條件，通過(guò)保護(hù)軟件單純地以數(shù)學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)匹配各種變壓器和其電流互感器TA的變比，以及被保護(hù)變壓器接線組別形成的相位差。不需要裝置內(nèi)部的器件進(jìn)行變比匹配或?qū)Ｓ玫耐獠枯o助電流互感器進(jìn)行變比匹配。

一般情況下，微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置可以采用如下的數(shù)學(xué)表達(dá)式模擬變壓器各側(cè)電流的匹配情況，不再要求電流互感器TA的接線方式。其通常的編程系數(shù)矩陣數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

針對(duì)上述情況，變壓器差動(dòng)保護(hù)可以設(shè)一個(gè)電流互感器TA飽和時(shí)的附加穩(wěn)定特性區(qū)，它能夠區(qū)分出這種變壓器區(qū)內(nèi)、外故障情況，它的工作特性如圖2所示。

式中：Idset為檢查斷線或短路差動(dòng)電流門(mén)坎值； k為 檢查斷線或短路的比率系數(shù)。

在以上判據(jù)的實(shí)際應(yīng)用中，為了滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需要，該判據(jù)元件可以設(shè)計(jì)為通過(guò)配置字選擇僅僅發(fā)出告警信號(hào)，或者選擇發(fā)出告警信號(hào)并且閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)，或者選擇不投入此判據(jù)元件。在選擇了發(fā)出告警信號(hào)并且閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)時(shí)，在此選擇下還可以選擇“永久”閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)或相電流增大超過(guò)1.2Ie時(shí)自動(dòng)解除閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)。

由于以上判據(jù)選擇了電流量和電壓量綜合判別，所以對(duì)于電流互感器二次電路的各種斷線或短路情況都能夠很好地判別出來(lái)。因此，不僅全面增加了電流互感器二次電路故障情況的判別類(lèi)型范圍，而且對(duì)于電流互感器二次電路的各種各樣的斷線或短路情況判別得更準(zhǔn)確、更可靠、更全面。

4 電流互感器TA接線的相序、極性和接地問(wèn)題

變壓器差動(dòng)保護(hù)按照有關(guān)的規(guī)定在保護(hù)投運(yùn)前要嚴(yán)格檢查輸入保護(hù)裝置的電流互感器接線電路的相序和極性，確保變壓器差動(dòng)保護(hù)的正確工作。但是工程實(shí)踐反映，由于各種各樣的原因，現(xiàn)場(chǎng)確有接錯(cuò)變壓器各側(cè)電流互感器三相電路的接線，導(dǎo)致相序和極性錯(cuò)誤的情況發(fā)生，造成變壓器差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)有的誤動(dòng)。如果保護(hù)裝置本身可以直觀的顯示輸入的變壓器各側(cè)電流量的相角、幅值，那么對(duì)于變壓器差動(dòng)保護(hù)的各側(cè)電流互感器接線的相序和極性檢查會(huì)有很大的幫助，對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行又多了一份保證?；诖丝紤]，利用微機(jī)型保護(hù)的較強(qiáng)的人機(jī)接口功能，可以直觀顯示變壓器各側(cè)電流量的相對(duì)相位角度和幅值，顯示差流的幅值等，觀察輸入電流量的測(cè)量情況。因此，在變壓器投運(yùn)后帶有輕負(fù)荷的情況下，由現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)技術(shù)人員通過(guò)觀察變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置測(cè)量顯示的變壓器各側(cè)電流量的情況和差流的情況，繪出變壓器各側(cè)電流量的相量圖，就可以直接分析驗(yàn)證變壓器各側(cè)電流互感器TA電路接線是否正確。如果通過(guò)觀察分析和得到的相量圖確認(rèn)接入變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的變壓器各側(cè)的相電流電路接線正常，僅僅有顯示的差流不正常，那么有可能是保護(hù)裝置本身的數(shù)字化平衡變壓器各側(cè)電流量的整定值整定有問(wèn)題，從而也驗(yàn)證了保護(hù)裝置的數(shù)字化平衡變壓器各側(cè)電流量的整定值是否正確。

變壓器差動(dòng)保護(hù)的二次電流回路接線的另外一個(gè)值得注意的問(wèn)題是：接地點(diǎn)問(wèn)題。關(guān)于儀用互感器的二次回路必須有可靠的接地的要求，在國(guó)內(nèi)外的相應(yīng)規(guī)程中都有明確的規(guī)定。例如，在1983年部頒《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》中，就有如下條文： 電流互感器的二次回路應(yīng)有一個(gè)接地點(diǎn)，并在配電裝置附近經(jīng)端子排接地。但對(duì)于有幾組電流互感器聯(lián)接在一起的保護(hù)裝置，則應(yīng)在保護(hù)屏上經(jīng)端子排接地。

工程實(shí)踐中反映，確有將接入變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的電流互感器二次回路多點(diǎn)接地的情況發(fā)生，造成變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)或異常。解決這一問(wèn)題一方面靠嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)的規(guī)程進(jìn)行施工外，另一方面同樣在變壓器投運(yùn)后帶有負(fù)荷的情況下，由現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)技術(shù)人員通過(guò)觀察變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置測(cè)量顯示的差流的情況分析解決。如果變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置測(cè)量顯示的差流不正常，在排除了TA相序接線錯(cuò)誤和裝置本身數(shù)字化平衡變壓器各側(cè)電流量的整定值錯(cuò)誤的情況下，那么可以檢查電流互感器TA二次回路是否有多點(diǎn)接地的情況存在。

此外，對(duì)于變電站內(nèi)的地網(wǎng)也要按照有關(guān)規(guī)程的要求安全可靠的構(gòu)成一個(gè)完整的等電位面的地網(wǎng)，無(wú)論主控制室內(nèi)的地網(wǎng)和開(kāi)關(guān)站的地網(wǎng)都要可靠安全的互連，二次設(shè)備的接地點(diǎn)也一定要按照有關(guān)規(guī)程安全可靠的接在地網(wǎng)上。以免開(kāi)關(guān)站內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)串入高壓造成二次電纜燒毀和損壞二次的保護(hù)控制設(shè)備或一些意想不到的事情發(fā)生，對(duì)保護(hù)的正確工作造成影響。

5 結(jié)束語(yǔ)

以上的分析，探討了變壓器差動(dòng)保護(hù)中電 流互感器及其聯(lián)接組的若干問(wèn)題，這些問(wèn)題往 往對(duì)于變壓器差動(dòng)保護(hù)的正確工作影響很大。不能 夠很好的解決這些問(wèn)題，就會(huì)直接影響變壓器差動(dòng) 保護(hù)的性能，甚至造成變壓器差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)或拒 動(dòng)。實(shí)際應(yīng)用中，由此引起的變壓器差動(dòng)保護(hù)的不正常工作情況也時(shí)有發(fā)生。

本文介紹的方法已經(jīng)在實(shí)際裝置中得到了很好的應(yīng)用，RTDS數(shù)字仿真試驗(yàn)、動(dòng)模試驗(yàn)和實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用都取得了滿(mǎn)意的效果，很好地解決了這些問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 王維儉. 電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用. 北京：中國(guó)電力出版社，1998.

[2] 王梅義. 電網(wǎng)繼電保護(hù)應(yīng)用 北京：中國(guó)電力出版社 1998.

[3] 西門(mén)子變壓器保護(hù). 7UT512/513產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū).

第8篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

關(guān)健詞：水電廠；發(fā)電機(jī)；變壓器；保護(hù)配置；與LCU配合

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.145

1 引言

隨著我國(guó)大力發(fā)展建設(shè)的同時(shí)，不可再生能源的消耗和短缺也逐步困擾著我國(guó)，正因?yàn)榇?，我?guó)開(kāi)始加大對(duì)環(huán)境及能源的保護(hù)，電力是我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展的龍頭，無(wú)論工業(yè)、農(nóng)業(yè)及其它各行業(yè)對(duì)它都有很大的依賴(lài)，正因如此，發(fā)展電力也是我國(guó)中之重，電力的源頭發(fā)電行業(yè)分火力、水力、風(fēng)力、太陽(yáng)能，火力電廠依賴(lài)于煤，屬于不可再生能源消耗。風(fēng)力、太陽(yáng)能發(fā)電又對(duì)天氣環(huán)境有較大的依賴(lài)，而水力發(fā)電在我國(guó)西部又有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，因此，加快西部水力資源開(kāi)發(fā)、實(shí)現(xiàn)西電東送，對(duì)于解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的能源短缺問(wèn)題、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展，無(wú)疑具有非常重要的意義。

發(fā)展水力發(fā)電的同r又使我們看到保障好水力發(fā)電系統(tǒng)成為重要前提，本文重點(diǎn)對(duì)水電廠中發(fā)電機(jī)、變壓器的保護(hù)配置作了詳細(xì)的介紹，以四川省涼山州木里縣境內(nèi)的鴨嘴河跑馬坪水電廠為例，根據(jù)主接線圖詳述了各保護(hù)的配置及出口跳閘模式，我國(guó)只有少數(shù)的類(lèi)似于三峽水電廠這樣的大型水電廠，大多數(shù)規(guī)模均較小，但又多數(shù)上電網(wǎng)，正基于此，研究配置好中小型水電廠，不僅更好的保證水電廠的安全，更為系統(tǒng)安全提供保障。以鴨嘴河跑馬坪水電廠作為典型介紹還是有一定的代表性的，該水電廠發(fā)電機(jī)采取一主一后配置，主變保護(hù)采用雙主雙后配置。在文章最后對(duì)發(fā)變組保護(hù)與水機(jī)LCU的配合作了各種分析，同時(shí)對(duì)水電廠的主要接線進(jìn)行簡(jiǎn)要的評(píng)價(jià)。

2 水電廠的分類(lèi)及主接線及保護(hù)配置原則

水電廠主接線形式與火電廠主接線形式不太一樣，大多采用發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線形式，由于水電廠發(fā)電機(jī)容量大多很小，單機(jī)容量25MW以下的發(fā)電機(jī)組稱(chēng)為小型，25MW～250MW為中型，250MW以上為大型。通常水電廠均為幾十兆瓦，幾臺(tái)發(fā)電機(jī)出口帶斷路器后并接至出口母線上，再經(jīng)變壓器升壓至35KV、110KV或220KV，所以對(duì)于水電廠發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)是分開(kāi)配置的，不像火電廠大都采用發(fā)電機(jī)-變壓器組方式進(jìn)行按整套發(fā)變組保護(hù)模式配置，對(duì)于接入至220KV母線的主變采用雙套保護(hù)配置，對(duì)于大于100MW以上的發(fā)電機(jī)也均采用雙套保護(hù)，本文根據(jù)此著重講一下在四川涼州鴨嘴河跑馬坪水電廠的保護(hù)具體配置。

3 跑馬坪水電廠主接線

跑馬坪水電廠位于四川省涼山州木里縣境內(nèi)的鴨嘴河上，為鴨嘴河的第三級(jí)水電站。電站總裝機(jī)容量120MW，采用引水式開(kāi)發(fā)，裝設(shè)2臺(tái)單機(jī)容量為60MW、額定水頭600m的水斗式立軸水輪發(fā)電機(jī)組。升高電壓側(cè)采用220kV一級(jí)電壓。電氣主接線采用擴(kuò)大單元+單母線接線，設(shè)置1臺(tái)額定容量為150MVA組合式三相雙卷升壓型無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓銅芯電力變壓器，將發(fā)電機(jī)10.5kV電壓升壓至220kV電壓接入電力系統(tǒng)。

4 跑馬坪水電廠保護(hù)配置圖（見(jiàn)圖1）

5 跑馬坪水電廠保護(hù)配置介紹

5.1 發(fā)電機(jī)保護(hù)主要配置

電氣量主保護(hù)：發(fā)電機(jī)差動(dòng)、橫差保護(hù)、失磁保護(hù)、定子接地保護(hù)。

電氣量后備保護(hù)：復(fù)合過(guò)電流、記憶過(guò)流、轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)、反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)、過(guò)激磁保護(hù)、頻率異常保護(hù)、誤上電保護(hù)

非電量保護(hù)：勵(lì)磁系統(tǒng)故障、水機(jī)保護(hù)聯(lián)跳、緊急跳閘。

發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)取3CT和14CT，作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障的全線快速保護(hù)，動(dòng)作于發(fā)電機(jī)全停；

發(fā)電機(jī)復(fù)合過(guò)電流和記憶過(guò)流保護(hù)取4CT。保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)全停；

橫差保護(hù)取2CT，保護(hù)快速動(dòng)作于發(fā)電機(jī)全停；

失磁保護(hù)設(shè)計(jì)為在大負(fù)荷失磁時(shí)，取4CT，在小負(fù)荷時(shí)取9CT，失磁保護(hù)動(dòng)作于帶時(shí)限解列。

對(duì)于水輪機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地采取發(fā)信方式。

過(guò)電壓保護(hù)采用機(jī)端PT，動(dòng)作電壓取1.5倍額定電壓，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；

定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用4CT，保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于發(fā)信和減出力；

反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用4CT，反時(shí)限設(shè)下限段、反時(shí)限段、上限段，下限段為保護(hù)啟動(dòng)值，當(dāng)電流大于啟動(dòng)值時(shí)，發(fā)電機(jī)開(kāi)始熱累積，當(dāng)電流小于啟動(dòng)值時(shí)，發(fā)電機(jī)開(kāi)始散熱過(guò)程。反時(shí)限段則根據(jù)反時(shí)限電流的大小進(jìn)行出口動(dòng)作時(shí)間不同，反時(shí)限電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。 上限段為速斷段，即大于此電流保護(hù)無(wú)時(shí)限動(dòng)作出口，保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于解列；

定子接地保護(hù)取機(jī)端PT開(kāi)口三角電壓，保護(hù)動(dòng)作全停（停機(jī)模式，不停主變）；

過(guò)激磁保護(hù)取機(jī)端PT電壓，利用電壓與頻率的比值作判據(jù)，保護(hù)作于解列滅磁，頻率異常保護(hù)分低頻和過(guò)頻兩種方式，保護(hù)動(dòng)作于發(fā)信。

誤上電保護(hù)電流取自14CT和機(jī)端PT三相電壓，保護(hù)是為防止在發(fā)電機(jī)靜止時(shí)發(fā)生誤合閘操作，從系統(tǒng)向發(fā)電機(jī)定子繞組倒送大電流，在水輪機(jī)未旋轉(zhuǎn)時(shí)可能會(huì)燒毀定子繞組。其判據(jù)為機(jī)端斷路器由開(kāi)到合，且保護(hù)受機(jī)端低頻元件和低壓元件開(kāi)放，此誤上電保護(hù)在發(fā)電機(jī)退出時(shí)自動(dòng)投入使用，保護(hù)本動(dòng)作于解列；

發(fā)電機(jī)保護(hù)非電量保護(hù)均作于（停機(jī)模式，不停主變）。其中一組保護(hù)重動(dòng)接點(diǎn)可接至水機(jī)緊急停機(jī)控制器用于關(guān)停水機(jī)及輔設(shè)備。

5.2 主變保護(hù)主要配置

第9篇：變壓器的繼電保護(hù)范文

關(guān)鍵詞：航天器；DC-DC變換器；過(guò)壓保護(hù)電路

引言

在DC-DC變換器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮對(duì)用電負(fù)載的保護(hù)以及因用電負(fù)載的失效而對(duì)DC-DC變換器的保護(hù)。航天器用DC-DC變換器由于其高可靠、不可維修的特殊要求，因此在設(shè)計(jì)之初就要開(kāi)展失效模式及影響分析的工作，即考慮組成DC-DC變換器的所有部件、元器件可能發(fā)生的各種故障對(duì)DC-DC變換器的影響，以及設(shè)計(jì)中相應(yīng)的糾正措施，以保證不會(huì)造成災(zāi)難性的后果。

電子線路類(lèi)負(fù)載對(duì)電源的穩(wěn)定性要求一般不超過(guò)電源電壓的1％，在極端情況下不超過(guò)5％，機(jī)電類(lèi)負(fù)載對(duì)電源的穩(wěn)定性要求相對(duì)較寬。為了保證用電設(shè)備的安全及可靠運(yùn)行，要針對(duì)電路中元器件及線路要素的各種失效模式設(shè)計(jì)過(guò)壓保護(hù)電路。過(guò)壓失效模式的分析中不考慮無(wú)關(guān)的雙重故障，即認(rèn)為兩個(gè)無(wú)關(guān)電路的不同元器件同時(shí)失效為極小概率事件。

二次電源過(guò)壓失效模式分析

DC-DC變換器是一個(gè)閉環(huán)反饋系統(tǒng)，對(duì)于不同電路拓?fù)湟疠敵鲞^(guò)壓的故障點(diǎn)不盡相同。例如對(duì)于非隔離的Buck變換器，其串聯(lián)的功率MOSFET管一旦漏源極短路，輸入電壓會(huì)直接串到輸出端。又如，采用磁隔離采樣加輸出二次穩(wěn)壓的多路輸出DC-DC變換器、用于二次穩(wěn)壓的三端穩(wěn)壓器輸入輸出短路，也會(huì)導(dǎo)致輸出過(guò)壓。再如對(duì)于多路輸出的DC-DC變換器，由于交叉調(diào)整率差會(huì)帶來(lái)某路輸出電壓升高。

對(duì)于一般單輸出隔離式的DC-DC變換器，可能引起輸出過(guò)壓的失效模

除變壓器初次級(jí)短路造成輸出過(guò)壓的故障模式可以通過(guò)變壓器的絕緣設(shè)計(jì)來(lái)克服外，針對(duì)表1所列的其余過(guò)壓失效模式，本文設(shè)計(jì)了一種基于PWM的輸出限壓保護(hù)電路。

基于PWM的輸出限壓保護(hù)電路

脈寬調(diào)制型DC-DC變換器的輸出穩(wěn)壓通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：輸出電壓采樣值和基準(zhǔn)電壓值比較后產(chǎn)生誤差信號(hào)Ve和鋸齒波進(jìn)行比較后產(chǎn)生一定占空比的方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制功率MOSFET管的導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋穩(wěn)壓輸出。因此通過(guò)控制PWM誤差放大器的輸出電平就可以控制輸出電壓值，該電路就是基于這種原理設(shè)計(jì)的，電路見(jiàn)圖3。電路基本工作原理如下：當(dāng)DC-DC變換器工作于正常閉環(huán)狀態(tài)時(shí)，PWM誤差放大器工作在線性放大區(qū)，其輸出電平取決于輸入信號(hào)電平和放大器的增益。圖3中的三極管V2工作在截至區(qū)，圖3所示的過(guò)壓保護(hù)電路不影響正常DC-DC變換器的正常閉環(huán)特性。當(dāng)DC-DC變換器工作于開(kāi)環(huán)狀態(tài)時(shí)，誤差放大器工作在飽和區(qū)。由于誤差放大器不是理想運(yùn)放。因此輸出電阻不為零，因此將其簡(jiǎn)化為一個(gè)含內(nèi)阻的電壓源。三極管V2工作在線性放大區(qū)，可以將其簡(jiǎn)化為受控可變電阻，因此圖3可以簡(jiǎn)化為圖4所示的等效電路。當(dāng)輸出電壓升高后，過(guò)壓采樣信號(hào)升高，導(dǎo)致Ib增大，使得V2的Ic增大，由于誤差放大器內(nèi)阻的存在，使誤差放大器的輸出電壓Ve降低，這樣就使PWM的方波驅(qū)動(dòng)信號(hào)變窄，使輸出電壓降低，最終穩(wěn)定在某一個(gè)電壓值上。

筆者用Saber-2005仿真軟件對(duì)這一應(yīng)用電路進(jìn)行了仿真分析，仿真電路見(jiàn)圖5。該電路是一個(gè)12V輸出的反激變換器，PWM采用電流型脈寬調(diào)制器UC1845。

電源正常輸出電壓為11.973V，電源輸出5ms后，采樣環(huán)路斷開(kāi)，此時(shí)限壓保護(hù)電路工作，將輸出電壓限制在133.3v左右，仿真結(jié)果見(jiàn)圖6。

改變電阻RIS的值，可以調(diào)整輸出電壓的限壓值。圖7是電阻R15阻值與輸出限壓值的仿真結(jié)果曲線?？梢钥闯鲭娮鑂ls從100Q變化到lkQ時(shí)，輸出限壓值從13.445v變化到14.119V。