电力变压器的继电保护(2)

的影响

（2）速饱和变流器的工作原理 P177 图6-6

非周期分量缺点：缺点：非周期分量衰减后才能动作，增加了保护动作时间

Tr容量越大，衰减越慢 导致t增大 越不利

（3）带加强型速饱和变流器的差动继电器结构：组成见图6-6 （d）

BCH一2型差动继电器由电磁型电流继电器、三柱铁芯和几个线圈组成，如图所示。两边柱铁芯截面较小．是中间柱铁芯截面的一半，易于饱和。在中间柱上绕有四个线圈。

差动线圈Wcd：

两个平衡线圈Wph：两个短路线圈Wd：

工作线圈W2 。

Wd'Wd"—短路线圈—加强躲非周期分量的能力，更

易躲暂态过程中的不平衡电流和励磁涌流。

工作绕组接入保护的差动回路， BCH-2型差动继电器直流助磁特性曲线

平衡绕组可以按照实际需要接入环流回路或工作回路。短路绕组可根据保护不同的设备来选用A-A；B-B；C-C；D-D。自学

利用BCH-2型差动继电器构成的变压器差动保护的整定计算参考书：《电力系统继电保护》孙国凯等 中国水利水电出版社P125~129

解题步骤：

1、计算变压器一次电流，选出CT变比，确定二次回路额定电流，选出基本侧。

2、计算变压器基于基本侧电压的阻抗，计算外部最大短路电流。

3、进行计算

（1）躲过最大不平衡电流

（2）躲过励磁涌流

（3）躲过CT二次断线

（4）基本侧差动线圈匝数的确定

（5）确定平衡线圈的匝数；基本侧和非基本侧。（6）计算平衡线圈匝数产生的相对误差4、计算灵敏系数

（3）按躲外部短路时的最大不平衡电流整定IdZ=KK（?U+Ktx*10%+?fza)Idmax

=1.3(0.05+1*0.1+0.05)*7580=1970A（4）按躲励磁涌流来整定

IdZ=KKIe=1.3*1050=1360A

例题2：

2、具有磁力制动的差动继电器BCH-1 P178 能可靠躲开外部故障时的IbP， 并提高内部故障时的Klm（1）原理：

在1的基础上增加制动线圈， 利用外部故障时的短 路电流来实现制动；即Idz随制动电流变化，具有消除不 平衡电流和励磁涌流中非周期分量的影响

（2）构成及连接方式WZh：

Wg:

W2：

WPh：

具有磁力制动的差动继电器BCH-1

（6）BCH-1接线原理

3、具有比率制动和二次谐波制动的差动继电器（1）继电器的构成及工作原理

①比率制动（穿越电流制动）回路Uzh1

②二次谐波制动回路

UZh2

③总制动回路

UZh=UZh1+UZh2

④工作回路

Ug与U

Zh比较结果

⑤执行回路

幅值比较式继电器

（2）继电器工作特点分析①正常及外部故障

②励磁涌流的作用

③双侧电源保护

范围内部故障

④单侧电源保护

范围内部故障

（最不利的工作情况）

第五节.变压器的电流和电压保护 ?变压器的过电流保护?低电压起动的过电流保护?复合电压起动的过电流保护?负序过电流保护

一.作用

?近后备：主保护后备 瓦斯和纵差

护 的后备?远后备：相邻元件后备 母线和出线保母线和出线保护

三、低电压起动的过电流保护1、原理

??

启动延时 ?电压、电流元件同时启动后 保护跳

闸

说明：①升压Tr一般装两套低压元件，触点并联?动作?↑Klm 任一动作

②PT断线监视信号 ③特点：提高了Klm即Idz↓

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四、复合电压起动的过电流保护

是低电压起动过电流保护的发展

三个低电压继电器改为一个负序电压继电器和一个接于线电压上的低电压继电器组成

1、原理按线 P185 图6-14

2、工作原理： （1）两相短路情况 （2）三相短路情况

3、整定①Idz 、 UdZ同低电压起动的过电流保护②负序电压U2·dZ 整定：

按躲正常运行方式下负序过滤器出现的最大不平衡电压整定，一般取： U2·dZ=(0.06～0.12)Ue·B (UdZ=(0.5～0.6)Ue·B)

4、特点

（1）负序电压整定值小

∴不对称短路时电压元件Klm↑（2）电压元件的工作情况与变压器接线方式无关（3）K（3）可提高Klm↑，因为低电压继电器的 返回系数>1.

（4）接线简单

（5）对大容量Tr当Klm远不够时采用负序过电流保护。

五.负序过电流保护

对于大型发电机变压器组，额定电流大，电流元件往往不能满足远后备灵敏度的要求．

对称短路的低电压起动的过电流保护和它是由反应对称短路的低电压起动的过电流保护对称短路的低电压起动的过电流保护和 它是由反应

反应不对称短路的负序电流保护组成。反应不对称短路的负序电流保护

不对称短路的负序电流保护组成。1.原理接线

2.整定计算

负序电流继电器的一次动作电流按以下条件选择：

(1)躲开变压器正常运行时负序电流滤过器出现的最大不平衡电流。其值为

I2.DZ=（0.1~0.2）Ie.B

(2)躲开线路一相断线时引起的负序电流

(3)与相邻元件负序电流保护在灵敏度上相配合

六.变压器过负荷保护

1.保护原理

变压器过负荷在大多数情况下都是三相对称的，故保护装置只采用一个电流继电器接于一相上，并经一定延时作用于信号，来反映对称过负荷。 过负荷保护的装配原则，应能反映变压器各侧绕组的过负荷情况。 （ 1）、对于双绕组变压器

对于双绕组升压变压器，过负荷保护装于低压侧；而对于双绕组降压变压器，则装于高压侧。

（2）、对于三绕组变压器

单侧电源三绕组降压变压器，若三侧绕组容量相同， 过负荷保护装在电源侧；若三侧绕组容量不相同，则只有电源侧和绕组容量较小的一侧装设过负荷保护。两侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器，三侧均装设过负荷保护。一侧无电源的三绕组升压变压器，过负荷保护应装于发电机电压侧和无电源侧；当三侧都有电源时，各侧均装设过负荷保护。简单：

双绕组变压器—电源侧；三双绕组变压器—三侧都装

第六节变压器的零序电流保护

对于110KV以上中性点直接接地系统中的电力变压器，一般应装设零序电流保护作为变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。 大接地电流系统发生接地故障，零序电流的大小和分布与系统中变压器中性点接地的位置和数量有关。

为使整个系统在各种运行方式下零序电流的大小和分布基本不变，零序保护范围稳定，要求整个系统内变压器中性点接地的位置和数量不变。

对单台变压器的变电所变压器中性点要求接地， 对多台变压器的变电所要求变压器的中性点部分接地，如两台变压器的变电所，要求一台变压器中性点接地，另一台中性点不接地运行。当接地的变压器退出工作时，另一台变压器中性点接地，以保证系统在运行中接地点的位置和数量不变。

2.整定计算

（1）零序Ⅰ段

零序Ⅰ段动作电流与相邻元件零序Ⅰ段配合整定，即

IⅠdz.o=KphKfzIⅠdz.o.x

—1.2；式中Kph——配合系数，取1.11.1—

Kfz——零序电流分支系数，其值为在最大运行方式下，相邻元件

Ⅰ段保护范围末端发生单相接地短路时，流过保护的零序电流与流过相邻元件零序电流之比；

IⅠdz.o.x ——相邻元件零序Ⅰ段电流保护动作电流。

零序Ⅰ段动作时限与相邻元件零序Ⅰ段时限配合整定，一般取 tdz=t下+Δt=t下+ 0.5

（2）零序Ⅱ段

零序Ⅱ段动作电流与相邻元件零序后备保护动作电流配合整定，即：

IⅡdz.o=KphKfzIⅡdz.o.x

式中Kph——配合系数， Kph =1.1；Ⅱ Idz.o.x——相邻元件零序后备保护动作电流。 零序Ⅱ段动作时限与相邻元件零序后备保护动作时限配合整定，即

t= tⅡ+Δt

注：变压器与系统并列前，为防止变压器发生单相接地短路而将母线误断开，在动作于母线解列回路中串联有变压器短路器常开辅助触点2DL1。

二.中性点可接地可不接地运行的分级绝缘变压 器零序电流保护原理接线

中性点既有放电间隙又有避雷器， 可接地可不接地运行， 分级绝缘变压器的零序电流保护原理接线如图所示。 零序电压元件 3Uo 用来反映变压器中性点不接地运行时的保护。

零序电流元件 3Io 用来反映放电间隙放电，无时限动作解列灭磁，以避免间隙长时间放电。 零序电流保护用来作为变压器接地运行时的接地保护。 当单相接地后，若放电间隙未动，则 3Uo 动作，经延时

或门后动作于切除变压器。

三.全绝缘变压器零序电流保护原理接线

全绝缘变压器零序电流保护原理接线图，如上图所示。除应装设零序电流保护作为变压器接地运行的保护外，还应装设零序电压保护作为变压器不接地运行时的保护。

零序电流继电器动作电流，应与被保护侧母线出线零序电流保护后备段在灵敏度上相配合的条件整定，整定公式为：

ⅡⅡ Idz.o=KphKfzIdz.o.x

零序电压继电器动作电压按躲过在部分接地的电网发生单相接地短路时，保护安装处可能出现的最大零序电压整定。工程上，为化简计算，保护动作电压取

Udz.o≈2Ue

式中Ue为额定相电压，动作时限不需与其它保护配合，为避越暂态影响，一般取

t2=0.3—0.5s。

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一、本章重点

1、变压器地故障和不正常运行状态

2、变压器继电保护的配置

3、差动保护

二、难点

1、差动保护中不平衡电流产生的原因及防止措施2、各种差动继电器的工作原理

复习题

二.简答题

三、综合题

答案

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一、判断题

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