变压器差动保护原理及试验

变压器差动保护原理及试验主讲人：白第一PPT模板网问题思考问题二：什么是差动保护？问题一：为什么变压器需要差动保护？问题三：怎么差动保护进行试验？目录一、变压器的故障类型二、变压器装设的保护三、变压器差动保护原理四、PDS-721保护试验方法一、变压器的故障类型一、变压器的故障类型一、变压器的故障类型油箱外故障引出线的相间短路绝缘套管闪络或破坏、引出线通过外壳发生的单相接地故障一、变压器的故障类型变压器的不正常运行状态主要由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地引起的中性点过电流、过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因而引起的油面降低；由于外加电压过高和低频率引起的过励磁故障（500kV的变压器）。各相绕组之间的相间短路一、变压器的故障类型单相绕组部分线匝之间的匝间短路单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障油箱内故障对于变压器来说，这些故障都是十分危险的，因为油箱内故障时产生的巨大热量，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而引起爆炸。一、变压器的故障类型二、变压器装设的保护（1）瓦斯保护：防御油箱内故障及油面的降低。（2）差动保护或电流速断保护：防御变压器绕组、套管及引出线上的故障（电流速断保护一般用于10000kVA以下的变压器）。（3）过电流保护：防御外部相间短路（作为瓦斯保护和差动保护的后备保护）（4）零序电流保护：防御外部接地短路引起的过电流（对中性点直接接地的电网内）。二、变压器装设的保护当F左=F右时，木块所受的力的合为0，木块是平衡静止的。当F左≠F右时，木块所受的力的合不为0，木块不平衡。三、差动保护的原理三、差动保护的原理变压器差动保护是按比较被保护的变压器两侧电流的数值和相位的原理实现的。正常运行及外部故障时，流入差动继电器中的电流为零。'''220rIIIggg三、差动保护的原理区内故障时，流入差动继电器中的电流为变压器两侧流向短路点的短路电流(二次值)之和。'''22rIIIggg+三、差动保护的原理正常运行与外部故障时，很多因素使得即流入继电器的电流不为零，该电流我们叫做不平衡电流，用Ibp表示，为了保证选择性，差动继电器动作电流应按躲过外部故障时出现的最大不平衡电流来整定：Iact=KkIbp.max'''22II三、差动保护的原理产生不平衡电流的原因（只考虑稳态）：1、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流2、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流3、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流4、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流三、差动保护的原理重点：由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常常采用Y,d11的接线方式，因此两侧电流相位相差30°。三、差动保护的原理如果差动保护采用按相差动，则电流互感器二次侧电流将有相位差，会产生很大的不平衡电流。三、差动保护的原理我们将变压器Y侧的电流互感器采用△型接线，变压器△侧的电流互感器采用Y型接线。三、差动保护的原理这样，变压器两侧的二次电流和相位便可一致了。但大小仍不同，且由向量图可知：'aI''ABII'''3ABAIII三、差动保护的原理正常运行及外部故障时，要使流入继电器的电流Ij=0,则应使：''3AaII1111121233AaABanIIInnnnI由此得出，高压侧的电流互感器变比应加大倍。3三、本章小结以上是传统继电器差动保护的基本原理，它是通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角度校正及电流补偿的。三、本章小结现如今电力系统中大多都使用微机保护装置，而一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保护动作。三、本章小结四、PDS-721保护试验方法1、差动速断保护差动电流速断保护主要是在变压器差动内部发生严重故障时快速切除变压器，其判别式如下：任一相差电流＞差动速断定值差电流启动或突变量启动四、PDS-721保护试验方法1、比率差动保护保护装置具有软件调节变压器各侧的电流互感器二次额定电流幅值和相位的功能。输入装置的各侧电流均按全星形接线接入，因此在进行试验时我们要进行反计算。四、PDS-721保护试验方法对Y/Δ-11接线其星形侧电流按下式转换AacBbaCcbiiiiiiiii四、PDS-721保护试验方法以高压侧为基准（即为1）各侧平衡系数：121;PHPHIUKKIUN1N1N2N2112222;33CDBLCDPHBLPHIIIKIK高压侧动作值即为整定值，低压侧由于是△接法，根据以下公式折算：四、PDS-721保护试验方法实例：四、PDS-721保护试验方法1、35kV侧定值计算以高压侧35kV侧为基准，故高压侧动作值保持不变，如下：差动速断试验施加值：20.6A比率差动试验施加值：1.55A四、PDS-721保护试验方法2、10kV侧定值计算第一步，计算10kV侧平衡系数：235800=0.8810.53000PHIUKIUN1N1N2N2四、PDS-721保护试验方法2、10kV侧定值计算第二步，计算差动速断试验施加值：12220.6=0.88=10.471.7323CDCDPHIIKA四、PDS-721保护试验方法2、10kV侧定值计算第三步，计算比率差动试验施加值：1221.55=0.88=0.791.7323BLBLPHIIKA四、PDS-721保护试验方法保护动作测试功能定值电流（A）动作情况（动作：√；不动作：×）结论A相B相C相35kV侧差动速断20.6A0.975倍20.1A×××正确1.025倍21.1A√√√正确比率差动1.55A0.975倍1.51A×××正确1.025倍1.59A√√√正确10KV侧差动速断10.47A0.975倍10.2A×××正确1.025倍10.7A√√√正确比率差动0.79A0.975倍0.77A×××正确1.025倍0.81A√√√正确五、结束语