1、第二部分电力变压器继电保护整定第二部分电力变压器继电保护整定计算计算o第二部分第二部分 电力变压器继电保护整定计算电力变压器继电保护整定计算n2.1 电力变压器的故障类型及其保护措施电力变压器的故障类型及其保护措施n为了保证电力变压器的安全运行，根据为了保证电力变压器的安全运行，根据继电保护继电保护与安全自动装置的运行条例与安全自动装置的运行条例，针对变压器的故障，针对变压器的故障和不正常运行状态，电力变压器应装设以下保护。和不正常运行状态，电力变压器应装设以下保护。2n（1）瓦斯保护）瓦斯保护n（2）纵差保护或电流速断保护）纵差保护或电流速断保护n（3）相间短路的后备保护）相间短路的后备保护
2、n（4）接地短路保护）接地短路保护n（5）过负荷保护）过负荷保护n（6）其他保护）其他保护 3o2.2 电力变压器电流速断保护整定计算电力变压器电流速断保护整定计算 n图图2-1电流速断保护的单相原理接线图电流速断保护的单相原理接线图 信号4o保护的动作电流的整定：保护的动作电流的整定：n（）按大于变压器负荷侧母线上（）按大于变压器负荷侧母线上1点短路时流点短路时流过保护的最大短路电流整定，即过保护的最大短路电流整定，即n可靠系数，对电磁型电流继电器，取可靠系数，对电磁型电流继电器，取1.31.4；n 最大运行方式下，变压器低压侧母线发最大运行方式下，变压器低压侧母线发生短路故障时，流过保护的
3、最大短路电流。生短路故障时，流过保护的最大短路电流。max.krelopIKIrelKmax.kI5n（）躲过变压器空载投入时的励磁涌流，通常取（）躲过变压器空载投入时的励磁涌流，通常取n （2-2）n 保护安装侧变压器的额定电流。保护安装侧变压器的额定电流。n取上述两条件的较大值为整定值。取上述两条件的较大值为整定值。NopII)53(NI6n保护的灵敏度，要求在保护安装处保护的灵敏度，要求在保护安装处K2点发生两相金点发生两相金属性短路进行校验，即属性短路进行校验，即 n2n n 最小运行方式下，保护安装处两相短路时最小运行方式下，保护安装处两相短路时的最小短路电流。的最小短路电流。opk
4、senIIK)2(min.)2(min.kI7o2.3 电力变压器的纵差电力变压器的纵差保护整定计算保护整定计算n2.3.1 变压器纵差保护变压器纵差保护单单 相原理图相原理图8n2.3.2 变压器纵联差动保护的不平衡电流变压器纵联差动保护的不平衡电流n1两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流n则在整定计算中，当两侧电流互感器的型号相同时，则在整定计算中，当两侧电流互感器的型号相同时，取，当两侧电流互感器的型号不同时，取，当两侧电流互感器的型号不同时，则取。则取。5.0stK1stK9n2.电流互感器实际变比与计算变比不同时的影响及电流互感器实际变比与
5、计算变比不同时的影响及其平衡办法其平衡办法图2-3 不平衡电流的补偿 (a)用自耦变流器 (b)用差动继电器中的平衡线圈 10n一般采用自耦变流器或利用差动继电器的平衡线圈一般采用自耦变流器或利用差动继电器的平衡线圈予以补偿，自耦变流器通常是接在二次电流较小的予以补偿，自耦变流器通常是接在二次电流较小的一侧，如图一侧，如图2-3（a）所示。）所示。n另外，还可采用差动继电器的平衡线圈进行磁势平另外，还可采用差动继电器的平衡线圈进行磁势平衡，磁势平衡法接线如图衡，磁势平衡法接线如图2-3（b）所示，使之满）所示，使之满足关系式足关系式 n差动绕组；差动绕组；n 、平衡绕组平衡绕组)()(2212
6、bdIIbdIWWIWWIdW1bW2bW11n3.变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流n在整定计算中加以考虑，即用提高保护动作电流的在整定计算中加以考虑，即用提高保护动作电流的方法来躲过这种不平衡电流的影响。方法来躲过这种不平衡电流的影响。n 4变压器接线组别的影响及其补偿措施变压器接线组别的影响及其补偿措施n（1）常规保护相位补偿方法）常规保护相位补偿方法n以常用的，以常用的，d11接线的电力变压器为例，通常都接线的电力变压器为例，通常都是采用相位补偿的方法，即将变压器星形接线一侧是采用相位补偿的方法，即将变压器星形接线一侧电流互感器的二次绕组接
7、成三角形，而将变压器的电流互感器的二次绕组接成三角形，而将变压器的三角侧电流互感器的二次绕组接成星形。如图三角侧电流互感器的二次绕组接成星形。如图2-4(a)和（和（b）所示。）所示。12图2-4 ，d11接线变压器纵联差动保护的接线及相量图(a)接线图 (b)相量图 13n加入差动臂的电流为加入差动臂的电流为n使，使，11变压器两侧电流的相位差得到了校正。变压器两侧电流的相位差得到了校正。bYaYarIIIcYbYbrIIIaYcYcrIII14n变压器星形侧电流互感器变比定为：变压器星形侧电流互感器变比定为：n变压器三角形侧电流互感器的变比为变压器三角形侧电流互感器的变比为 n变压器绕组接
8、成星形侧的额定电流；变压器绕组接成星形侧的额定电流；n 变压器绕组接成三角形侧的额定电流。变压器绕组接成三角形侧的额定电流。53.NYYTAIn53.NddTAInNYINdI15n（2）微机保护相位补偿方法）微机保护相位补偿方法n如变压器如变压器Y侧二次三相电流采样值为侧二次三相电流采样值为 、，则软件按下式可求得用作差动计算的三相电流则软件按下式可求得用作差动计算的三相电流 、。用软件实现相位补偿，则变压器星形侧相位补偿。用软件实现相位补偿，则变压器星形侧相位补偿式为式为 经软件相位转化后相位关系如图经软件相位转化后相位关系如图2-4（b）所示所示 aYIbYIcYIarIbrIcrI3b
9、YaYarIII3cYbYbrIII3cYcYcrIII16n5 变压器励磁涌流的影响及防止措施变压器励磁涌流的影响及防止措施n当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能出当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能出现很大的励磁涌流，其值可达变压器额定电流的现很大的励磁涌流，其值可达变压器额定电流的68倍。倍。n变压器励磁涌流的波形具有以下几个明显的特点：变压器励磁涌流的波形具有以下几个明显的特点：n）含有很大成分的非周期分量，使曲线偏向时间轴的一）含有很大成分的非周期分量，使曲线偏向时间轴的一侧；侧；n）含有大量的高次谐波，其中二次谐波所占比重最大；）含有大量的高次谐波，其中二次
10、谐波所占比重最大；n）涌流的波形出现间断角。）涌流的波形出现间断角。17n为了消除励磁涌流的为了消除励磁涌流的影响，在纵联差动保影响，在纵联差动保护中通常采取的措施护中通常采取的措施是：是：n（1）接入速饱和变流）接入速饱和变流器。如图器。如图2-5所示。所示。图2-5 带速饱和变流器接线 18n（2）采用差动电流速断保护。借保护固有的动作）采用差动电流速断保护。借保护固有的动作时间，躲开最大的励磁涌流，从而取保护的动作电时间，躲开最大的励磁涌流，从而取保护的动作电流，可躲过励磁涌流的影响。流，可躲过励磁涌流的影响。n（3）采用以二次谐波制动原理构成的纵联差动保）采用以二次谐波制动原理构成的纵
11、联差动保护装置。护装置。n（4）采用鉴别波形间断角原理构成的差动保护。）采用鉴别波形间断角原理构成的差动保护。19n2.3.3 用带加强型速饱和变流器的差动继电器构成用带加强型速饱和变流器的差动继电器构成的纵联差动保护整定计算的纵联差动保护整定计算n1DCD-2型继电器的结构型继电器的结构nDCD-2型继电器的结构如图型继电器的结构如图2-6所示。所示。20图2-6 DCD-2型差动继电器的结构图 21n表表2-1 对应的动作安匝对应的动作安匝 kkWW/整定板插头整定板插头位置位置 210.750.57继电器动作继电器动作安匝安匝608010012012AA 12BB 12CC12DD 22
12、CB 12BA 12DB kkWW /22n2.用用DCD-2型继电器构成的变压器纵联差动保护型继电器构成的变压器纵联差动保护的接线的接线 I8 4 00 1 2 38650483210DCBADCBA短路绕组KK平衡线圈平衡线圈差动绕组二次绕组97101253123n3.用用BCH-2型继电器构成的变压器纵联差动保护型继电器构成的变压器纵联差动保护的整定计算的整定计算n()基本侧的确定基本侧的确定n在变压器的各侧中，二次额定电流最大一侧称为基在变压器的各侧中，二次额定电流最大一侧称为基本侧。本侧。n按额定电压及变压器的最大容量计算各侧一次额定按额定电压及变压器的最大容量计算各侧一次额定电流电
13、流 NTNNUSI324n2）选择电流互感器变比）选择电流互感器变比n （2-9）n 电流互感器接线系数，星形接线电流互感器接线系数，星形接线 =1；三角形接线三角形接线 n根据式（根据式（2-9）求出的电流互感器计算变比，选择）求出的电流互感器计算变比，选择标准变比标准变比 。5NconTAcalIKnconKconK3conKTAcalTAnn25n3）计算各侧电流互感器的二次额定电流）计算各侧电流互感器的二次额定电流n取二次额定电流最大一侧的电流为基本侧。取二次额定电流最大一侧的电流为基本侧。n（2）保护装置动作电流的整定）保护装置动作电流的整定n保护装置的动作电流计算值可按下面三个条件
14、决定：保护装置的动作电流计算值可按下面三个条件决定：TANconNnIKI226n躲过变压器的励磁涌流躲过变压器的励磁涌流n 可靠数系，取为可靠数系，取为1.3;n 基本侧的变压器额定电流。基本侧的变压器额定电流。NrelcalopIKI.relKNI27n躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负荷电流荷电流n (2-12)n 可靠系数，取可靠系数，取1.3；n 变压器基本侧的最大负荷电流，当无法变压器基本侧的最大负荷电流，当无法确定时，可用基本侧变压器的额定电流。确定时，可用基本侧变压器的额定电流。max.LrelcalopIKIrelKmax.L
15、I28n躲开外部短路时的最大不平衡电流躲开外部短路时的最大不平衡电流n（2-13）)(3.2.1.max.unbunbunbrelunbrelcalopIIIKIKImax.1.kertsunpunbIfKKImax.max.2.mkmhkhunbIUIUImax.2.2.max.1.1.3.kerkerunbIfIfI29n 最大外部短路电流周期分量；最大外部短路电流周期分量；n 电流互感器相对误差，取电流互感器相对误差，取0.1；n 非周期分量系数；非周期分量系数；n 电流互感器同型系数；电流互感器同型系数；n 、变压器高、中压侧分接头改变而引起的误差；变压器高、中压侧分接头改变而引起的误
16、差；n 、在所计算的外部短路情况下在所计算的外部短路情况下,流经相应调压侧最流经相应调压侧最大短路电流的周期分量；大短路电流的周期分量；n 、在所计算的外部短路时，流过所计算的在所计算的外部短路时，流过所计算的、侧侧相应电流互感器的短路电流；相应电流互感器的短路电流；n 、继电器整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差。继电器整定匝数与计算匝数不等引起的相对误差。max.kIerfunpKtsKhUmUmax.hkImax.mkImax.1.kImax.2.kI1.erf2.erf30n当三绕组变压器仅一侧有电源时，式（当三绕组变压器仅一侧有电源时，式（2-13）中）中的各短路电流为同一数值。若外
17、部短路电的各短路电流为同一数值。若外部短路电流不流过某一侧时，则式中相应项为零。流不流过某一侧时，则式中相应项为零。n当为双绕组变压器时，式（当为双绕组变压器时，式（2-13）改为）改为 max.kImax.max.)(3.1kerertsunbrelcalopIfUfKIKI31n（3）确定基本侧工作线圈的匝数）确定基本侧工作线圈的匝数n其中继电器动作电流计算值其中继电器动作电流计算值 aclropcalwIAWW.0.TAcalopconcalropnIKI.32n按继电器实际抽头，选用差动线圈的整定匝数按继电器实际抽头，选用差动线圈的整定匝数 nn 基本侧工作线圈整定匝数；基本侧工作线圈
18、整定匝数；n 基本工作线圈计算匝数；基本工作线圈计算匝数；n 继电器动作安匝；继电器动作安匝；setwW.calwW.setwW.calwW.0AW33o继电器的实际动作电流：继电器的实际动作电流：o保护的一次动作电流：保护的一次动作电流：setwropWAWI.0.conTAropopKnII.34n工作线圈匝数等于差动线圈和平衡线圈之和，即工作线圈匝数等于差动线圈和平衡线圈之和，即 n 差动线圈整定匝数；差动线圈整定匝数；n 平衡线圈整定匝数。平衡线圈整定匝数。setbsetdsetwWWW.setdW.setbW.35n（4）确定非基本侧平衡线圈匝数）确定非基本侧平衡线圈匝数n对于三绕组
19、变压器对于三绕组变压器 n对于双绕组变压器对于双绕组变压器n n非基本侧的平衡线圈按四舍五入进行。非基本侧的平衡线圈按四舍五入进行。setdnbNnbNbNcalnbWIIIW.2.2.2.setdsetwnbbcalnbWWIIW.22.36n 非基本侧平衡线圈计算匝数；非基本侧平衡线圈计算匝数；n、分别为基本侧、非基本侧流入继电分别为基本侧、非基本侧流入继电器的电流；器的电流；n、分别为基本侧、非基本侧流入继分别为基本侧、非基本侧流入继电器的电流；电器的电流；calnbW.bI2nbI2bNI.2nbNI.237n（5）确定相对误差）确定相对误差 n若若0.05则以上计算有效（按决定值进行
20、则以上计算有效（按决定值进行较）；若较）；若0.05，则应根据的实际值重新计，则应根据的实际值重新计算动作电流。算动作电流。setdcalnbsetnbcalnberWWWWf.erferf38n（6）校验灵敏度）校验灵敏度 n 变压器内部故障时，归算至基本侧总的变压器内部故障时，归算至基本侧总的最小短路电流；若为单电源变压器，应为归算至电最小短路电流；若为单电源变压器，应为归算至电源侧的最小短路电流；源侧的最小短路电流；n 基本侧保护一次动作电流；若为单侧电基本侧保护一次动作电流；若为单侧电源变压器，应为电源侧保护一次动作电流。源变压器，应为电源侧保护一次动作电流。2.min.bopkcon
21、senIIKKmin.kIbopI.39n2.3.4 微机变压器差动保护的原理和算法微机变压器差动保护的原理和算法n1 具有折线制动特性的差动原理和算法具有折线制动特性的差动原理和算法n微机变压器保护通常也是采用分相差动式。假设各微机变压器保护通常也是采用分相差动式。假设各侧电流的相位以及电流互感器变比误差已由软件通侧电流的相位以及电流互感器变比误差已由软件通过计算进行了补偿，并取各侧电流流入变压器为假过计算进行了补偿，并取各侧电流流入变压器为假定正方向。对于双绕组变压器，若其两侧分别记为定正方向。对于双绕组变压器，若其两侧分别记为侧和侧和侧，则图侧，则图2-8所示的三段折线式比率制动所示的三
22、段折线式比率制动特性可采用下述动作方程或算法实现。特性可采用下述动作方程或算法实现。40动 作 区制 动 区21图2-8 三段折线式比率制动特性 41min.ddII 1brbrIIdImin.11)(dbrbrIIIK，1brIbrI2brI min.11)(dbrbrdIIIKI21brbrbrIIImin.12122)()(dbrbrbrbrdIIIKIIKI2brbrII 42n差动电流，；差动电流，；n 制动电流，；制动电流，；n 不带制动时差流最小动作电流；不带制动时差流最小动作电流；n、分别为第一和第二段折线斜率分别为第一和第二段折线斜率n，；，；n 、分别为第一和第二折点对应的
23、制动分别为第一和第二折点对应的制动电流，电流，dIIIIdIIIbrIIIIbrIIImin.dI1K2K11tgK 22tgK21KK1brI2brI21brbrII 43n对于三绕组变压器，设第三绕组以对于三绕组变压器，设第三绕组以表示，差动电表示，差动电流可表示为流可表示为n制动电流的计算可用下面两种方法，其表达式分别制动电流的计算可用下面两种方法，其表达式分别为为 IIIIIIdIIIIIIIIIIbrIIII),max(IIIIIIbrIIII44n2.利用利用2次谐波电流鉴别励磁涌流的方法次谐波电流鉴别励磁涌流的方法n当出现涌流时应有当出现涌流时应有 n、分别为基波和分别为基波和2
24、次谐波电流模值；次谐波电流模值；n 2次谐波制动比。次谐波制动比。212dddKII1dI2dI2dK45n根据根据2次谐波与基波差流的比值来鉴别励磁涌流，次谐波与基波差流的比值来鉴别励磁涌流，只要比值选择的合适，是很可靠的。但是在变压器只要比值选择的合适，是很可靠的。但是在变压器内部不对称故障情况下，尤其在变压器附近装有无内部不对称故障情况下，尤其在变压器附近装有无功补偿设备时，会延长了切除故障时间。这对于大功补偿设备时，会延长了切除故障时间。这对于大型变压器而言，是不允许的，应采用加速措施来改型变压器而言，是不允许的，应采用加速措施来改善变压器差动保护的速动性。善变压器差动保护的速动性。4
25、6n几种典型方法如下：几种典型方法如下：n（1）差动速断）差动速断n其判据为其判据为n相对于额定电流的励磁涌流倍数，大约在相对于额定电流的励磁涌流倍数，大约在510之间。之间。NrdIKI rK47n（2）低压加速）低压加速n励磁涌流是因为变压器铁芯严重饱和产生的励磁电励磁涌流是因为变压器铁芯严重饱和产生的励磁电流，出现励磁涌流时变压器端电压比较高，而发生流，出现励磁涌流时变压器端电压比较高，而发生内部短路故障时，变压器端部残余电压较低，据此内部短路故障时，变压器端部残余电压较低，据此可建立其判据可建立其判据 n加速系数，可根据不产生励磁涌流的电压加速系数，可根据不产生励磁涌流的电压值确定，通
26、常取；值确定，通常取；n 为变压器端电压。为变压器端电压。n当上式满足时，取消励磁涌流判据，仅由比率制动当上式满足时，取消励磁涌流判据，仅由比率制动特性决定是否跳闸。特性决定是否跳闸。NuUKUuKU48n（3）记忆相电流加速）记忆相电流加速n变压器的励磁涌流一般只会在空载投入和外部严重变压器的励磁涌流一般只会在空载投入和外部严重短路故障切除后端电压恢复过程中产生。利用微机短路故障切除后端电压恢复过程中产生。利用微机特有的长记忆功能记录新的扰动发生前的信息，可特有的长记忆功能记录新的扰动发生前的信息，可以确定是否需要进行励磁涌流判别。如下式判据满以确定是否需要进行励磁涌流判别。如下式判据满足时
27、取消励磁涌流判据足时取消励磁涌流判据)min.000LpmpIIII（）（49n扰动前一周波的相电流；扰动前一周波的相电流；n 空载励磁电流；空载励磁电流；n 最大负荷电流。最大负荷电流。n当当时，变压器原先未投入，新扰动有可时，变压器原先未投入，新扰动有可能是变压器空载投入，所以应投入涌流判据；能是变压器空载投入，所以应投入涌流判据；n当时，变压器外部原先存在短路故障，当时，变压器外部原先存在短路故障，新的扰动有可能是由外部短路切除所产生，也应投新的扰动有可能是由外部短路切除所产生，也应投入涌流判据。入涌流判据。0pI0mImax.LI0pI0mI0pImin.LI50o2.4 电力变压器相
28、间短路后备保护整定计算n2.4.1 过电流保护过电流保护n过电流保护宜用于降压变压器，其单相原理接线图过电流保护宜用于降压变压器，其单相原理接线图如图如图2-9所示。所示。51信号图2-9 变压器过电流保护单相原理接线图 52n保护的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负保护的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定荷电流来整定：n确定最大负荷电流时，应考虑下述两种情况：确定最大负荷电流时，应考虑下述两种情况：n(1)对并列运行的变压器，应考虑切除一台变压器对并列运行的变压器，应考虑切除一台变压器以后所产生的过负荷。以后所产生的过负荷。max.LrerelopIKKI53n即：即：n
29、m 并列运行变压器的台数；并列运行变压器的台数；n 变压器的额定电流。变压器的额定电流。NLImmI1max.NI54n(2)对降压变压器，应考虑负荷中电动机自起动时对降压变压器，应考虑负荷中电动机自起动时的最大电流，则的最大电流，则n 自起动系数，其值与负荷性质及用户与电源自起动系数，其值与负荷性质及用户与电源间的电气距离有关。对间的电气距离有关。对 降压变电站，降压变电站，侧，侧，；侧，侧，；n 正常运行时最大负荷电流。正常运行时最大负荷电流。n保护的动作时限应与下级保护时限配合，即比下级保护的动作时限应与下级保护时限配合，即比下级保护中最大动作时限大一个阶梯时限保护中最大动作时限大一个阶
30、梯时限t。max.max.LssLIKIssKkV110kV1065.25.1ssKkV350.25.1ssKmax.LI55n保护的灵敏度保护的灵敏度n 最小运行方式下，在灵敏度校验点发生两相短路最小运行方式下，在灵敏度校验点发生两相短路时，流过保护装置的最小短路电流。时，流过保护装置的最小短路电流。n在被保护变压器受电侧母线上短路时，要求在被保护变压器受电侧母线上短路时，要求 ；在后备保护范围末端短路时，要求。若灵敏度不满足要在后备保护范围末端短路时，要求。若灵敏度不满足要求求 ，则选用灵敏度较高的其它后备保护。，则选用灵敏度较高的其它后备保护。opksenIIKmin.min.kI25.
31、1senK2.1senK56n2.4.2 复合电压起动的过电流保护复合电压起动的过电流保护n定值确定定值确定n（1）电流元件动作电流）电流元件动作电流n（2）低电压元件动作电压）低电压元件动作电压NrerelopIKKINopUU7.057n低压元件灵敏度计算式为低压元件灵敏度计算式为 n 相邻元件末端三相金属性短路故障时，相邻元件末端三相金属性短路故障时，保护安装处的最大线电压；保护安装处的最大线电压；2.1max.KreopsenUKUKmax.kU58n（3）负序电压元件动作电压）负序电压元件动作电压n负序电压元件灵敏度负序电压元件灵敏度n 相邻元件末端不对称短路故障时，最小相邻元件末端
32、不对称短路故障时，最小负序电压负序电压 NopUU)12.006.0(22.12min.2opksenUUKmin.2kU59n2.4.3 负序电流和单相式低压过电流保护负序电流和单相式低压过电流保护 n由反应不对称短路故障的负序电流元件和反应对称由反应不对称短路故障的负序电流元件和反应对称短路故障的单相式低压过电流保护组成。短路故障的单相式低压过电流保护组成。n2.4.4 变压器的过负荷保护变压器的过负荷保护n过负荷保护的动作电流，应按躲开变压器的额定电过负荷保护的动作电流，应按躲开变压器的额定电流整定，即流整定，即 NrerelopIKKI60o 2.5 电力变压器接地保护电力变压器接地保
33、护n2.5.1中性点直接接地变压器的零序电流保护中性点直接接地变压器的零序电流保护 信 号跳 QF2跳 QF1图2-12 中性点直接接地变压器零序电流保护原理接线图61n带方向的零序电流保护的动作电流按与被保护侧母线引带方向的零序电流保护的动作电流按与被保护侧母线引出线零序电流保护后备段在灵敏度上相配合的条件来整出线零序电流保护后备段在灵敏度上相配合的条件来整定。即定。即 n 变压器零序过电流保护的动作电流；变压器零序过电流保护的动作电流；n 配合系数，取配合系数，取1.11.2；n 零序电流分支系数；零序电流分支系数；n 引出线零序电流保护后备段的动作电流。引出线零序电流保护后备段的动作电流
34、。LopbcopIKKI.000opIcKbKLopI.062n不带方向的零序电流保护除按上述方式与本侧母线不带方向的零序电流保护除按上述方式与本侧母线上出线的零序电流保护的最后一段配合外，尚应与上出线的零序电流保护的最后一段配合外，尚应与变压器其他侧的零序电流保护配合，即变压器其他侧的零序电流保护配合，即n 变压器另一侧零序电流保护动作电流变压器另一侧零序电流保护动作电流LopbcopIKKI.00LopI.063n保护灵敏度校验：保护灵敏度校验：n保护的灵敏系数按后备保护范围末端接地短路校验，保护的灵敏系数按后备保护范围末端接地短路校验，灵敏系数应不小于灵敏系数应不小于1.2。n保护的动作
35、时限应比引出线零序电流后备段的最大保护的动作时限应比引出线零序电流后备段的最大动作时限大一个阶梯时限动作时限大一个阶梯时限t。0.min.opklmIIK64n为了缩小接地故障的影响范围及提高后备保护动作的快为了缩小接地故障的影响范围及提高后备保护动作的快速性，通常配置为两段式零序电流保护，每段各带两级速性，通常配置为两段式零序电流保护，每段各带两级时限。零序时限。零序段作为变压器及母线的接地故障后备保护，段作为变压器及母线的接地故障后备保护，其动作电流以与引出线零序电流保护其动作电流以与引出线零序电流保护段在灵敏系数上段在灵敏系数上配合整定，以较短延时（通常取配合整定，以较短延时（通常取0.
36、5S)作用于断开母联作用于断开母联断路器或分段断路器；以较长延时断路器或分段断路器；以较长延时(0.5t)作用于断作用于断开变压器的断路器。零序开变压器的断路器。零序段作为引出线接地故障的后段作为引出线接地故障的后备保护，其动作电流按式（备保护，其动作电流按式（2-43）选择。第一级（短）选择。第一级（短）延时与引出线零序后备段动作延时配合，第二级（长）延时与引出线零序后备段动作延时配合，第二级（长）延时比第一级延时长一个阶梯时限延时比第一级延时长一个阶梯时限t。65n 2.5.2 零序过电压保护的整计算计算：零序过电压保护的整计算计算：n（1）按与变压器零序过电流保护范围配合，使零）按与变压
37、器零序过电流保护范围配合，使零序过电压保护范围不至于限制零序电流保护范围：序过电压保护范围不至于限制零序电流保护范围：n 变压器零序过电流保护的动作电流；变压器零序过电流保护的动作电流；n 装设零序过电流保护变压器的零序阻抗；装设零序过电流保护变压器的零序阻抗；0.00.0.PrelTopIKZU0opI0.TZ66n（2）按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定，）按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定，一般正常运行的不平衡电压大约为一般正常运行的不平衡电压大约为35V（以实测（以实测值为准），即：值为准），即：n 正常运行不平衡电压（一般为正常运行不平衡电压（一般为35V）unbrelopUKU
38、0unbU67n或按经验公式，即或按经验公式，即n 电压互感器零序一次额定电压。在中性点电压互感器零序一次额定电压。在中性点直接地系统中，其值为额定相电压。直接地系统中，其值为额定相电压。n 电压互感器零序电压变比。电压互感器零序电压变比。0.00.3)1.005.0(TVNopnUUNU.00.TVn68n2.6 电力变压器微机保护整定计算电力变压器微机保护整定计算n2.6.1 中、低压变电所主变压器的保护配置中、低压变电所主变压器的保护配置n1、主保护配置、主保护配置n1）比率制动式差动保护。中、低压变电所主变容量）比率制动式差动保护。中、低压变电所主变容量不会很大，通常采用二次谐波闭锁原
39、理的比率制动式不会很大，通常采用二次谐波闭锁原理的比率制动式差动保护。差动保护。n2）差动速断保护。）差动速断保护。n3）本体主保护。本体瓦斯、有载调压重瓦斯和压力）本体主保护。本体瓦斯、有载调压重瓦斯和压力释放。释放。69n2、后备保护配置、后备保护配置n（1）小电流接地系统变压器后备保护的配置）小电流接地系统变压器后备保护的配置n1）三段复合电压闭锁方向过电流保护。）三段复合电压闭锁方向过电流保护。段动作段动作跳本侧分段断路器，跳本侧分段断路器，段动作跳本侧断路器，段动作跳本侧断路器，段段动作跳三侧断路器。动作跳三侧断路器。n2）三段过负荷保护。）三段过负荷保护。段发信，段发信，段起动风冷
40、，段起动风冷，段闭锁有载调压。段闭锁有载调压。n3）冷控失电，主变过温告警（或跳闸）。）冷控失电，主变过温告警（或跳闸）。n4）电压互感器断线告警或闭锁保护。）电压互感器断线告警或闭锁保护。70n（2）大电流接地系统变压器后备保护的配置）大电流接地系统变压器后备保护的配置n对于中性点接地的变压器，除上述保护外应考虑设置接对于中性点接地的变压器，除上述保护外应考虑设置接地保护。通常针对如下三种接地方式配置不同的保护。地保护。通常针对如下三种接地方式配置不同的保护。n1）中性点直接接地运行，配置二段式零序过电流保护。）中性点直接接地运行，配置二段式零序过电流保护。n2）中性点可能接地或不接地运行，
41、配置一段两时限零序）中性点可能接地或不接地运行，配置一段两时限零序无流闭锁零序过电压保护。无流闭锁零序过电压保护。n中性点经放电间隙接地运行，配置一段两时限式间隙零中性点经放电间隙接地运行，配置一段两时限式间隙零序过电流保护。序过电流保护。71n对于双圈变压器，后备保护可以只配置一套，装于对于双圈变压器，后备保护可以只配置一套，装于降压变的高压侧（或升压变的低压侧）；三绕组变降压变的高压侧（或升压变的低压侧）；三绕组变压器，后备保护可以配置两套：一套装于高压侧作压器，后备保护可以配置两套：一套装于高压侧作为变压器的后备保护，另一套装于中压侧或低压的为变压器的后备保护，另一套装于中压侧或低压的电
42、源侧，作相邻后备。电源侧，作相邻后备。72n2.6.2 高压变电所主变压器的保护配置高压变电所主变压器的保护配置n1、主保护配置、主保护配置n1）比率制动式差动保护。除采用二次谐波闭锁原）比率制动式差动保护。除采用二次谐波闭锁原理外，还可以采用波形鉴别原理或对称识别原理以理外，还可以采用波形鉴别原理或对称识别原理以克服励磁涌流误动。克服励磁涌流误动。n2）差动速断保护。）差动速断保护。n3）本体主保护。本体瓦斯、有载调压重瓦斯和压）本体主保护。本体瓦斯、有载调压重瓦斯和压力释放。力释放。73n2、后备保护配置、后备保护配置n（1）相间阻抗保护，方向阻抗原件带）相间阻抗保护，方向阻抗原件带3的偏
43、移度。的偏移度。n（2）两段零方向过流保护。）两段零方向过流保护。n（3）反时限过激磁方向过流保护。）反时限过激磁方向过流保护。n（4）过负荷报警。）过负荷报警。n中压侧后备保护同高压侧，低压侧后备保护设两时中压侧后备保护同高压侧，低压侧后备保护设两时限过电流保护及零序过电压保护。限过电流保护及零序过电压保护。74n1.比率差动保护整定比率差动保护整定n比率差动保护是变压器的主保护。能反应变压器内比率差动保护是变压器的主保护。能反应变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，保护采用二次谐波制动或波形比较制动短路故障，保护采用二次谐
44、波制动或波形比较制动两种不同原理，用以躲过变压器空投时励磁涌流造两种不同原理，用以躲过变压器空投时励磁涌流造成的保护误动作。成的保护误动作。75n1）保护原理）保护原理n1）比率差动原理）比率差动原理n差动动作方程差动动作方程n同时满足上述两个方程差动元件动作。各侧电流的同时满足上述两个方程差动元件动作。各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。方向都以指向变压器为正方向。resdII min.min.resresresopdIIKII76n 差动最小动作电流整定值；差动最小动作电流整定值；n 制动电流；制动电流；n 制动电流最小整定值；制动电流最小整定值；n 比率制动系数。比率制动系数。min.
45、opIresImin.resIresK77n对于双绕组变压器：对于双绕组变压器：n对于三绕组变压器：对于三绕组变压器：n 、分别为高压侧、中压侧、低压分别为高压侧、中压侧、低压侧电流。侧电流。LhdIII2LhresIIILmhdIIIImaxLmhresIIII、hImILI78n2）二次谐波制动）二次谐波制动n保护利用差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流保护利用差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据。动作方程：闭锁判据。动作方程：n 为为A、B、C三相差动电流中二次谐波电流；三相差动电流中二次谐波电流；n 对应的三相差动电流；对应的三相差动电流；n 二次谐波制动系数。二次谐波制动系数
46、。ddIKI222dIdI2K79n（2）差流速断保护当任一相差动电流大于差动速断整）差流速断保护当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口。定值时瞬时动作于出口。n1）躲过空投变压器时产生的最大励磁涌流）躲过空投变压器时产生的最大励磁涌流n2）躲过外部短路时产生的最大不平衡电流）躲过外部短路时产生的最大不平衡电流n当空载变压器投入电网或变压器外部故障切除后电压恢当空载变压器投入电网或变压器外部故障切除后电压恢复时，励磁涌流高达额定电流复时，励磁涌流高达额定电流68倍的额定电流，当差倍的额定电流，当差动保护电流互感器选择合适时，变压器外部短路流过差动保护电流互感器选择合适时，变压器外部
47、短路流过差动速断的不平衡电流小于变压器励磁涌流动速断的不平衡电流小于变压器励磁涌流.80n因此差流速断定值可考虑只躲过变压器励磁涌流因此差流速断定值可考虑只躲过变压器励磁涌流:n 高压侧二次额定电流。高压侧二次额定电流。n通常中小型变压器取通常中小型变压器取8 左右，大型变压器取左右，大型变压器取4 ，应根据具体变压器来定。，应根据具体变压器来定。NqoII2104NI2NI2NI281n（3）差流越限告警）差流越限告警n正常情况下监视各相差流，如果任一相差流大于越正常情况下监视各相差流，如果任一相差流大于越限启动门槛，发出警告信号。限启动门槛，发出警告信号。n（4）定值整定）定值整定n1）差
48、动平衡系数的计算）差动平衡系数的计算n计算变压器各侧一次电流计算变压器各侧一次电流 NNNUSI382n计算各侧流入装置的二次电流计算各侧流入装置的二次电流n计算平衡系数计算平衡系数n差动保护平衡系数均以主变高压侧二次电流为基准，差动保护平衡系数均以主变高压侧二次电流为基准，中压侧平衡系数为：中压侧平衡系数为：TANconNnIKI2mNhNbmIIK2283n低压侧平衡系数为：低压侧平衡系数为：n 变压器高压侧二次电流；变压器高压侧二次电流；n 变压器中压侧二次电流；变压器中压侧二次电流；n 变压器低压侧二次电流。变压器低压侧二次电流。LNhNbLIIK22hNI2mNI2LNI284n2）
49、差动最小动作电流）差动最小动作电流n差动最小动作电流一般取变压器额定电流的差动最小动作电流一般取变压器额定电流的0.30.5倍。倍。n3）比例制动系数）比例制动系数n比例制动系数比例制动系数 一般取一般取0.5。resKresK85n4）二次谐波制动系数）二次谐波制动系数n变应器空载投入时，励磁涌流中二次谐波含量很大，变应器空载投入时，励磁涌流中二次谐波含量很大，其他高次谐波也占相当比例，通过对装置的合理调其他高次谐波也占相当比例，通过对装置的合理调整，使谐波分量占基波的整，使谐波分量占基波的15%25%，使保护不，使保护不动作，达到变压器空载投入时闭锁差动保护的目的。动作，达到变压器空载投入
50、时闭锁差动保护的目的。86n5）差流速断）差流速断n差流速断按躲过变压器的励磁涌流、最严重外部故差流速断按躲过变压器的励磁涌流、最严重外部故障时的不平衡电流及电流互感器饱和等整定。障时的不平衡电流及电流互感器饱和等整定。n6）最小制动电流）最小制动电流n一般取变压器二次额定电流值。一般取变压器二次额定电流值。87n2.6.4 复合电压闭锁过电流保护复合电压闭锁过电流保护n（2）保护判据）保护判据n1）复合电压元件）复合电压元件n复合电压元件由负序过电压和低电压部分组成。满复合电压元件由负序过电压和低电压部分组成。满足下列两条件之一时，复合电压元件动作。足下列两条件之一时，复合电压元件动作。n
