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发表于：2007-06-03 22:39:00

楼主

变压器保护项目一般内容
一、概述：
按GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：①绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；②绕组的匝间短路；③外部相间短路引起的过电流；④中性点直接接地电网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；⑤过负荷；⑥油面降低；⑦变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。
对于高压侧为6~10kV的车间变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如过电流保护动作时间大于0.5.~0.7s时，还应装设电流速断保护。容量在800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA级以上的车间内油浸式变压器，按规定应装设瓦斯保护（gas protection，又称气体继电保护）。容量在400kVA及以上的变压器，当采用数台并列运行或单台运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时（通称“轻瓦斯”），动作于信号，而其他保护包括瓦斯保护在严重故障时，（通称“重瓦斯”），一般均动作于跳闸。
对于高压侧为35kV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，也应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时，也需装设过负荷保护。但如果单台运行的变压器容量在10000kVA及以上和并列运行的变压器每台容量在6300kVA及以上时，则要求装设纵联差动保护来取代电流速断保护。（因为此时的电流速断保护的灵敏度已经不能符合保护的要求）
注：以上内容摘至《工厂供电》（刘介才编机械工业出版社 2001年6月第三版）
二、保护内容：
1、电流速断保护（保护短路和相间故障）
当故障电流达到保护整定值后，保护装置按照预先整定好的动作时间，发出跳闸命令，切断故障负荷。
2、过流保护（反时限和定时限）
三种反时限特性（以下三种表达式依据国际电工委员会IEC255-4标准和英国标准规范BS142.1996制定）：
1）    一般反时限
t=0.14*tp / [(I/Ip)0.02-1]
2）非常反时限
   t=13.5*tp / [(I/Ip)-1]
3）极端反时限
   t=80*tp / [(I/Ip)2-1]
式中：t为反时限过流保护动作时间；
      I为变压器二次侧实际电流值；
      Ip为反时限过流保护起动值（保护整定值），当I >Ip时，保护起动；
      tp为反时限时间系数。
3、定时限零序过流保护（接地保护/高压侧和低压侧分别测量）
4、过负荷保护
5、过电压保护
6、低电压保护
7、温度保护
   1）按照温度整定值启动冷却风扇；
   2）超温报警；
   3）高温跳闸。
8、瓦斯保护（本保护项目仅适用于油浸式电力变压器的保护，干式变压器不采用）
   1）重瓦斯保护（作用于跳闸）
   2）轻瓦斯保护（作用于报警）
9、差动保护
    差动保护（differential protection）分纵联差动和横联差动两种形式，纵联差动保护用于单回路，横联差动保护用于双回路。这里讲的变压器差动保护指的是纵联差动保护。差动保护利用故障时产生的不平衡电流来动作，保护灵敏度很高，而且动作迅速。按GB50062-92规定：10000kVA及以上的单独运行变压器和6300kVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护；6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可装设纵联差动保护。当电流速断保护灵敏度不符合要求时，亦宜装设纵联差动保护。

变压器差动保护的基本原理：(如上图)
变压器的差动保护，主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路，并且也可以用来保护变压器的匝间短路，其保护区在变压器一、二次侧所装电流互感器（CT）之间。
如图是变压器差动保护的单相原理电路图。在变压器正常运行或差动保护的保护区外k-1点发生短路时，如果TA1的二次电流I’1与TA2的二次电流I’2相等（或相差极小），则流入继电器KA(或差动继电器KD)的电流IkA= I’1- I’2=0（或差流值极小），继电器KA（或KD）不动作。而在差动保护的保护区内k-2点发生短路时，对于单端供电的变压器来说，I’2=0，所以IkA=I’1  ，超过继电器KA（或KD）所整定的动作电流IOP（d），使KA（或KD）瞬时动作，然后通过出口继电器KM使断路器QF跳闸，切除短路故障，同时由信号继电器KS发出信号。
注：以上内容摘至《工厂供电》（刘介才编机械工业出版社 2001年6月第三版）
   根据相关规范，当变压器容量在2000kVA及以上时，变压器需加装差动保护。
容量在2000kVA以下时不需采用差动保护。
差动保护分为两个方面：
1)    常规比率制动差动保护
2)    差动速断保护
二者同时配合使用。
9.1现以北京四方亿能电力自动化有限公司生产的CSC241A数字式变压器差动保护装置说明原理：
9.1.1保护功能：
①反应区内故障的差动速断保护；
②反应区内故障二次谐波闭锁的比率制动差动保护；
③CT断线告警功能。
9.1.2保护元件（装置内部分配）：
（1）、差动速断保护元件：
      一般取6~12倍的额定电流。
（2）、比例制动差动保护：
      为了保证内部故障时差动保护灵敏动作，同时防止外部故障时及差动各侧测点CT特性不一致的暂态不平衡电流引起的误动作，采用三段式比例差动制动原理，其动作方程如下：
       Id>Icd                                         （Ir<Ir1）
      Id >k1（Ir - Ir1）+ Icd                        （Ir1≤Ir≤Ir2）
      Id > k2（Ir - Ir2）+ k1（Ir2- Ir1）+ Icd               （Ir > Ir2）

其中，Icd为差动保护的启动电流定值；
Id为差动电流；
  Ir为制动电流；
  Ir1为可整定的第一拐点电流；
  Ir2为固定的第二拐点电流（内部固定取为2 Ie）；
Ie为变压器高压侧额定电流；
k1为可整定的制动曲线的斜率；
                        &nb

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