电力变压器的主保护有哪些

1. 电力变压器的主保护毕业论文(急需关于变压器)

电力变压器的主保护毕业论文(急需关于变压器)

1.急需关于变压器

基于压流波形特征的变压器继电保护的研究

【英文题名】 Study of Transformer Protection Based on Wave Character of Voltage-Current

【作者中文名】陈剑；

【导师】商国才；

【学位授予单位】华北电力大学；

【学科专业名称】电力系统及其自动化

【学位年度】 2002

【论文级别】硕士

【网络出版投稿人】华北电力大学

【网络出版投稿时间】 2002-05-14

【关键词】变压器保护；励磁涌流；匝间短路；小波变换；

【英文关键词】 transformer protection,magnetizing inrush,turn-to-turn short current,wavelet transform;

【中文摘要】利用电磁暂态仿真程序（EMTP）对变压器各种运行状态进行了仿真。从变压器电磁特性出发，提出了利用电源侧电压和电流微分的比值来判别变压器是否含有励磁涌流；通过对电流波形的小波分析，利用小波变换后的能量微分来判断变压器是否发生内部故障。结合上述两方面的优势，提出了基于压流波形特征的变压器继电保护方案。仿真结果表明利用该方案实现的保护准确性高、动作速度快，即能可靠的识别变压器励磁涌流，又能快速的判断变压器内部故障，其中对变压器匝间短路的判断也非常的灵敏、有效。

【英文摘要】 Various states of power transformer are simulated with Electromagnetic Transients Analysis Program(EMTP). Using the ratio of voltage and current differential judges whether the transformer has magnetizing inrush from the transformer's electromagnetism character. Through transforming the current wave by wavelet, using energy differential of the result of the wavelet transform judges whether the transformer occurs interior fault. Combining the advantage of two parts, a new theory of transformer protection bas。

2.跪求变压器保护论文

浅谈变压器保护的若干问题摘要：变压器是电力系统最主要的供电设备，如果发生故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响，文章对运行中变压器保护存在的问题进行分析并提出了补救措施。

关键词：变压器；后备保护；主变保护；电流互感器；断路器变压器是电力系统最主要的供电设备，如发生故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响，因此，装设性能良好、安全可靠的保护装置非常必要。近年来全国发生多起220kV降压变低压侧故障均由于后备保护等存在问题引起的。

一些典型事故再次提醒我们，变压器保护确实存在一些问题影响系统的安全稳定运行。下面对相关问题进行分析。

1相间故障的后备保护存在的问题及解决方法近年来，变压器由于中、低压侧，特别是低压侧母线故障时断路器未能断弧或拒动，而高压侧保护对此又没有足够的灵敏度，遂导致变压器损坏的事故在国内屡见不鲜。例如，某220kV变电站就因主变10kV母线侧刀闸发生短路故障时，10kV开关未能断弧而造成主变烧毁。

其原因就是主变220kV侧的相间后备保护—复合电压闭锁过流保护的复合电压未选用10kV侧，而220kV、110kV侧的电压闭锁元件对10kV侧短路的灵敏度不够，造成高、中压侧后备保护没能动作，10kV侧短路故障无法排除，而使事故进一步扩大。由此可见，除加强变压器的主保护外，还应对相间后备保护存在的问题进行分析，并采取措施加以改善。

1.1电压闭锁元件灵敏度不足当过电流保护不符合灵敏度要求时，常采用复合电压闭锁过电流保护方式，而在低压侧母线或出口三相故障时，高、中压侧电压很高，不足以启动低电压元件。解决高、中压侧电压元件灵敏度不足的方法一般采用三侧电压闭锁并联的方式，低压侧可只采用本侧电压。

这种方式要注意电流灵敏度提高后，在低压侧故障切除时可能会因自启动电流过大而造成误动。 1.2电流元件的灵敏度不足（1）一些110kV双绕组主变的低压侧未装设过流保护，要靠高压侧过流保护作为低压侧母线、线路故障的后备保护，而电源侧线路保护对主变低压侧故障又无足够的灵敏度。

这样，当高压侧后备保护拒动或断路器拒动时，低压侧的故障就没有第二重保护。所以，110kV双绕组主变的低压侧也应装设过流保护作为本侧母线和相邻线路保护的后备。

为防止低压侧断路器拒动，过流保护应做成两个时间段，第一时限跳低压侧（或母联），第二时限跳各侧，以弥补高压侧后备保护电流灵敏度不足的问题。（2）对于220kV大容量主变而言，由于低压侧加装了限流电抗器，使低压母线的短路电流大幅度下降，遂造成高压侧过流保护的电流元件对低压母线的短路故障灵敏度不足。

如果两台变压器中压侧并联运行，则灵敏度就更差。所以，运行方式的合理安排、保护的合理配置对系统安全稳定运行，防止大面积停电均有非常重要的意义。

合理安排变电站主变的运行方式。目前，110kV配电网以远后备设计为主，110kV及以下电网尽可能以辐射状网络方式运行，强调简化电网运行接线，防止电磁环网可能带来的系统事故，况且电网结构简单、清晰，继电保护的配置与整定也简单。

因此，2台主变的中、低压侧分开运行是有条件的，且可减小低压侧的短路容量。中、低压侧分列运行后，提高了高压侧过流保护的电流元件对低压母线短路故障的灵敏度，为提高供电的可靠性，可在母联上装设备用自投装置。

加强变压器低压侧的后备保护。因低压母线一般不设母差保护，故母线故障要靠变压器的后备保护来切除。

对于低压母线上所带的电容器、线路等设备故障，主变低压侧开关应是切除故障的后备开关，低压侧保护则是这些设备的后备保护。由于高、中压侧后备保护对低压侧故障的灵敏度不高，所以要加强主变低压侧后备保护：在原有配置的基础上再增加一套后备保护作为低压母线保护或其后备，其定值与出线I段或II段相配合，对母线有1.5的灵敏度。

整定时限宜短原因：一是减少变压器出口短路电流对变压器和其它设备的损害；二是防止断路器柜中直流被烧断而不能切除故障。可设两时限，第一时限t1跳本侧（或母分），第二时限t2跳三侧。

在变压器的低压侧配置两套完全独立的过流保护作为低压侧母线的主保护及后备保护，在这种情况下，要求这两套过流保护接于不同的电流互感器，经不同的直流熔断器（自动空气开关）供电，并分别作用于该低压侧断路器和变压器各侧断路器。 2主变保护的直流配置当10kV母线故障发生在10kV断路器柜内时，弧光窜入直流系统造成整个直流操作电源消失，引起变压器损坏的事故在全国已发生多起，前述的某变电站即是一例。

为保证2套双重化保护的完全独立，以防弧光窜入直流系统引起全站直流停电，变电站要有两段直流母线，两套保护分别由一段母线供电。 220kV降压三绕组变压器的保护电源作如下配置：第一段母线：主变差动保护，中压侧后备保护，低压侧第一套后备保护。

第二段母线：非电量（含失灵、不一致）保护，高压侧后备保护，低压侧第二套后备保护。在两组母线上，差动、各后备保护应使用不同的分支直流熔断器（自动空气开关），并注意熔断器。

3.220KV电网的继电保护毕业设计

5.1主变压器保护5.1.1 概述电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，而本次变电所设计的变电所是市区220kV降压变电所，如果不保证变压器的正常运行，将会导致全所停电，甚至影响到下一级降压变电所的供电可靠性。

变压器的故障可分为内部和外部两种故障。内部故障是指变压器油厢里面的各种故障，主要故障类型有：1）各绕组之间发生的相间短路；2）单相绕组部分线区之间发生的匝间短路；3）单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地短路；4）铁芯烧损。

变压器的外部故障类型有：1）绝缘套管网络或破碎而发生的单相接地（通过外壳）短路；2）引出线之间发生的相间故障。变压器的不正常运行情况主要有：1）由于外部短路或过负荷而引起的过电流；2）油箱漏油而造成的油面降低；3）变压器中性点电压升高或由于外加电压过高而引起的过励磁。

为了防止变压器发生各种类型故障和不正常运行时造成不应有的损失，保证系统安全连续运行，故变压器应装设一系列的保护装置。5.1.2变电所主变保护的配置5.1.2.1主变压器的主保护1）瓦斯保护对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低，应装设瓦斯保护，它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。

其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。如图5-1所示为瓦斯保护的原理接线图。

2）差动保护对变压器绕组和引出线上发生故障，以及发生匝间短路时，其保护瞬时动作，跳开各侧电源断路器。5.1.2.2主变压器的后备保护为了反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，作为差动保护和瓦斯保护的后备，所以需装设过电流保护。

而本次所设计的变电所，电源侧为220kV，主要负荷在110kV侧，即可装设两套过电流保护，一套装在中压侧110kV侧并装设方向元件，电源侧220kV侧装设一套，并设有两个时限和，时限设定原侧为 ≥ +△t，用一台变压器切除三侧全部断路器。5.1.2.3过负荷保护变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此只需装设单相式过负荷保护，过负荷保护一般经追时动作于信号，而且三绕组变压器各侧过负荷保护均经同一个时间继电器。

5.1.2.4 变压器的零序过流保护对于大接地电流的电力变压器，一般应装设零序电流保护，用作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，一般变电所内只有部分变压器中性点接地运行，因此，每台变压器上需要装设两套零序电流保护，一套用于中性点接地运行方式，另一套用于中性点不接地运行方式。5.2限流电抗器的选择为了选择10kV侧各配电装置，因短路电流过大，很难选择轻型设备，往往需要加大设备型号，这不仅增加投资，甚至会因断流容量不足而选不到合乎要求的电器，选择应采取限制短路电流，即在10kV侧需装设电抗器。

一般按照额定电压、额定电流、电抗百分数、动稳定和热稳定来进行选择和检验。5.2.1额定电压和额定电流的选择、— 电抗器的额定电压和额定电流、— 电网额定电压和电抗器的最大持续工作电流5.2.2 电抗器百分数的选择1）电抗器的电抗百分数按短路电流限制到一定数值的要求来选择，设要求短路电流限制到，则电源至短路点的总电抗标幺值为： / — 基准电流 —电源至电抗器前系统电抗标幺值电抗器在其额定参数下的百分电抗2）电压损失检验：普通电核器在运行时，电抗器的电压损失不大于额定电压的5%，即： — 负荷功率因数角一般取0.83）母线残压检验，为减轻短路对其他用户的影响，当线路电抗器后短路时，母线残压不能低于电网额定值的60~70%即： 5.2.3热稳定和动稳定的检验热稳定和动稳定检验应满足下式： ≥ 、— 电抗器后短路冲击电流和稳态电流、— 电抗器的动稳定电流和短时热电流（t =1s） 5.3防雷及接地体设计5.3.1 概述电气设备在运行中承受的过电压，有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时电磁能量产生振满和积聚而引起的内部过电压两种类型。

按其产生原因，它们又可分为以下几类：直击雷过电压雷电过电压感应雷过电压侵入雷电流过电压长线电容效应工频过电压不对称接地故障甩负荷消弧线圈线性谐振过电压暂时过电压线性谐振传递过电压线路断线谐振过电压铁磁谐振电磁式电压互感器饱和参数谐振发电机同步或异步自励磁开断电容器组过电压操作电容负荷过电压开断空载长线过电压关合空载长线过电压开断空载变压器过电压操作过电压操作电感负荷过电压开断并联电抗器过电压开断高压电动机过电压角列过电压间歇电弧过电压5.3.2 防雷保护的设计变电所是电力系统的中心环节，是电能供应的来源，一旦发生雷击事故，将造成大面积的停电，而且电气设备的内绝缘会受到损坏，绝大多数不能自行恢复并严重影响国民经济和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保证电气设备的安全运行。变电所的雷击害来自两个方面，一是雷直击变电所，二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入，对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线，使所有设备都处于避雷针（线）的保护范围之内，此外还应。

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1、电力变压器保护[电气工程与自动化专业论文] 电力变压器保护[电气工程与自动化专业论文]目录摘要ⅠABSTRACTⅡ1绪论11.1课题背景11.1.1设计题目11.1.2毕业设计原始资料11.1.3待保护变压器的在系统中的连接情况11.1.4设计。类别：毕业论文大小：745 KB 日期：2008-10-18 2、地方电力网规划（毕业设计）地方电力网规划（毕业设计）目录第一章电力电量平衡51.1.系统最大供电负荷计算51.2.工作容量计算51.2.1.水电工作容量的计算51.2.2.火电厂工作容量的计算71.3.备用容量的计算81.3。

. 类别：毕业设计大小：1.24 MB 日期：2008-04-30 参考资料：摘要随着电力电网事业的发展，全国联网的格局已基本形成。

科技水平得到提高，电力环境保护得以加强，使中国电力工业的科技水平与世界先进水平日渐接近。电力管理水平和服务水平不断得到提高，电力发展的战略规划管理、生产运行管理、电力市场营销管理以及电力企业信息管理水平、优质服务水平等普遍得到提高。

进一步扩大了对外开放，积极实施国际化战略。本论文围绕35kV变电站的保护整定计算展开分析和讨论，重点设计了电力系统基本常识以及需要系数法计算负荷、电力网接线方案的选择原则、短路电流的计算、变压器和线路的继电保护配置以及无功功率补偿等。

同时详细介绍了主设备差动保护的整定算法，电气主接线的设计、做出短路点的等效电路图，对设备保护进行了相应的选择与校验。通过比较各个接线方式的优缺点，确定变电站的主接线方式。

关键字短路电流计算，继电保护，整定计算，电网接线方案，无功功率补偿目录1 绪论 11.1 变电站继电保护的发展 11.2 继电保护装置的基本要求 11.3 继电保护整定 11.4 本文的主要工作 22 设计概述 32.1设计依据 32.2设计规模 32.3设计原始资料 33 主接线方案的选择与负荷计算 53.1主接线设计要求 53.2变电站主接线的选择原则 63.3接线方案选择 63.3.1一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路图 63.3.2 一次侧采用外桥式结线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图 73.3.3一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图 73.3.4 一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主电路图 73.4 35kV变电所主接线简图 83.5 负荷计算 83.5.1 负荷计算的内容和目的 83.5.2 负荷计算的方法 93.5.3 本次设计的负荷计算 94 短路电流计算 114.1引言 114.2基准参数选定 114.3阻抗计算（均为标幺值） 124.4短路电流计算 134.5 短路电流计算结果 185 变电所继电保护及故障分析 195.1本系统故障分析 195.2 线路继电保护装置 195.3主变压器继电保护装置 195.4本设计继电保护原理概述 206 主变继电保护整定计算及继电器选择 216.1概述 216.2瓦斯保护 226.3差动保护：（主保护） 236.3.1 计算Ie及电流互感器变比，列表如下（表6.1）: 236.3.2 确定基本侧动作电流： 246.3.3确定基本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流 256.3.4确定非基本侧平衡线圈和工作线圈的匝数 266.3.5计算由于整定匝数与计算匝数不等而产生的相对误差Δfza 266.3.6初步确定短路线圈的抽头 266.3.7保护装置灵敏度校验 266.4过电流保护：（后备保护） 276.4.1过电流继电器的整定及继电器选择： 276.5 过负荷保护：（后备保护） 286.6冷却风扇自起动： 287 线路保护整定计算 297.1 概述 297.1.1对 3~63kV 线路的下列故障或异常运行，应装设相应的保护装置： 297.1.2 对 3~10kV 线路装设相间短路保护装置，应符合下列要求： 297.1.3 在 3~10kV 线路装设的相间短路保护装置，应符合下列规定： 297.1.4 对 35~63kV 线路，可按下列要求装设相间短路保护装置： 307.2 线路保护的原理： 307.3 35kV线路三段式电流保护整定计算 317.3.1 第一段无时限电流速断保护 317.3.2 第二段带时限电流速断保护 327.3.3 第三段过电流保护 327.4 10kV线路保护整定计算 337.4.1 电流速断保护的整定 337.4.2 过电流保护的整定 358 结论 37谢辞 38参考文献 39附录1：外文资料翻译 40A1.1 Substation and Power System Protection 40A1.2 变电站与电力系统继电保护 45。

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