華工自動化企業(yè)供電供配電系統(tǒng)和繼電保護(hù)課件

1、第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)本章要點(diǎn) 繼電保護(hù)是變電所二次回路的重要組成部分，其作用是防止因短路故障或者設(shè)備異常運(yùn)行造成電氣設(shè)備或者供配電系統(tǒng)損壞，提高供電可靠性，是供電設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。本章主要講述繼電保護(hù)的基本知識和理論、整定計(jì)算方法以及線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等電氣設(shè)備的繼電保護(hù)的有關(guān)內(nèi)容；同時對于熔斷器保護(hù)整定計(jì)算以及重合閘裝置、電源備自投裝置進(jìn)行介紹。本章主要掌握如下問題：1、繼電保護(hù)的基本知識 （1）繼電保護(hù)的任務(wù)； （2）繼電保護(hù)的要求； （3）繼電保護(hù)的組成及原理； （4）當(dāng)前繼電保護(hù)的主要形式；第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)本章要點(diǎn)第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù) （5）電流保護(hù)的接線方

2、式和接線系數(shù)；2、常用的繼電保護(hù)器 （1）常用的繼電保護(hù)器的分類及表示方法； （2）常用的繼電保護(hù)器介紹；3、線路的繼電保護(hù)原理 （1）電力線路的常見故障與保護(hù)配置； （2）過電流保護(hù)原理及參數(shù)整定方法； （3）電流速斷保護(hù)原理及參數(shù)整定方法；4、電力變壓器的繼電保護(hù) （1）瓦斯保護(hù)原理； （2）差動保護(hù)原理；第七章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù) （5）電流保護(hù)的接線方式第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 一、繼電保護(hù)的任務(wù)1繼電保護(hù)裝置能夠反映供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并能夠使斷路器跳閘或者起動信號裝置發(fā)出預(yù)告信號的一種裝置。2繼電保護(hù)的任務(wù)：(1) 切除故障，恢復(fù)供電：自動地、迅速地、

3、有選擇性地將故障設(shè)備從供配電系統(tǒng)中切除，使其他非故障部分迅速恢復(fù)正常供電；(2) 指示異常運(yùn)行狀態(tài)：正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)出預(yù)告信號，以便操作人員采取措施，恢復(fù)電器設(shè)備的正常運(yùn)行；(3) 提高供電可靠性：與供配電系統(tǒng)的自動裝置(如自動重合閘裝置、備用電源自動投人裝置等)配合，提高供配電系統(tǒng)的供電可靠性；第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 一、繼電保護(hù)的任務(wù)第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 二、對繼電保護(hù)的要求總體要求滿足“四性”：選擇性、可靠性、速動性和靈敏性。1.選擇性：當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置動作只切除故障設(shè)備，使停電范圍最小，保證系統(tǒng)中無故障部分仍能夠正常工作。如果供電系統(tǒng)發(fā)

4、生故障時，靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置不動作，而距離故障點(diǎn)較遠(yuǎn)前一級保護(hù)裝置動作（越級動作），稱為“失去選擇性”。2.可靠性：不誤動，不拒動；繼電保護(hù)在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，若發(fā)生故障或出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)該準(zhǔn)確動作，不拒動；發(fā)生任何保護(hù)不該動作的故障或者出現(xiàn)異常狀態(tài)，不誤動；保護(hù)裝置的可靠程度與保護(hù)裝置的元件質(zhì)量、接線方式以及安裝、整定、運(yùn)行等多種因素有關(guān)。第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 二、對繼電保護(hù)的要求第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 3.速動性：發(fā)生故障時，繼電保護(hù)應(yīng)該盡快動作，切除故障，減小故障引起的損失，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。故障切除時間等于保護(hù)裝置動作時間和斷路器動作時間之和。4.靈敏性：靈敏性

5、是指繼電保護(hù)在其范圍之內(nèi)，對發(fā)生的故障或異常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力，在繼電保護(hù)的范圍內(nèi)，不論系統(tǒng)的運(yùn)行方式、短路性質(zhì)和短路位置如何，保護(hù)都應(yīng)該正確動作。保護(hù)裝置的靈敏度通常采用保護(hù)裝置的保護(hù)區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式時的最小短路電流 與保護(hù)裝置一次動作電流（即保護(hù)裝置動作電流換算到一次電路的值）Iop1的比值來表示，即：第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 3.速動性：第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 三、繼電保護(hù)的基本工作原理及構(gòu)成 供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，會引起電流增大、電壓降低、電壓和電流之間相位角改變等，利用上述物理量在故障時和正常時的差別，可以構(gòu)成各種不同工作原理的繼電保護(hù)裝置：電流保護(hù)、電壓保護(hù)、方向

6、保護(hù)、距離保護(hù)和差動保護(hù)等。第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 三、繼電保護(hù)的基本工作原理及構(gòu)第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 基本組成：測量、邏輯、執(zhí)行三部分組成。測量部分測量被保護(hù)設(shè)備的某物理量，并和保護(hù)裝置的整定值進(jìn)行比較，判斷被保護(hù)設(shè)備是否發(fā)生故障，保護(hù)裝置是否該起動；邏輯部分根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)和出現(xiàn)的順序，使保護(hù)裝置按照一定的邏輯關(guān)系工作，輸出信號到執(zhí)行部分。執(zhí)行部分 根據(jù)邏輯部分的輸出信號驅(qū)動保護(hù)裝置動作，使斷路器跳閘或者發(fā)出信號。第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 基本組成：測量、邏輯、執(zhí)行三部第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 四當(dāng)前繼電保護(hù)的主要形式1.機(jī)電型繼電器保護(hù)裝置主要通過各種繼電器的

7、整定來完成保護(hù)功能，當(dāng)前繼電保護(hù)的主要形式；2晶體管繼電保護(hù)裝置利用不同功能的晶體管電路組成，動作快、靈敏度高、功耗小、體積小、重量輕等；但是存在抗干擾性能差，元件易損壞以及由此帶來的誤操作等缺點(diǎn)。目前應(yīng)用不多；3微機(jī)繼電保護(hù)裝置繼電保護(hù)裝置的將來發(fā)展趨勢；第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 四當(dāng)前繼電保護(hù)的主要形式第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 五、電流保護(hù)的接線方式和接線系數(shù)電流保護(hù)的接線方式：電流保護(hù)中的電流繼電器與電流互感器二次繞組的連接方式。接線系數(shù)：流入繼電器的電流與電流互感器二次繞組電流的比值：第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 五、電流保護(hù)的接線方式和接線系第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 （1）三相三

8、繼電器接線方式 三相三繼電器接線方式是將3只電流繼電器分別與3只電流互感器相連接，如圖所示，又稱完全星形接線。它能反映各種短路故障，流人繼電器的電流與電流互感器二次繞組的電流相等，其接線系數(shù)在任何短路情況下均等于1。這種接線方式主要用于高壓大接地電流系統(tǒng)，保護(hù)相間短路和單相短路。第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 （1）三相三繼電器接線方式第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 （2）兩相兩繼電器接線方式兩相兩繼電器接線方式是將兩只電流繼電器分別與設(shè)在A，C相的電流互感器連接，如圖所示，又稱不完全星形接線。由于B相沒有裝設(shè)電流互感器和電流繼電器，因此，它不能反應(yīng)單相短路，只能反應(yīng)相間短路，其接線系數(shù)在各種相間短路

9、時均為1。此接線方式主要用于小接地電流系統(tǒng)的相間短路保護(hù)。 第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 （2）兩相兩繼電器接線方式第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 （3）兩相一繼電器接線方式兩相一繼電器接線方式如圖所示，流入繼電器的電流為兩個CT二次繞組電流之差，即 ，因此又稱為兩相電流差接線。第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 （3）兩相一繼電器接線方式第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 當(dāng)正常工作或出現(xiàn)三相短路時，由于三相電流對稱，流入繼電器的電流為CT二次電流的 倍，即 ；當(dāng)A,C兩相短路時，A相和C相的電流大小相等，方向相反，所以 ；當(dāng)A,B或者B,C短路時，由于B相沒有電流互感器，流入繼電器的電流與電流互感器二次電流相等

10、，故 ；可見這種接線方式可以反映各種不同的相間短路，但其接線系數(shù)隨短路種類的不同而不同，保護(hù)的靈敏度也不同，主要用于高壓電機(jī)的保護(hù)。第一節(jié) 繼電保護(hù)的基本知識 當(dāng)正常工作或出現(xiàn)三相短路時，由第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類一、繼電器的分類及表示方法保護(hù)繼電器（relay）:在其輸入的物理量達(dá)到規(guī)定值時，其電氣輸出電路被接通或者分?jǐn)嗟淖詣与娖鳌５诙?jié)常用的保護(hù)繼電器分類一、繼電器的分類及表示方法第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類繼電器的類型表示方法：第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類繼電器的類型表示方法：第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類二、幾種常見繼電器的介紹1.電磁式電

11、流繼電器單流繼電器文字符號：KA；為起動元件。內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖形符號如圖所示。動作原理如圖解釋。與電流互感器的二次側(cè)串聯(lián)連接。第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類二、幾種常見繼電器的介紹第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類繼電器的動作電流使過流繼電器動作的最小電流， （operating current）；繼電器的返回電流使繼電器由動作狀態(tài)返回到起始位置的最大電流， （returning current） ；繼電器的返回系數(shù)返回電流與動作電流的比值：(returning ratio)顯然，對于過量繼電器而言：返回系數(shù)越大繼電器越靈敏，電磁式電流繼電器的返回系數(shù)通常為

12、：0.85。第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類繼電器的動作電流使過流繼電器動第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類調(diào)節(jié)方式：（1）改變調(diào)整桿的位置改變彈簧的反作用力，可以實(shí)現(xiàn)力矩的平滑調(diào)整；（2）改變繼電器線圈的接線方式；當(dāng)線圈由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)時，相當(dāng)于線圈匝數(shù)減少了一半，由于繼電器動作所需的電磁力是一定的，即所需磁動勢一定，因此動作電流增大一倍；反之動作電流將會減小一倍。第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類調(diào)節(jié)方式：第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類2.電磁式電壓繼電器電壓繼電器的文字符號：KV；為起動元件。電磁式電壓繼電器與電流繼電器的工作原理基本相同；區(qū)別：電壓線圈的匝數(shù)較多，與電壓互感器并聯(lián)；第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類2.電

13、磁式電壓繼電器第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類3.電磁式時間繼電器電磁式時間繼電器的文字符號為:KT；DS型電磁式時間繼電器內(nèi)部接線和圖形符號如圖所示。作用：使保護(hù)裝置獲得延時；可以通過調(diào)整主靜觸點(diǎn)和主動觸點(diǎn)之間的相對位置，來調(diào)整時間的長短。注意：不能常時間通電，否則需要串接電阻。 第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類3.電磁式時間繼電器第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類4.電磁式信號繼電器文字符號為：KS；電磁式信號繼電器的作用：發(fā)出指示信號，表示保護(hù)動作，同時接通信號回路，發(fā)出燈光或者音響信號；又稱指示繼電器。內(nèi)部接線和圖形符號如圖所示。第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分

14、類4.電磁式信號繼電器第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類5.電磁式中間繼電器文字符號：KM。作用：觸頭容量較大，數(shù)量較多，在繼電保護(hù)裝置中用于彌補(bǔ)主繼電器觸頭容量或者觸頭數(shù)量的不足。用作輔助繼電器（auxiliary relay）。電磁式中間繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖所示。第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類5.電磁式中間繼電器第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第二節(jié)常用的保護(hù)繼電器分類第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)一、電力線路的常見故障和保護(hù)配置1供配電線路特點(diǎn)：用戶內(nèi)部的高壓電力線路的電壓等級一般為635KV，線路較短，而且通常為單端供電。2常見故障：相間短路、單相接地、過負(fù)荷。3保護(hù)類型：主要采用電流保護(hù)原理，裝

15、設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)一、電力線路的常見故障和保護(hù)配置第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)二、過電流保護(hù)過電流保護(hù) (over-current protection)當(dāng)通過線路的電流大于繼電器的動作電流時，保護(hù)裝置起動，并用時限來保證動作的選擇性。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)二、過電流保護(hù)第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（一）過流保護(hù)的接線和工作原理1定時限過電流保護(hù)裝置的接線和工作原理短路過程分析： 當(dāng)一次側(cè)發(fā)生短路故障時，繼電器電流大于其動作電流時： KA動作KA常開觸點(diǎn)閉合KT線圈通電KT延時后常開觸點(diǎn)閉合KM和KS線圈通電：KS動作，指示牌掉下，常開觸點(diǎn)閉合

16、啟動燈光和音響。KM動作，常開觸點(diǎn)閉合YR通電QF跳閘切斷斷路故障。 跳閘完成即短路故障被切除之后，繼電保護(hù)裝置中除了KS之外其它所有的繼電器均能自動返回到初始狀態(tài)，而KS需要手動復(fù)位。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（一）過流保護(hù)的接線和工作原理第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（二）保護(hù)整定計(jì)算第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（二）保護(hù)整定計(jì)算第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù) 可靠系數(shù)；DL型取1.2, GL型取1.3；接線系數(shù)；由具體的接線方式?jīng)Q定；返回系數(shù)，DL型取0.85,GL型取0.8；CT變比；保護(hù)裝置一次側(cè)的動作電流為：1.動作電流整定第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù) 可靠系數(shù)；D第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)2

17、動作時限整定為了保證前后兩級保護(hù)裝置動作的選擇性，過電流保護(hù)的動作時間，應(yīng)按照“階梯原則”進(jìn)行整定。由上所述，定時限過電流保護(hù)裝置的起動由電流繼電器完成，動作時限的實(shí)現(xiàn)由時間繼電器完成。特點(diǎn)：保護(hù)裝置的動作時限與短路電流的大小無關(guān)，僅取決于由選擇性確定的時間繼電器的整定時間（定時限過電流保護(hù)的特點(diǎn)）；第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)2動作時限整定第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù) 為保證動作的選擇性，自負(fù)載側(cè)向電源側(cè)，后一級線路的過電流保護(hù)裝置的動作時限應(yīng)比前一級線路保護(hù)的動作時限大一個時限級差，如圖所示，即按階梯原則進(jìn)行整定。式中， 為時限級差，定時限過電流保護(hù)取05s。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù) 為保證

18、動作的選擇性，自負(fù)載側(cè)向電第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（3）保護(hù)靈敏度校驗(yàn)過電流保護(hù)的靈敏度采用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下線路末端的兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。過電流保護(hù)范圍：本級線路與下級線路；本級線路為主保護(hù)，下級線路為其后備保護(hù)；第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（3）保護(hù)靈敏度校驗(yàn)第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)三、電流速斷保護(hù) 過電流保護(hù)的不足：線路越靠近電源，過電流保護(hù)的動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大；第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)三、電流速斷保護(hù)第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)1電流速斷保護(hù)的接線和工作原理 （1）電流速斷保護(hù)實(shí)際為一種不帶時限（瞬時動作）的過電流保護(hù)，相當(dāng)于在過電流保護(hù)裝置中將定時限過電流保

19、護(hù)中的時間繼電器去掉，即起動的電流繼電器直接接信號繼電器和中間繼電器，從而發(fā)出信號以及執(zhí)行跳閘。 （2）定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)共用一套電流互感器和中間繼電器，電流速斷保護(hù)還單獨(dú)使用電流繼電器3KA和4KA，信號繼電器2KS。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)1電流速斷保護(hù)的接線和工作原理第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)2電流速斷保護(hù)的整定（1）動作電流整定由于電流速斷保護(hù)動作不帶時限，為了保證速斷保護(hù)動作的選擇性：在下一級線路首端出現(xiàn)最大短路電流（三相短路）時，電流速斷保護(hù)不應(yīng)動作，即速斷保護(hù)動作電流，避免在后一級速斷保護(hù)所保護(hù)的線路首端發(fā)生三相短路時前一級速斷保護(hù)誤動作的可能性，以保證選擇性。第三

20、節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)2電流速斷保護(hù)的整定第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)則速斷保護(hù)繼電器的動作電流整定值為：保護(hù)線路末端最大三相短路電流；可靠系數(shù)；接線系數(shù)；CT變比。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)則速斷保護(hù)繼電器的動作電流整定值為第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（2）電流速斷保護(hù)的死區(qū)以及彌補(bǔ)方式電流速斷保護(hù)的動作電流大于線路末端的最大三相短路電流，所以電流速斷不能線路全長，只能保護(hù)線路的一部分；而且靠近線路末端的一段線路上發(fā)生的不一定是最大的短路電流（如兩相短路），此時電流速斷不會動作，電流速斷不能有效保護(hù)電路的全長。保護(hù)裝置不能保護(hù)的區(qū)域稱為“死區(qū)”（dead band）。保護(hù)死區(qū)線路不能被保護(hù)的部分

21、；保護(hù)區(qū)線路能夠被保護(hù)的部分；所以：電流速斷保護(hù)存在保護(hù)死區(qū)。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（2）電流速斷保護(hù)的死區(qū)以及彌補(bǔ)方第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)彌補(bǔ)措施：為了彌補(bǔ)死區(qū)得不到保護(hù)的缺陷，凡是裝設(shè)電流速斷保護(hù)的線路，必須配備帶時限的過電流保護(hù)，過電流保護(hù)的動作時間比電流速斷保護(hù)至少長一個時間級差：注意：a保證前后的過電流保護(hù)動作時間符合“階梯原則”，從而保證選擇性；b在電流速斷保護(hù)的區(qū)域內(nèi)，速斷保護(hù)是主保護(hù)，過電流保護(hù)是后備保護(hù)；而在電流速斷保護(hù)的死區(qū)內(nèi)，過電流保護(hù)為基本保護(hù)。第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)彌補(bǔ)措施：第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（3）靈敏度校驗(yàn)由于電流速斷保護(hù)存在死區(qū)，因此靈敏度校驗(yàn)

22、不能用線路末端最小兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)，而只能用線路首端最小兩相短路電流 進(jìn)行校驗(yàn)：第三節(jié) 電力線路的繼電保護(hù)（3）靈敏度校驗(yàn)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)一電力變壓器的常見故障和保護(hù)配置1分類2常見故障第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)一電力變壓器的常見故障和保護(hù)配第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)3.保護(hù)配置（1）瓦斯保護(hù)適用對象： 的油浸式變壓器或 車間油浸式變壓器；作用：作為內(nèi)部故障以及油面降低的主保護(hù)，反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作；輕瓦斯保護(hù)：動作于信號；重瓦斯保護(hù)：動作于跳閘；第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)3.保護(hù)配置第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)（2）縱差保護(hù)或者電流速斷保護(hù)適用對象：

23、的并聯(lián)運(yùn)行及較重要的變壓器、或者 的單獨(dú)運(yùn)行變壓器；其余的容量較小的變壓器可采用電流速斷的保護(hù)方案進(jìn)行保護(hù)；作用：變壓器繞組、絕緣套管以及引出線相間短路的主保護(hù)；動作于跳閘。（3）過電流保護(hù)適用對象：降壓變壓器；作用：外部短路故障的主保護(hù)；瓦斯以及縱差保護(hù)的后備保護(hù)；第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)（2）縱差保護(hù)或者電流速斷保護(hù)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)二、變壓器的氣體保護(hù)(1)氣體保護(hù)裝置原理：當(dāng)變壓器油箱內(nèi)出現(xiàn)故障時，電弧高溫會使得變壓器內(nèi)的油分解成大量的油氣體，通過氣體繼電器完成動作；第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)二、變壓器的氣體保護(hù)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)(1)動作過程分析：輕瓦斯動作

24、： 變壓器內(nèi)部輕微故障時，產(chǎn)生的氣體較少，聚集在氣體繼電器的上部，使得油面下降，上開口油杯露出油面，重力產(chǎn)生的力矩大于平衡錘力矩，開始下降，導(dǎo)致上部的干簧觸點(diǎn)閉合；發(fā)出警告信號。重瓦斯保護(hù)： 變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，產(chǎn)生大量氣體，油氣混合物迅猛從油箱通過聯(lián)通管沖向油枕。在油氣混合物的沖擊下，氣體繼電器的擋板被掀起，使得下開口油杯下降，下干簧觸點(diǎn)閉合；發(fā)出跳閘信號，使得斷路器跳閘。漏油事故保護(hù)：若變壓器油箱嚴(yán)重漏油，隨著氣體繼電器內(nèi)的油面下降，首先上油杯下降，上干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出報(bào)警信號；接著下油杯下降，下干簧觸點(diǎn)閉合，發(fā)出跳閘信號，使得斷路器跳閘。第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)(1)動作過程分

25、析：第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)3.氣體保護(hù)的接線（1）輕微故障時，KG動作上觸點(diǎn)閉合，發(fā)出預(yù)告信號；（2）嚴(yán)重故障時，KG動作下觸點(diǎn)閉合，起動中間繼電器，發(fā)出跳閘信號以及預(yù)告信號；第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)3.氣體保護(hù)的接線（1）輕微故障第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)注意：（1）為了防止油流引起的抖動，利用了自保持觸點(diǎn)保證斷路器可靠跳閘；（2）變壓器進(jìn)行濾油、加油、換硅膠時，必須將切換片XB轉(zhuǎn)換到信號燈HL上，防止重瓦斯誤操作；（3）氣體繼電器安裝在油箱與油枕之間；（4）瓦斯保護(hù)之后，可以通過蓄積在氣體繼電器中的氣體成分進(jìn)行故障診斷，判斷故障原因以及處理要求。第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)注意

26、：第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)三變壓器的差動保護(hù)1裝設(shè)差動保護(hù)的必要性：電流速斷保護(hù)迅速但存在保護(hù)死區(qū)；過電流保護(hù)能夠保護(hù)整個變壓器，但動作時間過長；動作靈敏但只能保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障；為克服上述的缺點(diǎn)，GB規(guī)定：10000KVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和6300KVA及以上的并列運(yùn)行的變壓器應(yīng)該裝設(shè)差動保護(hù)。第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)三變壓器的差動保護(hù)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)2動作原理：第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)2動作原理：第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)變壓器一、二次側(cè)不平衡電流，即通過繼電器的電流為：當(dāng)正常運(yùn)行時，不平衡電流較小，小于繼電器的動作電流，不動作Iub；當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)故障時，當(dāng)

27、K1點(diǎn)發(fā)生短路時，變壓器一次側(cè)電流增大，二次側(cè)電流減小，則Iub較大，導(dǎo)致保護(hù)裝置動作；當(dāng)K2點(diǎn)發(fā)生短路時，變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)電流同時增加，則Iub基本保持不變，保護(hù)裝置不動作；差動保護(hù)的保護(hù)范圍：兩側(cè)流互之間的區(qū)域；包括變壓器內(nèi)部故障、絕緣套管以及引出線上的斷路故障。第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)變壓器一、二次側(cè)不平衡電流，即通第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)3變壓器差動保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因和減小措施變壓器差動保護(hù)實(shí)際上是利用保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時，變壓器兩側(cè)電流在差動回路（差動保護(hù)連結(jié)中連接繼電器的回路）中引起的不平衡電流（disequilibrated current）而動作的一種保

28、護(hù)。為提高保護(hù)的靈敏度，變壓器正常運(yùn)行時或者保護(hù)區(qū)域外短路時，希望流入繼電器的不平衡電流盡可能小，最好為0，但由于變壓器的連接組別和電流互感器的變比等原因，不平衡電流不可能為0。第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)3變壓器差動保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)（1）由于變壓器接線而引起的不平衡電流及消除措施Yd11聯(lián)結(jié)的變壓器：變壓器高低壓側(cè)存在30度的相位差；即使通過恰當(dāng)選擇變壓器兩側(cè)流互的變比，使得CT二次電流大小相等，但是由于這兩個電流之間存在30度的相位差，因此在差動回路中仍然有相當(dāng)大的不平衡電流存在；解決措施：在變壓器星形聯(lián)結(jié)一側(cè)的CT接成三角形聯(lián)結(jié)，而變壓器三角形聯(lián)結(jié)一側(cè)的CT聯(lián)結(jié)成星形，便可以消除差動回路中因變壓器兩側(cè)電流相位不同而引起的不平衡電流。如圖所示。第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)（1）由于變壓器接線而引起的不平第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)第四節(jié) 電力變壓器的繼電保護(hù)（2）由兩側(cè)CT變流比選擇而引起的不平衡電流及其消除措施原因：由于變壓器的變比和互感器的變比各有標(biāo)準(zhǔn)，很難完全配合得當(dāng)，從而很難實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)兩邊的電流完全相等，必然在回路中產(chǎn)生不平衡電流；消除措施：在二