继电保护——电力变压器

故障类型
1. 油箱内部
  1. 相间短路
  2. 匝间短路
  3. 接地短路
  4. 铁芯烧毁
2. 外部
  1. 套管和引出线上的相间短路和接地短路
不正常工作状态
1. 过电流、过电压、过负荷、过励磁
2. 油面降低
3. 冷却能力下降
主保护
1. 瓦斯保护
  1. 适用:
    1. 0.8MVA——户外
    2. 0，4MVA——室内
  2. 特点
    1. 优点
      1. 结构简单、灵敏性高
      2. 反映内部各种故障（包括轻微匝间短路）
    2. 缺点
      1. 不反应外部故障
      2. 内部严重故障时，反应速度不够快
  3. 动作逻辑
    1. 轻瓦斯
      1. 动作于信号
      2. 反映油箱内部气体容积——250~300平方厘米
    2. 重瓦斯
      1. 动作于跳闸+发信号
      2. 反映油流速度——0.6~1.5 m/s
  4. 安装
    1. 两个倾斜度
      1. ①邮箱顶盖：1%~1.5%
      2. ②油箱、油枕间的连接管道：2%~4%
    2. 切换片XB
      1. 试验位置
      2. 跳闸位置
2. 纵差保护、电流速断保护
  1. 纵差保护
    1. 适用
      1. 大容量T
      2. >6.3MVA重要变压器
      3. >10MVA备用变压器
      4. >330KV双重差动保护
    2. 特点
      1. 优点
      2. 不存在辅助导线问题
      3. 缺点：
      4. 不反应绕组数很少的匝间短路
      5. 不反应油面降低
      6. 产生不平衡电流大、原因多
    3. 基本原理
      1. 两侧KA变比选择：nTA2/nTA1=nT
      2. 动作判据：Id=|IH+IL|>Iact，Iact=Krel*Iunbmax
      3. PS: 比较的是两侧电流的：大小、相位
    4. 影响不平衡电流的因素
      1. T两侧绕组接线方式不一样
      2. 解决措施
      3. 传统保护：采用相位补偿接线
      4. 变压器Y+TAΔ
      5. 变压器Δ+TAY
      6. 微机保护：程序自动校准
      7. 采用相位、大小双重补偿——Y/d11接线的T结论
      8. 变压器差动回路：没有零序电流分量（区内、区外、任何故障）
      9. 区外各种短路：也没有正序、负序电流分量
      10. TA、T的实际变比与计算变比不一致
      11. 解决方法
      12. 电磁式保护：加装平衡线圈补偿，装在二次电流小的一侧
      13. 采用自耦变流器——将二次侧电流进一步变小
      14. 微机保护：引入计算补偿Δfs——不平衡电流⬆→Iact⬆
      15. 变压器带负荷调分接头
      16. 引入调压系数ΔU——取调压范围的一半
      17. TA型号不同
      18. 使用特性相同的D级
      19. 减小TA二次侧负载阻抗→励磁电流⬇
      20. 整定计算引入同型系数Kss——相同K=0.5
      21. TA传变误差
      22. T励磁电流
      23. T过励磁
      24. 五次谐波制动的差动保护
      25. T励磁涌流
      26. 特点
      27. 初值很大——6~8倍In
      28. 会衰减：铁芯饱和⬆→衰减速度⬆
      29. 很大成分的直流分量：波形偏向时间轴一侧
      30. 大量高次谐波：二次谐波为主
      31. 波形出现间断：间断角⬆→二次谐波含量⬆
      32. →三相变压器励磁涌流特点
      33. 任何情况，至少两相出现不同程度励磁涌流
      34. 可能有对称性涌流
      35. 无非周期分量
      36. 间断角最小
      37. 正向max与反向max相位差120°（波宽）
      38. PS：励磁涌流是很大的励磁电流，仅在电源侧出现
      39. 大小、衰减速度影响因素
      40. 合闸时电压初相角α
      41. α=0°→涌流最严重
      42. α=00°→无涌流
      43. 铁芯剩磁
      44. 电源、变压器容量
      45. 回路阻抗
      46. 躲励磁涌流的措施
      47. 采用速饱和中间变流器BLH：破坏周期分量→I⬇
      48. 采用二次谐波制动：
      49. 或门制动
      50. 二次谐波制动比K=I2/I1
      51. 一般励磁涌流中二次谐波含量15~20%
      52. K过大，识别所需二次谐波⬆→误动
      53. 鉴别波形间断角φ
      54. φ>65°→励磁涌流
      55. 需要考虑到
      56. 对采样频率要求高
      57. N=48→f=2400HZ
      58. TA传变特性导致波形畸变
      59. 波形对称原理
      60. 正常K=0
      61. 励磁涌流K=1
      62. 整定值K∈（0，1）
      63. 比较励磁涌流与短路电流变化率
      64. 容量⬆→衰减时间⬆
      65. 涌流衰减速度<短路电流衰减速度
  2. 电流速断保护
    1. 中小容量T
后备保护
1. 相间短路后备保护
  1. 本身相间近后备+相邻元件远后备
  2. 类型
    1. 过电流保护
    2. 低电压启动的过电流保护
    3. 复合电压启动的过电流保护
    4. 负序电流及单相式低电压启动的过电流保护
    5. 阻抗保护
  3. 跳开顺序
    1. 双绕组变压器
      1. ①延时、跳分段断路器或母联断路器
      2. ②若故障依旧存在，跳变压器各侧断路器
    2. 三绕组变压器
      1. 近后备
      2. 保护延时动作于跳变压器各侧QF
      3. 远后备
      4. ①延时、跳分段断路器或母联断路器
      5. ②若故障依旧存在，只跳故障测断路器
2. 接地短路后备保护
  1. 近后备+远后备（110Kv中性点直接接地T）
  2. 使用
    1. 变压器中性点接地：零序电流保护
    2. 自耦变压器、高中压侧均接地的三绕组变压器：零序功率方向元件
    3. 中性点不接地变压器：零序过电压保护
    4. 中性点经放电间隙接地变压器：间隙电流保护+零序电压保护
异常运行保护
1. 过负荷保护
  1. 只装一相，动作于发信
  2. 装设原则
    1. 双绕组T：测高压侧电流
    2. 三绕组T
      1. 单侧电源
      2. 三侧容量相同——高压侧电流
      3. 三侧不同
      4. 电源侧电流
      5. 容量较小侧电流
      6. 双侧电源
      7. 需测各侧电流
    3. 自耦变压器
      1. ①按三绕组T要求测量
      2. ②测量公共绕组电流
2. 过励磁保护
  1. 反映过励磁倍数
  2. 动作顺序
    1. ①延时动作于发信
    2. ②过励磁依然存在→跳闸
3. 油温高保护
  1. 监视上层油温
辅助保护
1. 差动电流速断保护
  1. 反映内部严重故障
比率制动差动保护
1. 构成
  1. 低值比率差动
    1. 灵敏
    2. 设TA饱和判据
  2. 高值比率差动
    1. 不灵敏
    2. 不设TA饱和判据
2. 动作特性