電力變壓器的繼電保護第一節概述
一、變壓器的故障：、變壓器不正常工作狀態：外部短路或過負荷過電流油箱漏油造成油麵降低變壓器中性點接地外加電壓過高或頻率降低過勵磁等
三、應裝設的繼電保護裝置（1）瓦斯保護防禦變壓器油箱內各種短路故障和油麵降低重瓦斯跳閘輕瓦斯訊號（2）縱差動保護和電流速斷保護防禦變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路（3）相間短路的後備保護。作為（1）(2)的後備（a）過電流保護（b）復合電壓起動的過電流保護（c）負序過電流（4）零序電流保護：防禦大接地電流系統中變壓器外部接地短路（5）過負荷保護：
防禦變壓器對稱過負荷（6）過勵磁保護：防禦變壓器過勵磁第二節：變壓器縱差動保護
一、構成變壓器縱差動保護的基本原則
正常執行或外部故障時
所以兩側的ct變比應不同，且應使
即：或=
即：按相實現的縱差動保護，其電流互感器變比的選擇原則是兩側ct變比的比值等於變壓器的變比。二．不平衡電流產生的原因和消除方法：
理論上，正常執行和區外故障時，ij=i1"-i2"=0。實際上，很多因素使ij=ibp≠0。（ibp為不平衡電流）下面討論不平衡電流產生的原因和消除方法：
1．由變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流：（υ/δ-11）接線方式——兩側電流的相位差30°。消除方法：
相位校正。變壓器y側ct（二次側）：δ形。
變壓器δ側ct（二次側）：y形。
可見,差動臂中的同相位了,但.為使正常執行或區外故障時,ij=0,則應使
即高壓側電流互感變比應加大√3倍.該項不平衡電流已清除.2.
由計算變比與實際變比不同而產生的不平衡電流:ct的變比是標準化的,如:600/5,800/5,1000/5,1200/5.
所以,很難完全滿足或
即ij≠0,產生ibp.消除方法:利用差動繼電器的平衡線圈進行磁補償.
假設正常執行和區外故障時,i2''>i2",wph接電流小的一側,i2".i2''-i2"→wcd(i2''-i2")i2"→wphi2"調整wph,使wcd(i2''-i2")=wphi2".磁勢抵消.
鐵芯中,φ=φcd-φph=0.所以w2中無感應電勢,j不動作.實際上,可能不是整數.
應是整數.故仍有一殘餘的不平衡電流.ibp=δ其中:
δfzd=( 外部故障時,流過變壓器高壓側的最大短路電流.此不平衡電流在整定計算中應予以考慮.3.
由兩側電流互感器型號不同而產生的不平衡電流:(ct變換誤差)其中ktx=1此不平衡電流在整定計算中應予以考慮.4.
由變壓器帶負荷調整分接頭而產生的不平衡電流:改變分接頭→改變nb→破壞nl2/nl1=nb或的關係.產生新的不平衡電流.
(ct二次側不允許開路,即nl2,nl1不能改變),ibp.δu=±δ無法消除.此不平衡電流在整定計算中應予以考慮.
由以上分析可知,穩態情況下,ibp由三部分組成.ibp= ibp.δu5.
暫態情況下的不平衡電流:⑴非週期分量的影響:比穩態ibp大,且含有很大的非週期分量,持續時間比較長(幾十周波).
最大值出現在短路後幾個周波.引入非週期分量函式措施:快速飽和中間變流器,抑制非週期分量.
⑵由ily產生的不平衡電流:當變壓器電壓突然增加的情況下(如:空載投入,區外短路切除後).
il↑→勵磁湧流.可達(6-8)ie.其波形參看教材173頁,圖6-2.
特點:①有很大的直流分量.(80基波)②有很大的諧波分量,尤以二次諧波為主.
(20基波)③波形間出現間斷.(削去負波後)措施:①採用具有速飽和鐵芯的差動繼電器;②間斷角原理的差動保護;③利用二次諧波制動;④利用波形對稱原理的差動保護。
三．bch—2型差動繼電器的工作原理：具有比較良好的躲過變壓器勵磁湧流特性的差動繼電器。
兩部分組成：速飽和變流器和執行元件（電流繼電器）速飽和變流器有三個鐵芯柱a、b、c，a、c柱截面積相等且為b柱截面積的一半。b柱：
wph1,wph2,wcd,wd』a柱：wd」c柱：w2
各柱上的磁通：
w2中感應的電流達到一定數值時，執行元件動作分析wd』,wd」的作用：1）當通入正弦電流時，與相抵消，短路線圈不起作用2）外部短路時，有較大的非週期分量。因為有較大的非週期分量電流—>鐵芯飽和所以使——>躲過勵磁湧流的根本原因。
四．帶制動特性的bch—1型差動繼電器的工作原理。
1．構成：三個鐵心柱，六個線圈。wg—工作線圈，接在差動迴路中。
wph—平衡線圈，作用同前述。兩個wph—制動線圈接差動迴路的乙個臂上。兩個w2—二次線圈輸出接電流繼電器。
2．工作原理：1）假設不考慮制動線圈的作用：i2h=0igàφg╱φg』àe2』╲e=e2』 e2」╲φg」àe2」╱即工作線圈與二次線圈之間的電流就相當於乙個速飽和的變流器。
因此，它可減少暫態不平衡電流了和勵磁湧流的影響。2）ig=0i2hàφ2h(僅在兩個邊柱上環流)—>e2』=e2」àe=e2』-e2」3）ig≠0,i2h≠0i2hàφ2hà磁路狀態改變—>鐵心飽和à動作安匝↑即，動作電流上公升↑i2hàid2w2h↑àid2↑à具有制動特性3．制動特性：由實驗得出如下圖。
制動特性曲線：1）當i2h很小時，鐵芯還未飽和，所以起動電流變化不大，制動特性起始部分比較平緩。2）當i2h很大時，鐵芯嚴重飽和，啟動電流迅速增加，特性曲線上翹。
從原點作特性曲線的切線，它與水平軸線的夾角為αk2h=tgα------制動係數一般取0。3-0。44．為什麼能改善內部故障時保護的靈敏性：
上圖中：直線1為與外部故障時id的關係直線2為元制動特性縱差保護的動作電流(曲線3為制動特性曲線由圖中可見，對無制動的縱差保護為短路電流較小的內部故障時，靈敏度往往不能滿足要求，而如果採用bch—1型繼電器，應在i2h=時，使即通過a點的曲線3。因為曲線3始終位於直線1上面，即在任何大小的外部短路電流作用下，繼電器不會誤動。
對於內部故障，分三種情況說明如何改善靈敏性：1）單側供電變壓器：
b側無電源，w2h接於負荷側，內部故障時,i2h=0繼電器動作電流為對應圖中d點，顯然靈敏度提高很多。
2）單側供電變壓器：b側無電源，接於電源側，內部故障時，ig=id2—直線4（這是最不利的電流）它與制動電流特性曲線交於b點（在b點以上，是繼電器的動作區（4高於3）可見靈敏度提高很多。
3）雙側供電變壓器：
設ig=2i2h—直線5它去制動特性曲線交於c點（在c點之上（5高於3）動作。實際上，介於b—d之間，顯然，靈敏度提高很多。另外，制動線圈的接入方式時，保護的靈敏度是有影響的。
原則：在外部故障時，使制動作用最大，保護不誤動在內部故障時，使制動作用最小，保護靈敏度最好。綜上分析可見，在各種可能的執行方式下，變壓器發生內部故障時，bch—1型差動繼電器的起動電流均在之間變化。
且相差不大，但卻比不帶制動特性的差動繼電器的啟動電流小得多。所以bch—1型差動繼電器有較靈敏。
電力變壓器繼電保護設計
5 縱差保護應能躲過勵磁湧流和外部短路產生的不平衡電流,應在變壓器過勵磁時不誤動。差動保護的範圍應包括變壓器繞組 套管及其引出線。6 對ll0kv 及以上中性點直接接地電網中的變壓器,應在變壓器中性點接地線上裝設反應接地故障的零序電流保護。對於只有部分變壓器中性點接地執行的變電所,當變壓器為分級絕緣...
電力變壓器繼電保護研究
作者 喬梁張華李樹龍 科學導報 科學工程與電力 2019年第08期 摘 要 隨著我國社會生產力逐漸提公升，我國人民的用電需求越來越高，給電力行業的發展帶來諸多機遇和挑戰。電力變壓器是電力系統最為重要的裝置組成，其執行穩定與否關係到整個電力系統的安全執行。本文將具體分析電力變壓器繼電保護技術，通過對繼...
電力變壓器保護畢業設計
4 0 1電壓為3 110kv，容量為63mv a及以下的電力變壓器，對下列故障及異常執行方式，應裝設相應的保護裝置 1，繞組及其引出線的相問短路和在中性點直接接地或經小電阻接地側的單相接地短路。2，繞組的匝間短路。3，外部相間短路引起的過電流。4，中性點直接接地或經小電阻接地的電力網中外部接地短路...