1、JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院電力系統(tǒng)繼電保護(hù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)Power System Relay Protection張今朝張今朝嘉興學(xué)院嘉興學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing Univ

2、ersityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程

3、學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院瓦斯保護(hù)（氣體繼電器保護(hù)）：瓦斯保護(hù)（氣體繼電器保護(hù)）：是油浸式變壓器內(nèi)部故障的一種基本的是油浸式變壓器內(nèi)部故障的一種基本的相當(dāng)靈敏的保護(hù)裝置，按照規(guī)定相當(dāng)靈敏的保護(hù)裝置，按照規(guī)定800KVA及以上的油浸式變壓器和及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，都應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，都應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。1.瓦斯繼電器的工作原理瓦斯繼電器的工作原理JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程

4、學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 a)a)正常狀態(tài)正常狀態(tài) b)b)輕瓦斯動(dòng)作輕瓦斯動(dòng)作c)c)重瓦斯動(dòng)作重瓦斯動(dòng)作 d)d)嚴(yán)重漏油時(shí)嚴(yán)重漏油時(shí) JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院KG3-4KG3-4抖動(dòng)抖動(dòng)KM1-2KM1-2自保持自保持R R限流限流JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovat

5、ion嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：繞組及其引出線的繞組及其引出線的相間短路相間短路和中性點(diǎn)直接接地側(cè)的和中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短單相接地短路；路；繞組的匝間短路；繞組的匝間短路；外部短路引起的過電流；外部短路引起的過電流；中性點(diǎn)直接接地

6、系統(tǒng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓電壓過負(fù)荷；過負(fù)荷；油面降低；油面降低；變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。不同容量、不同使用地點(diǎn)的變壓器裝設(shè)的保護(hù)裝置不同，見規(guī)程規(guī)定不同容量、不同使用地點(diǎn)的變壓器裝設(shè)的保護(hù)裝置不同，見規(guī)程規(guī)定總結(jié)總結(jié)JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院主保護(hù)主保護(hù)圖圖6.16.1雙

7、繞組單相變壓器縱差動(dòng)保護(hù)雙繞組單相變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線圖的原理接線圖JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院兩側(cè)電流互感器變比滿足兩側(cè)電流互感器變比滿足JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院JiaXing UniversityEnjoy I

8、nnovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)變壓器各側(cè)電流滿足正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)變壓器各側(cè)電流滿足JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.2.2變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流及減小不平衡電流影響的方法變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)需要躲過流過差動(dòng)回路的不平衡電流變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)需要躲過流過差動(dòng)回路的不平衡電流unbI1.1.計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流4 4種情況種情況不平衡電流不平衡電流最大不平衡電流最大不平衡電流變比差系數(shù)變比差系數(shù)JiaXing

9、 UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院2.2.由變壓器帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流由變壓器帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流U由變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差由變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差, ,考慮到電壓可以考慮到電壓可以正負(fù)兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)整正負(fù)兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)整, ,一般一般 可取調(diào)整范圍可取調(diào)整范圍的一半的一半JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院3.3.電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流電流互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流電流互感器二次側(cè)電流電流互感器二次側(cè)電流當(dāng)

10、兩個(gè)電流互感器型號(hào)相同時(shí)當(dāng)兩個(gè)電流互感器型號(hào)相同時(shí) , ,否則取否則取電流互感器變化不一樣時(shí)電流互感器變化不一樣時(shí), ,則型號(hào)不同則型號(hào)不同, ,取取0.5stK1stK1stKJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院當(dāng)兩個(gè)電流互感器型號(hào)相同時(shí)當(dāng)兩個(gè)電流互感器型號(hào)相同時(shí) , ,否則取否則取當(dāng)兩側(cè)電流互感器變化不一樣時(shí)當(dāng)兩側(cè)電流互感器變化不一樣時(shí), ,則型號(hào)不同則型號(hào)不同, ,取取0.5stK1stK1stK電流互感器可能的最大誤差為電流互感器可能的最大誤差為10%10%最大穩(wěn)態(tài)不平衡電流最大穩(wěn)態(tài)不平衡電流最大不平衡電流最大不平

11、衡電流(考慮非周期分量考慮非周期分量)非周期分量系數(shù)非周期分量系數(shù)JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院4.4.變壓器勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平衡電流變壓器勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平衡電流勵(lì)磁電流全部流入差動(dòng)繼電器中,形成不平衡電流勵(lì)磁電流不同運(yùn)行狀態(tài)的大小1)正常運(yùn)行時(shí)和外部故障2)外部故障切除后-勵(lì)磁涌流JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，變壓器從零或很小的數(shù)值突然上升到運(yùn)行電壓。在這個(gè)電壓上升的暫態(tài)過程中，變壓器可能嚴(yán)重

12、飽和，產(chǎn)生很大的暫態(tài)勵(lì)磁電流，即勵(lì)磁涌流。其最大值可達(dá)到額定電流的48倍JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院5.5.減小不平衡電流的措施減小不平衡電流的措施(1)(1)計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流的補(bǔ)償計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流的補(bǔ)償1210dbWIIW I121211TATTArnnnnIIInI 正常或外正常或外部故障時(shí)部故障時(shí)中間變流器總磁通等于中間變流器總磁通等于0，無電流流入繼電器無電流流入繼電器/bdWWn 即中間變流器中間變流器bzadWfnW此時(shí)此時(shí)JiaXing Universi

13、tyEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院(2)減少因電流互感器性能不同引起的穩(wěn)態(tài)不平衡電流減少因電流互感器性能不同引起的穩(wěn)態(tài)不平衡電流 盡可能使用型號(hào)、性能完全相同的盡可能使用型號(hào)、性能完全相同的D級(jí)電流互感器，使得兩側(cè)電流互級(jí)電流互感器，使得兩側(cè)電流互感器的磁化曲線相同，以減小不平衡電流。感器的磁化曲線相同，以減小不平衡電流。(3)減少電流互感器的暫態(tài)不平衡電流減少電流互感器的暫態(tài)不平衡電流 速飽和中間變流器能夠大大減小電流互感器的暫態(tài)不平衡電流速飽和中間變流器能夠大大減小電流互感器的暫態(tài)不平衡電流。JiaXing UniversityEnjoy Inno

14、vation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.2.3縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算原則1.1.縱差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則（縱差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則（3 3種情況種情況）(1)(1)躲過外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流躲過外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流外部短路故障時(shí)最大不平衡電流外部短路故障時(shí)最大不平衡電流可靠系數(shù)可靠系數(shù), ,取取1.31.3JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院外部故障時(shí)外部故障時(shí)最大短路電流最大短路電流電流互感器同型系數(shù)電流互感器同型系數(shù)非周期分量系數(shù)非周期分量系數(shù),分不同情況分不同情況取取1.52或

15、或1由變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差由變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差,一般可取調(diào)整范圍的一半一般可取調(diào)整范圍的一半由電流互感器計(jì)算變比和際變比不一致引起由電流互感器計(jì)算變比和際變比不一致引起的相對(duì)誤差的相對(duì)誤差單相變壓器單相變壓器Yd11三相變壓器三相變壓器JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院(2)(2)躲過變壓器最大勵(lì)磁涌流躲過變壓器最大勵(lì)磁涌流變壓器額定電流變壓器額定電流勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù),取取48,也可根據(jù)圖也可根據(jù)圖6.8（P172）的的上限來選擇上限來選擇可靠系數(shù)可靠系數(shù),取取1.31.5勵(lì)磁涌

16、流時(shí)可以將差動(dòng)閉鎖則勵(lì)磁涌流時(shí)可以將差動(dòng)閉鎖則如如采用飽和變流器減少勵(lì)磁涌流采用飽和變流器減少勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流產(chǎn)生的不平衡電流,可取可取JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院(3)(3)躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流躲過電流互感器二次回路斷線引起的差電流變壓側(cè)某側(cè)電流互感器二次回路斷線時(shí)：變壓側(cè)某側(cè)電流互感器二次回路斷線時(shí)：另一側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流全部流入差動(dòng)繼電器中另一側(cè)電流互感器的二次側(cè)電流全部流入差動(dòng)繼電器中, ,要引起要引起保護(hù)的誤動(dòng)。有的差動(dòng)保護(hù)保護(hù)的誤動(dòng)。有的差動(dòng)保護(hù)采用斷線識(shí)別采用斷線識(shí)別的

17、輔助措施，在互感器的輔助措施，在互感器二次回路斷線時(shí)將差動(dòng)保護(hù)二次回路斷線時(shí)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖閉鎖。若若沒有斷線識(shí)別沒有斷線識(shí)別的措施，則差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流必須大于正常運(yùn)行的措施，則差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流必須大于正常運(yùn)行情況下變壓器的最大負(fù)荷電流。情況下變壓器的最大負(fù)荷電流。變壓器最大負(fù)荷電流，可取額變壓器最大負(fù)荷電流，可取額定電流定電流可靠系數(shù)，取可靠系數(shù)，取1.3以上三種條件下計(jì)算縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流以上三種條件下計(jì)算縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流, ,并選取并選取最大者最大者JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院2.2.縱差動(dòng)保護(hù)靈敏系

18、數(shù)的校驗(yàn)縱差動(dòng)保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn).min.krIsenK各種動(dòng)行方式下變壓器區(qū)內(nèi)端部故障時(shí)各種動(dòng)行方式下變壓器區(qū)內(nèi)端部故障時(shí), ,流經(jīng)差動(dòng)繼流經(jīng)差動(dòng)繼電器的電器的最小差動(dòng)電流最小差動(dòng)電流一般不低于一般不低于2JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.2.4 具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器1.1.差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性在差動(dòng)繼電器中引入一個(gè)能夠反應(yīng)變壓器穿越電流大小的制動(dòng)電流在差動(dòng)繼電器中引入一個(gè)能夠反應(yīng)變壓器穿越電流大小的制動(dòng)電流流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流

19、與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)穿越電流越大穿越電流越大,不平衡電流也越大不平衡電流也越大外部故障時(shí)外部故障時(shí),制動(dòng)電流制動(dòng)電流變壓器外部故障時(shí)變壓器外部故障時(shí),不平衡電流與短路電不平衡電流與短路電流有關(guān)流有關(guān),也可表示為也可表示為具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程為具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程為JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院在制動(dòng)電流比較小時(shí)在制動(dòng)電流比較小時(shí),電流互感器不飽和電流互感器不飽和, 曲線曲線是線性上升的是線性上升的;制動(dòng)電流制動(dòng)電流比較大時(shí)比較大時(shí),電流互感器電流互感器飽和后飽和后, 曲線變化曲線變

20、化率增加不再是線性的率增加不再是線性的.變壓器穿越電流等于最大外部故障電流變壓器穿越電流等于最大外部故障電流.maxkI曲線部分曲線部分電流互感器未飽時(shí)存在的線性誤差電流互感器未飽時(shí)存在的線性誤差,由互感器型號(hào)決定由互感器型號(hào)決定,一般小于一般小于2%拐點(diǎn)電流拐點(diǎn)電流JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院互感器飽和會(huì)使測(cè)量到制動(dòng)電流減小互感器飽和會(huì)使測(cè)量到制動(dòng)電流減小, ,則則特性的最大制動(dòng)比特性的最大制動(dòng)比JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院數(shù)字式縱差

21、動(dòng)保護(hù)中數(shù)字式縱差動(dòng)保護(hù)中, ,常采用常采用”雙折線雙折線”特性特性制動(dòng)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為制動(dòng)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: :.min.min.,(),setresres gset rresres gsetresres gIIIIK IIIII.max.min.max.setsetresres gIIKII制動(dòng)特性斜率制動(dòng)特性斜率為為: :.(0.6 1.1)res gNII.min(0.2 0.5)setNIIJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院2. 2. 差動(dòng)繼電器在內(nèi)部故障時(shí)的動(dòng)作行為差動(dòng)繼電器在內(nèi)部故障時(shí)的動(dòng)作行為雙側(cè)電源

22、供電時(shí)，若兩雙側(cè)電源供電時(shí)，若兩側(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和等效側(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和等效阻抗相同，阻抗相同， 直線直線1 1單側(cè)電源供電時(shí)，電源單側(cè)電源供電時(shí)，電源側(cè)側(cè) 直線直線2 2122rresIIII內(nèi)部故障時(shí)，帶有制動(dòng)特性差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流均為最小工內(nèi)部故障時(shí)，帶有制動(dòng)特性差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流均為最小工作電流作電流 ；不帶制動(dòng)的差動(dòng)繼電器制動(dòng)特性是平行于坐；不帶制動(dòng)的差動(dòng)繼電器制動(dòng)特性是平行于坐標(biāo)橫軸直線的，動(dòng)作電流為固定的標(biāo)橫軸直線的，動(dòng)作電流為固定的.minsetI.maxsetI1rresIIIJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電

23、工程學(xué)院計(jì)算繼電器的靈敏度時(shí)，計(jì)算繼電器的靈敏度時(shí)，需要考慮負(fù)荷電流的影需要考慮負(fù)荷電流的影響，即制動(dòng)電流除了故響，即制動(dòng)電流除了故障電流外還要加上負(fù)荷障電流外還要加上負(fù)荷電流，制動(dòng)電流增加，電流，制動(dòng)電流增加，其與差動(dòng)電流與間為其與差動(dòng)電流與間為22但仍但仍比不帶制動(dòng)時(shí)靈敏比不帶制動(dòng)時(shí)靈敏.minsetsetIIJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院122resIII制動(dòng)電流的選取不是唯一的，數(shù)字式保護(hù)，制動(dòng)電流通常由制動(dòng)電流的選取不是唯一的，數(shù)字式保護(hù)，制動(dòng)電流通常由各側(cè)電流綜合而成，經(jīng)簡(jiǎn)化整定計(jì)算和調(diào)試，常見的方法有各

24、側(cè)電流綜合而成，經(jīng)簡(jiǎn)化整定計(jì)算和調(diào)試，常見的方法有（以雙繞繞組變壓器為例）（以雙繞繞組變壓器為例）（1 1）平均電流制動(dòng)）平均電流制動(dòng)（2 2）復(fù)式制動(dòng)）復(fù)式制動(dòng)（3 3）標(biāo)積制動(dòng)）標(biāo)積制動(dòng)122resIIIJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.3 6.3 變壓器的變壓器的勵(lì)磁涌流勵(lì)磁涌流及鑒別方法及鑒別方法JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院dudt6.3.16.3.1單相變壓器的勵(lì)磁涌流單相變壓器的勵(lì)磁涌流sin()muUt(0)cos()mt

25、穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁分量穩(wěn)態(tài)勵(lì)磁分量自由分量自由分量(0)cos( )mr 剩磁剩磁sat磁飽和磁飽和正常情況下，鐵芯是不會(huì)飽和的，但在變壓器空載正常情況下，鐵芯是不會(huì)飽和的，但在變壓器空載合閘時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)過程中，由于合閘時(shí)產(chǎn)生的暫態(tài)過程中，由于自由分量自由分量的作用，的作用，使使磁鏈磁鏈可能會(huì)大于可能會(huì)大于磁飽和磁飽和satJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院(0)()t2cosmr 當(dāng)鐵芯和剩磁當(dāng)鐵芯和剩磁 ，合閘半個(gè)周期，合閘半個(gè)周期 后，后， ，電壓過零時(shí)刻電壓過零時(shí)刻 合閘最嚴(yán)重。合閘最嚴(yán)重。時(shí)，發(fā)生飽和，而時(shí)，發(fā)生飽和，而

26、 時(shí)飽和最嚴(yán)重時(shí)飽和最嚴(yán)重0,cos0r t11211cosarccos,0mrsatm JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院111110,02(coscos ),2miI或/mmIL 磁化曲線斜率磁化曲線斜率JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院12J波形間斷的寬度稱為勵(lì)波形間斷的寬度稱為勵(lì)磁涌流的磁涌流的間斷角間斷角其數(shù)值與變壓器電壓幅值其數(shù)值與變壓器電壓幅值 、合閘角、合閘角 以及鐵芯剩磁以及鐵芯剩磁 有關(guān)有關(guān)mrJ取值取值P179P179JiaX

27、ing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院非周期分量和諧波分非周期分量和諧波分量量JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院?jiǎn)蜗嘧儔浩鲃?lì)磁涌流有以下單相變壓器勵(lì)磁涌流有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）在變壓器空載合閘時(shí)，涌流是否產(chǎn)生以及涌流的大小與合閘角有在變壓器空載合閘時(shí)，涌流是否產(chǎn)生以及涌流的大小與合閘角有關(guān)，合閘角關(guān)，合閘角 和和 時(shí)勵(lì)磁涌流最大。時(shí)勵(lì)磁涌流最大。0（2 2）波形完全偏離時(shí)間軸的一側(cè)，并且出現(xiàn)間斷。波形完全偏離時(shí)間軸的一側(cè)，并且出現(xiàn)間斷。涌流越大，間斷角涌

28、流越大，間斷角越小。越小。（3 3）含有很大的非周期分量，含有很大的非周期分量，間斷角越小，非周期分量越大間斷角越小，非周期分量越大。（4 4）含有大量高次諧波分量，而以二次諧波為主。含有大量高次諧波分量，而以二次諧波為主。間斷角越小，二次間斷角越小，二次諧波也越小。諧波也越小。JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.3.2 6.3.2 三相變壓器勵(lì)磁涌流有以下三相變壓器勵(lì)磁涌流有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1 1）由于三相電壓之間有由于三相電壓之間有120120度的相位差，因而度的相位差，因而三相勵(lì)磁涌流不會(huì)相同三相勵(lì)磁涌流不會(huì)相

29、同，任何情況下空載投入變壓器，至少在兩相中要出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流；任何情況下空載投入變壓器，至少在兩相中要出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流；（2 2）某相勵(lì)磁涌流可能不再偏離時(shí)間軸一側(cè)，變成了對(duì)稱性涌流。其）某相勵(lì)磁涌流可能不再偏離時(shí)間軸一側(cè)，變成了對(duì)稱性涌流。其它兩相仍為偏離時(shí)間軸一側(cè)的非對(duì)稱性涌流。它兩相仍為偏離時(shí)間軸一側(cè)的非對(duì)稱性涌流。對(duì)稱性涌流的數(shù)值比較小對(duì)稱性涌流的數(shù)值比較小。非對(duì)稱性涌流仍含有大量的非周期分量，但對(duì)稱性涌流中無非周期分量。非對(duì)稱性涌流仍含有大量的非周期分量，但對(duì)稱性涌流中無非周期分量。（3 3）三相勵(lì)磁涌流中有）三相勵(lì)磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量比較小一相或兩相二次諧波

30、含量比較小，但，但至少有一至少有一相比較大。相比較大。（4 4）勵(lì)磁涌流的波形仍然是間斷的，但間斷角顯著減小，其中又以對(duì)）勵(lì)磁涌流的波形仍然是間斷的，但間斷角顯著減小，其中又以對(duì)稱性涌流的間斷角最小。但對(duì)稱性涌流有另外一個(gè)特點(diǎn)：稱性涌流的間斷角最小。但對(duì)稱性涌流有另外一個(gè)特點(diǎn)：勵(lì)磁涌流的正勵(lì)磁涌流的正向最大值與反向最大值之間的相位差向最大值與反向最大值之間的相位差120120度，這個(gè)相位差稱為波寬，顯度，這個(gè)相位差稱為波寬，顯然穩(wěn)態(tài)故障電流的波寬為然穩(wěn)態(tài)故障電流的波寬為180180度。度。JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)

31、院6.4 6.4 變壓器變壓器相間短路相間短路的后備保護(hù)的后備保護(hù)JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.4.1 6.4.1 過電流保護(hù)過電流保護(hù)保護(hù)的啟動(dòng)電流按照躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流保護(hù)的啟動(dòng)電流按照躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定來整定.maxrelsetLreKIIK相關(guān)系數(shù)見相關(guān)系數(shù)見P184P184JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院.max1LNnIIn（1 1）對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)最大容

32、量的變應(yīng)考慮切除一臺(tái)最大容量的變壓器時(shí)，在其他變壓器中出現(xiàn)的過負(fù)荷。當(dāng)各臺(tái)變壓器容壓器時(shí)，在其他變壓器中出現(xiàn)的過負(fù)荷。當(dāng)各臺(tái)變壓器容量相同時(shí)，計(jì)算式為量相同時(shí)，計(jì)算式為n并列運(yùn)行變壓器可能最少臺(tái)數(shù)并列運(yùn)行變壓器可能最少臺(tái)數(shù)（1 1）對(duì)降壓變壓器對(duì)降壓變壓器，應(yīng)考慮，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流，計(jì)算式為計(jì)算式為.max.maxLss LIK I.m axLI正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流（一般為變壓器的額定電流）正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流（一般為變壓器的額定電流）JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.4

33、.2 6.4.2 低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)過電流保護(hù)按躲過可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，啟動(dòng)電流比較大，過電流保護(hù)按躲過可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，啟動(dòng)電流比較大，對(duì)于升壓變壓器或容易量較大的降壓變壓器，對(duì)于升壓變壓器或容易量較大的降壓變壓器，靈敏度往往不能滿足要靈敏度往往不能滿足要求求。為此可以采用。為此可以采用低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)低電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)。JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院（1 1）按躲過正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的）按躲過正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓最低工作電壓整定（整定（取取值見值見

34、P185P185）relsetNreKIIK電流繼電器的整定值可以電流繼電器的整定值可以不再考慮并聯(lián)運(yùn)行變壓器切除或電動(dòng)機(jī)不再考慮并聯(lián)運(yùn)行變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷，而是按大于變壓器的額定電流整定自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷，而是按大于變壓器的額定電流整定低壓繼電器動(dòng)作電壓整定低壓繼電器動(dòng)作電壓整定.minLsetrelreUUK KJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院（2 2）按躲過）按躲過電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓整定整定當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器低低壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式

35、為壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為(0.50.9)setNUU當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器高高壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為0.7setNUU.maxsetsenkUKU靈敏度校驗(yàn)靈敏度校驗(yàn) 三相金屬性短路時(shí)，保護(hù)三相金屬性短路時(shí)，保護(hù) 安安裝處的最大殘壓裝處的最大殘壓JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.4.3 6.4.3 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過電流保護(hù)JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.5 6.5

36、 變壓器變壓器接地短路接地短路的后備保護(hù)的后備保護(hù)JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院變壓器接地保護(hù)變壓器接地保護(hù)變壓器接主保護(hù)變壓器接主保護(hù)相鄰元件接地保護(hù)的后備保護(hù)相鄰元件接地保護(hù)的后備保護(hù)中性點(diǎn)出現(xiàn)零序電流中性點(diǎn)出現(xiàn)零序電流接地故障時(shí)接地故障時(shí)母線出線零序電壓母線出線零序電壓JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.5.1 變電所單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)變電所單臺(tái)變壓器的零序電流保護(hù)兩段式兩段式中性點(diǎn)接地運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行變壓器, ,零序電流

37、保護(hù)作為接零序電流保護(hù)作為接地后備保護(hù)地后備保護(hù)兩個(gè)時(shí)限兩個(gè)時(shí)限JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院1 .IIsetrelbx setIKK I零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)I I段和段和IIII段的動(dòng)作電流整定計(jì)段的動(dòng)作電流整定計(jì)算算: :可靠系數(shù)可靠系數(shù), ,取取1.21.2分支系數(shù)分支系數(shù)相鄰元件零序電流相鄰元件零序電流I I段段的動(dòng)作電流的動(dòng)作電流相鄰元件零序電流相鄰元件零序電流保護(hù)保護(hù)后備段后備段的動(dòng)作電流的動(dòng)作電流（IIII段）段）JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)

38、院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院零序電流保零序電流保護(hù)護(hù)I I段段短時(shí)限短時(shí)限長(zhǎng)延時(shí)長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)保護(hù)IIII段段短時(shí)限短時(shí)限長(zhǎng)延時(shí)長(zhǎng)延時(shí)JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院靈敏系數(shù)校驗(yàn)靈敏系數(shù)校驗(yàn) I段 按變壓器母線處故障校驗(yàn)按變壓器母線處故障校驗(yàn) II段 按相鄰元件末端故障校驗(yàn)按相鄰元件末端故障校驗(yàn),校驗(yàn)方法與線路零序校驗(yàn)方法與線路零序電流保護(hù)相同電流保護(hù)相同三繞組變壓器三繞組變壓器JiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院6.5.2 自耦變壓器零序電流保護(hù)的特點(diǎn)自耦變壓器零序電流保護(hù)的特點(diǎn)01020333gIIIJiaXing UniversityEnjoy Innovation嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院嘉興學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院K K點(diǎn)故障點(diǎn)故障101012/IIn01020333gIIIJiaXing Universi