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陡河发电厂三、四期主变压器零序保护分析

陡河发电厂三、四期主变压器零序保护分析
陡河发电厂三、四期主变压器零序保护分析

陡河发电厂三、四期主变压器零序保护分析[摘要]在110KV及以上电力系统中,电网均采用中性点直接接地运行方式,

接地故障的机率最大,因此直接接地电网中的变压器,应装设接地故障保护——零序保护,用其作为变压器主保护的后备保护及相邻元件接地故障的后备保护。本文将对陡河发电厂三四期主变压器零序保护进行简单分析。

【关键词】中性点直接接地;变压器;接地故障;零序保护

[摘要]在110KV及以上电力系统中,电网均采用中性点直接接地运行方式,接地故障的机率最大,因此直接接地电网中的变压器,应装设接地故障保护——零序保护,用其作为变压器主保护的后备保护及相邻元件接地故障的后备保护。本文将对陡河发电厂三四期主变压器零序保护进行简单分析。

【关键词】中性点直接接地;变压器;接地故障;零序保护

一、中性点可能接地或不接地变压器的接地短路保护

中性点直接接地系统发生接地短路时,零序电流的大小和分布与变压器中性点接地的数目和位置有关。为了使零序电流的大小和分布少受系统运行方式的影响,在发电厂和变电所中,仅将部分变压器的中性点接地。因此这些变压器的中性点,有时接地运行,有时不接地运行。如果系统发生接地故障,且失去接地中性点,则中性点不接地变压器的中性点将出现工频过电压,放电间隙击穿放电,放电电流使零序电流元件启动,瞬时跳开断路器,将故障变压器切除,从而保护了变压器中性点的绝缘。

由于放电间隙是比较粗糙的设备。气象条件,调整的精细程度及连续放电的次数等,对其动作电压都有影响,可能出现中性点工频过电压时,间隙拒动的情况。为此可增加设置零序过电压元件。当棒间隙拒动时,由零序过压元件启动跳开变压器。其动作电压应低于变压器中性点绝缘的耐压水平,且在系统发生单相接地而未失去接地中性点时零序过压元件应可靠不动作。

1、分级绝缘变压器

分级绝缘变压器,其中性点绝缘的耐压强度较低,若中性点未装设放电间隙,为了防止中性点绝缘在工频过电压下损坏,不允许在无接地中性点的情况下带接地故障点运行。因此,当发生接地故障时,应先切除中性点不接地的变压器,然后切除中性点接地的变压器。

2、全绝缘变压器

全绝缘变压器的接地保护除装设零序电流保护外,还增设零序电压保护,作为变压器中性点不接地运行时的保护。

二、陡河发电厂三四期主变压器(220KV#2站) 接线方式及

变压器结构

陡河发电厂220KV#2站为双母线带旁路接线方式,正常运行双母线并联运行,母联开关2245乙合闸,四台发电机的主变压器T5、T6、T7、T8分布在两条母线上,正常运行中,T5、T7在-5乙母线上;T6、T8在-4乙母线上,如图一所示。

陡河发电厂三四期主变压器均为分级绝缘变压器,中性点处绝缘较薄弱,因此在中性点处装有放电间隙。结构如下:型号:SFPB-240000/220;额定电流:572.6/8798A;额定电压:240±(2×2.5%)/15.75KV;连接组别:Y/Δ-11;额定容量:240000KV A;户外强迫油循环风冷变压器。

主变零序电压保护

中性点直接接地运行时的零序保护 变压器零序保护由零序电流保护组成,电流元件接到变压器中性点电流互感器的二次侧。为提高可靠性和满足选择性,变压器中性点均配置两段式零序电流保护,每段均设置两个延时。 零序保护I段的动作电流延时t1和t2与相邻元件单相接地保护I段相配合。一般取t1=0.5~1.Os,而取t2=t1+△t 为时限阶段。零序保护I段以t1延时动作于母线解列,以缩小故障影响范围;动作后仍不能消除故障,再以t2延时动作于发变组解列灭磁。设置I段的目的主要是对付母线及其附近的短路,因这类故障对电力系统影响特别严重,应尽快切除。零序保护Ⅱ段的动作电流及相应的延时t3和t4与相邻元件零序保护的后备段相配合,而t4=t3+△t。t3作用于母线解列,t4作用于解列灭磁。 为防止变压器与系统并列之前,在变压器高压侧发生单相接地而误跳母联断路器,零序保护动作于母线解列的出口回路应经主变高压侧断路器的辅助触点闭锁。 主变中性点不接地运行时的零序保护 22OKV及以上的大型变压器高压绕组均采用分级绝缘,绝缘水平偏低,例如220kV变压器中性点冲击耐压为400kV,l0 min;工频耐压为200kV。主变不接地运行时,单相接地故障引起的工频过电压将超过变压器中性点绝缘水平。如220kV主变最高工作电压为242kV,而其中性点不能长时间耐受242/√3=140kV的稳态电压,同时暂态电压值可能高达252kV(取暂态系数为1.8),超过了工频过电压允许值200kV,这时中性点避雷器可能会在暂态过电压下放电。避雷器按冲击过电压设计,热容量小,在工频过电压下放电后不能灭弧,将造成避雷器爆炸。另外在系统故障引起断路器非全相跳、合闸时,若发生失步也会使中性点与地之间最高电压超过中性点耐压允许值,甚至引起避雷器爆炸。对此,前述零序保护往往不能起到保护作用,故目前在变压器中性点装设了放电间隙作为过电压保护。但由于放电间隙是一种比较粗糙的保护,受外界环境状况变化的影响较大,并不可靠,且放电时间不能允许过长。因此又装设了专门的零序电流电压保护,其任务是及时切除变压器,防止间隙长时间放电,并作为放电间隙拒动的后备。 零序电压元件的输入取自相应的母线电压互感器的开口三角形,用于反应单相接地时的零序过电压,间隙零序电流元件的输入取自放电间隙对地连线的电流互感器,用于反应间隙放电电流。单相接地后,若放电间隙未动,则零序电压元件(3Uo)动作,经延时t(一般取t≤0.5s)动作于解列灭磁,切除变压器;若间隙零序电流元件(3Io)动作,则瞬时动作于解列灭磁。零序电压元件3U。的动作电压应低于变压器中性点绝缘耐压水平,但在电力系统中单相接地且不失去接地中性点的情况下,保护装置不应动作。定值需经过计算,一般电压互感器二次侧电压为150~180V(α=2~3)。间隙零序电流元件3I。的动作电流,根据放电电流的经验数据整定,一般一次动作电流取为100A。过电压继电器,用作变压器中性点过电压保护元件;过电流继电器用作变压器中性点过电流保护元件。

零序电流保护的整定计算-精选.

零序电流保护的整定计算 一、变压器的零序电抗 1、Y/△联接变压器 当变压器Y侧有零序电压时,由于三相端子是等电位,同时中性点又不接地,因此变压器绕组中没有零序电流,相当于零序网络在变压器Y侧断开(如图1所示)。 图1:Y/△联接变压器Y侧接地短路时的零序网络 2、Y0/△联接变压器 当Y0侧有零序电压时,虽然改侧三相端子是等电位,但中性点是接地的,因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。

每相零序电压包括两部分:一部分是变压器Y0侧绕组漏抗上的零序电压降I0XⅠ,另一部分是变压器Y0侧的零序感应电势I lc0X lc0(I lc0为零序励磁电流,X lc0为零序励磁电抗)。由于变压器铁芯中有零序磁通,因此△侧绕组产生零序感应电势,在△侧绕组内有零序电流。由于各相零序电流大小相等,相位相同,在△侧三相绕组内自成回路,因此△侧引出线上没有零序电流,相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0’XⅡ。 Y0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍,因此零序等值电路又可简化,如图3所示。在没有实测变压器零序电抗的情况下,这时变压器的零序电抗等于0.8~1.0倍正序电抗。即:X0=(0.8~1.0)(XⅠ+XⅡ)= (0.8~1.0)X1。 本网主变零序电抗一般取0.8 X1。

图2:Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络 图3:Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络简化 二、零序电流保护中的不平衡电流 实际上电流互感器,由于有励磁电流,总是有误差的。当发生三相短路时,不平衡电流可按下式近似地计算: I bp.js=K fzq×f wc×ID(3)max 式中K fzq——考虑短路过程非周期分量影响的系数,当保护动作时间在0.1S以下时取为2;当保护动作时间在0.3S~0.1S时取为1.5;动作时间再长即大于0.3S时取为1; f wc——电流互感器的10%误差系数,取为0.1; I D(3)max——外部三相短路时的最大短路电流。 最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改

零序保护原理

零序保护原理 零序电流与零序保护定义是什么呢?通过下面这篇简短的文章我们了解一下。 什么是零序电流 在正常的三相三线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+Ic=0。如果在三相三线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流,即零序电流)。三项电流的向量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。 如何检测零序电流 当存在零序电流时,电流互感器二次线圈中就有一个感应电流,此电流加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,若大于动作电流,则使灵敏继电器动作,作用于执行元件跳闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器。 图1 零序电流互感器 零序电流的危害 零序电流是由三相不平衡带来的,三相不平衡的危害非常多,下面列举两个三相不平衡的危害: 1、增加变压器损耗 假设变压器的三相损耗分别为:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。则变压器的损耗表达式如下: Qa+Qb+Qc≥3√〔(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)〕 由此可知,变压器的在负荷不变的情况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小。当存在零序电流时,三相负荷不平衡,增大变压器损耗。而当不平衡严重时,变压器损耗过大,会加速变压器的老化甚至烧毁。 2、增加高压线路的损耗 设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为:ΔP1 = 3I2R,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,另外两相都为0.75 I,功率损耗为: ΔP2 = 2(0.75I)2R+(1.5I)2R = 3.375I2R =1.125(3I2R)即高压线路上电能损耗增加12.5%。 零序保护 在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量(比如零序电流)构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。

第六节 变压器的零序电流保护

二、变电所多台变压器的零序电流保护

每台变压器都装有同样的零序电流保护,它是由电流元件和电压元件两部分组成。正常时零序电流及零序电压很小,零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作,不会发出跳闸脉冲。发生接地故障时,出现零序电流及零序电压,当它们大于起动值后,零序电流继电器及零序电压继电器皆动作。电流继电器起动后,常开触点闭合,起动时间继电器KT1。时间继电器的瞬动触点闭合,给小母线A接通正电源,将正电源送至中性点不接地变压器的零序电流保护。不接地的变压器零序电流保护的零序电流继电器不会动作,常闭触点闭合。小母线A的正电源经零序电压继电器的常开触点、零序电流继电器的常闭触点起动有较短延时的时间继电器KT2经较短时限首先切除中性点不接地的变压器。若接地故障消失,零序电流消失,则接地变压器的零序电流保护的零序电流继电器返回,保护复归。。若接地故障没有消失,接地点在接地变压器处,零序电流继电器不返回,时间继电器KT1一直在起动状态,经过较长的延时KT1跳开中性点接地的变压器。 零序电流保护的整定计算: 动作电流: (1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合,所以 (2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合,以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。 设零序电压元件的动作电压为U dz.0,则 U dz.0=3I0X0.T 零序电流元件的动作电流为 动作电压整定:按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。根据经验,零序电压继电器的动作电压一般为5V。当电压互感器的变比为nTV时,电压继电器的一次动作电压为 U dz.0=5n TV 变压器零序电流保护作为后备保护,其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。即 灵敏度校验:按保证远后备灵敏度满足要求进行校验 返回 第二节微机保护的硬件框图简介 微机保护硬件示意框图如下图所示。

变压器零序方向过流保护

零序方向过流保护小结 变压器高压侧(110kV及以上)及中压侧一般为中性点直接接地系统(又称大接地电流系统),当发生接地短路时,将出现很大的零序电流,对变压器的电气性能产生极大的危害,因此必须配备接地短路保护。变压器单相接地短路的主保护为比率制动式差动或零序差动,同时应装设后备保护,作为变压器高压绕组和相邻元件接地故障的后备。 一、变压器接地后备保护概述 变压器因其绝缘水平和接地方式的不同,所配置的接地短路后备保护也不同。 对于全绝缘变压器,中性点装设接地隔离刀闸和避雷器,隔离刀闸闭合为中性点直接接地方式,隔离刀闸断开为中性点不接地运行方式。中性点直接接地运行时用零序过流保护,中性点不接地运行时用零序过压保护。 对于分级绝缘变压器,若其中性点绝缘水平低,中性点必须直接接地,若其中性点绝缘水平较高,则中性点可以直接接地,也可在系统不失去接地点的情况下不接地运行,其大多装设放电间隙。在220kV 系统中的变压器,他们的中性点仅部分接地,另一部分不接地。当发生接地故障时应先跳开不接地变压器,然后跳开接地变压器。因此,这类变压器接地后备保护的配置需要考虑该变压器中性点在系统中的接地情况。对于中性点未装设放电间隙的分级绝缘变压器,若其中性点直接接地,则用零序过流保护,若其中性点不接地,则用零序联跳保护。对于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器,中性点直接接地运行时用零序过流保护,中性点不接地时用间隙零序保护。 综上所述,中性点直接接地变压器的接地故障后备保护无一例外地采用零序过流保护,对高中压侧中性点均直接接地的自耦变和三绕组变压器,当有选择性要求时,应增设零序方向元件。 二、零序方向过流保护逻辑 零序方向过流保护一般由“零序过流元件”和“零序方向元件”相与构成,如果带零序电压闭锁, 所示。 图1 零序方向过流保护逻辑框图 零序电压闭锁元件的零序电压取自TV开口三角。 零序过流元件的零序电流可以自产,也可取自中性点零序TA。 零序方向元件的方向电压,可以取开口三角电压,也可以取自产,但方向电流必须取自产,而不能取中性点专用零序TA的电流。其原因在于,中性点零序电流对方向没有选择性。

低压侧零序电流保护

低压侧中性线零序电流保护使用商榷 低压接地故障保护的设置应能防止人身间接电击以及电气火灾、电气设备损坏、线路损坏等事故。低压侧中性点直接接地的变压器,低压侧单相接地短路应选择下列保护方式,保护装置应带时限动作于跳闸。 一、用高压侧的过电流保护: 高压侧过电流保护灵敏性符合要求时,对低压侧单相接地短路的保护作用。用于校验高压侧过电流保护灵敏性的低压侧短路电流,仅取变压器低压侧母线上的短路电流,也就仅能可靠地保护到变压器低压侧母线。距离变压器再远的低压侧,短路电流小至灵敏性不符合要求时,该处及以远线路处的接地故障就保护不到。高压侧的过电流保护,对低压侧接地短路的保护范围是有限的,并不能保护全低压系统。 二、低压侧中性线上的零序电流保护: 变压器低压侧中性线上所设置的零序电流保护的一次动作电流,应躲过正常运行时,变压器中性线上流过的最大不平衡电流。按国家标准 GB1094-1-5《电力变压器》规定:应不超过变压器额定电流的25%。变压器低压侧低压配电回路一般较多,变压器低压侧中性线上的零序电流保护的一次动作电流整定值大,灵敏度低保护范围小;整定电流值小,灵敏度

高保护范围大。零序保护的一次动作电流整定值大,如仅保护低压母线,则与高压侧的过电流保护重复;整定电流小,保护可深入到个别配电线路不长回路的末端,但也未必能保护到截面远距离回路末端,也不能保证保护全低压系统;不论整定电流大小,选择性很差。低压系统中,只要有一回路的接地故障,变压器零序保护动作,使该变压器全部低压系统停电,扩大了停电范围,各回路全部停电,故障发生在哪一回路,一时难以确定,故障点查找困难,排除故障时间长。从保护分工的角度要求,各保护应对其后的设备、线路起保护作用,保护上下级的整定值、动作时限达到协调配合,才能达到保护可靠、有选择、速动的要求。有一些地区,中性点直接接地的变压器,变压器中性点引出两条母线,一条母线同相母线一同设至变压器低压总断路器,在低压屏底部接地并分设N母线和PE母线;另一条母线在变压器下就近直接接地,这样使单相接地故障电流将通过两条母线回流至变压器中性点,套在变压器中性线上的零序电流互感器中,未流过全部故障电流,零序电流互感器测得的故障电流不准确,保护动作也不可靠。中性点直接接地的变压器中性点不应直接就近接地,应同相母线一同敷设至变压器低压屏底接地。 三、低压侧断路器的三相电流保护: 在变压器低压侧设有各级低压断路器,变压器低压侧的总断路器,一般均选用较先进的带智能控制器的框架式断路器,智能控制器有过载长延时、短路短延时、短路瞬时、接地故障保护功能。低压各配电出线回路还设有分回路断路器,大容量配电回路也会选用带智能控制器的框架式断路

变压器零序保护

变压器零序保护 变压器零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。主变压器零序保护由零序电流、零序电压、间隙零序电流元件构成。根据变压器中性点接地方式的不同,设置不同的保护形式。 1.变压器中性点直接接地时的保护 变电站单台或并列运行的变压器中性点接地运行时,其接地保护一般采用零序电流保护,可从变压器中性点处零序电流互感器上取得零序电流。正常情况下,零序电流互感器中没有电流,当发生接地短路时,有零序电流通过,使零序保护动作。一般零序电流保护方式由两段构成。 2.中性点可接地也可不接地运行的变压器零序保护 为了限制短路电流并保证系统中零序电流的大小和分布不受系统运行方式变化的影响,变电站中通常只有部分变压器的中性点接地。变压器中性点不接地的运行方式有时根据需要也可以切换为中性点接地运行方式。 (1)全绝缘变压器。全绝缘变压器除了装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护外,还应增设零序电压保护,作为变压器中性点不接地运行时的保护。 (2)中性点设有放电间隙的分级绝缘变压器。中性点设有放电间隙的分级绝缘变压器,除了装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行的保护外,还应增设零序电流电压保护,作为变压器中性点不接地运行时的保护。 变压器中性点接地运行时,零序电流保护投入;变压器中性点如不接地运行,当电网发生单相接地故障且失去中性点时,中性点不接地的变压器中性点将出现零序电压,放电间隙击穿,间隙零序电流启动,跳开变压器,将事故切除,避免间隙放电时间过长。如果万一放电间隙拒动,则零序电压启动将变压器切除。 (3)中性点不设放电间隙的分级绝缘变压器。对中性点不设放电间隙的分级绝缘变压器,其中性点绝缘水平较低。为了防止中性点绝缘在工频过电压作用下损坏,当发生接地故障时,应采用零序电压保护先断开中性点不接地的变压器,后采用零序电流保护断开中性点接地的变压器。

变压器需要配备零序保护的三种情况

变压器需要配备零序保护的三种情况 零序保护分为零序电流保护和零序电压保护,通常会配以继电器或微机保护装置进行电路的保护。正常情况下,三根线的向量和为零,零序电流互感器无零序电流。当人体触电或者其他漏电情况下:三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。变压器需要配备零序保护的情况一般有三种: 1. 变压器高压侧中性点直接接地运行 对变压器高压侧中性点直接接地的自耦变压器和三绕组变压器采用零序过电流保护,取自变压器中性点的零序CT安装无方向零序保护,在主变两侧分别装上零序保护,了为满足选择性可增设零序方向元件。方向元件用各断路器侧CT的自产零序电流。主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护指向本侧母线或主变侧。采用断路器处的零序电流保护,和一般高中压侧方向指向各自的母线,但当中压侧不无源时,高压侧零序方向可指向主变。指向母线保护的范围以为断路器电流互感器安装处开始,需要与线路零序保护配合。指向主变变压器,需要主变压器另一侧出线的接地保护相配合。采用主变中性点处地零序电流保护,则保护范围比断路器处零序电流保护比要宽一些。小浪底目前运行的主变中性点零序电流保护无方向,这样的整定配合比较清晰方便,一是限制跳开母联断路器,二是限制跳开本侧开关。 2. 多台变压器同时运行,只需要1-2台接地运行 若不止一台变压器时,运行方式往往只允许1-2台接地运行,设计采用中性点零序电流继电器与经相邻变压器中性点零序电流继电器控制的零序电压继电器配合使用的变压器保护方案,保护回路设计先跳中性点不接地变压器,然后中性点跳直接接地的变压器,以防止不接地系统故障点的间歇性弧光过电压危及电气设备的安全。为避免全厂所有变压器全部被切的严重后果,保护时间应逐级配合,先断开母联或分断路器,再经零序电压元件跳开中心点不接地主变,最后经零序电流元件跳开中性点接地主变。 3. 变压器中点有可能接地运行 对中性点有可能直接接地运行,也有可能不接地运行的主变,因失去接地中性点引起的电压升高,应装设相应的保护装置。在直接接地时用零序电流保护。在中性点不接地时用零序电压保护或装设放电间隙保护,放到间隙保护起到过电压保护的作用,当放电间隙被击穿形成零序电流通路时,利用接在放电间隙回路的零序电流保护,切除该变压器。变压器采用放电间隙保护,放电间隙装于变压器中性点与地线之间、有棒形、球形、角形等多种形式,实际安装中可以棒形用得最多,零序电压保护动作电压按发生单相接地故障时保护安装处可能出现最大零序电压整定。

(完整版)主变零序保护的知识

主变零序保护的知识 1 概述 变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护,是变压器后备保护中的重要组成部分,同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分。本文就变压器的零序电流保护的一些特点进行介绍。 2 零序电流互感器安装位置对保护的影响 零序电流的产生,对保护所体现的故障范围会有很大的影响(对于自耦变压器,零序电流只能由变压器断路器安装处零序电流互感器产生, 本文不做讨论)。下面按故障点的不同展开如下分析(见图1): 由上面的三种故障情况我们可以看到,变压器断路器处零序电流保护只能对安装处母线两侧的故障进行区分,变压器中性点处的零序电流保护只能对变压器高压侧与低压侧故障进行区分。如果采用断路器处的零序电流保护,则与线路的零序保护概念上基本是相同的,只不过零序方向可以根据电流互感器的极性选择指向主变或指向母线,指向母线则保护的范围只是断路器电流互感器安装处开始,需与线路零序保护配合且范围较小;指向主变,则要同主变另一侧的出线接地保护相配合,比较麻烦。如果采用主变中性点处的零序电流保护,则保护的范围比断路器处零序电流保护宽一些,同样根据主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护分为指向本侧母线或对侧母线,一般采用指向本侧母线,整定配合较清晰方便。我局目前运行的都是主变中性点零序电流保护,断路器处零序电流保护只有在旁路断路器带主变运行时才可能碰到,但如上面提到,对于主变其他侧有出线接地保护的因为整定配合的困难,此时旁路的零序电流保护宜退出,如为了对主变引线段进行保护,也可对旁路零序电流保护段进行适当保留。 3 变压器中性点电流互感器极性试验 一般情况下,零序功率方向要求做带负荷测试,但对于接于变压器中性点套管电流互感器的零序保护,其极性显然是无法用电流二次回路短接人为制造零序电流来检验接线极性正确与否的,因而整组极性试验就显得极为重要。可以利用直接励磁冲击,在电流互感器线圈二次侧产生的直流响应,用直流毫安或微安表观察指针的摆动来确定极性关系,具体做法见图2。

变压器零序电流保护的应用

变压器零序电流保护的应用 1概述 变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护,是变压器后备保护中的重要组成部分,同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分。本文就变压器的零序电流保护的一些特点进行介绍。 2零序电流互感器安装位置对保护的影响 零序电流的产生,对保护所体现的故障范围会有很大的影响(对于自耦变压器,零序电流只能由变压器断路器安装处零序电流互感器产生,本文不做讨论)。下面按故障点的不同展开如下分析(见图1): 由上面的三种故障情况我们可以看到,变压器断路器处零序电流保护只能对安装处母线两侧的故障进行区分,变压器中性点处的零序

电流保护只能对变压器高压侧与低压侧故障进行区分。如果采用断路器处的零序电流保护,则与线路的零序保护概念上基本是相同的,只不过零序方向可以根据电流互感器的极性选择指向主变或指向母线,指向母线则保护的范围只是断路器电流互感器安装处开始,需与线路零序保护配合且范围较小;指向主变,则要同主变另一侧的出线接地保护相配合,比较麻烦。如果采用主变中性点处的零序电流保护,则保护的范围比断路器处零序电流保护宽一些,同样根据主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护分为指向本侧母线或对侧母线,一般采用指向本侧母线,整定配合较清晰方便。我局目前运行的都是主变中性点零序电流保护,断路器处零序电流保护只有在旁路断路器带主变运行时才可能碰到,但如上面提到,对于主变其他侧有出线接地保护的因为整定配合的困难,此时旁路的零序电流保护宜退出,如为了对主变引线段进行保护,也可对旁路零序电流保护段进行适当保留。 3变压器中性点电流互感器极性试验 一般情况下,零序功率方向要求做带负荷测试,但对于接于变压器中性点套管电流互感器的零序保护,其极性显然是无法用电流二次回路短接人为制造零序电流来检验接线极性正确与否的,因而整组极性试验就显得极为重要。可以利用直接励磁冲击,在电流互感器线圈二次侧产生的直流响应,用直流毫安或微安表观察指针的摆动来确定极性关系,具体做法见图2。

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理 (2007-01-07 22:41:40) 转载▼ 分类:工作 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图23所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A 左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~ 158mm ,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo电压较高时,也可整定为180V,动作时间取0.5s。

变压器什么情况下需要配备零序保护

变压器什么情况下需要配备零序保护 摘要:零序保护分为零序电流保护和零序电压保护,通常会配以继电器或微机保护装置进行电路的保护。 那关于零序保护你有又了解多少呢?关于变压器什么情况下需要配备零序保护呢? 一、零序保护定义 在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。 二、零序保护原理简介 三相电流平衡时,没有零序电流,不平衡时产生零序电流,零序保护就是用零序互感器采集零序电流,当零序电流超过一定值(综合保护中设定),综合保护接触器吸合,断开电路。零序电流互感器内穿过三根相线矢量。 正常情况下,三根线的向量和为零,零序电流互感器无零序电流。当人体触电或者其他漏电情况下:三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。 零序CT安装图 变压器需要配备零序保护的情况一般有三种

1.多台变压器同时运行,只需要1-2台接地运行; 若不止一台变压器时,运行方式往往只允许1-2台接地运行,设计采用中性点零序电流继电器与经相邻变压器中性点零序电流继电器控制的零序电压继电器配合使用的变压器保护方案,保护回路设计先跳中性点不接地变压器,然后中性点跳直接接地的变压器,以防止不接地系统故障点的间歇性弧光过电压危及电气设备的安全。为避免全厂所有变压器全部被切的严重后果,保护时间应逐级配合,先断开母联或分断路器,再经零序电压元件跳开中心点不接地主变,最后经零序电流元件跳开中性点接地主变。 2.变压器中点有可能接地运行; 对中性点有可能直接接地运行,也有可能不接地运行的主变,因失去接地中性点引起的电压升高,应装设相应的保护装置。在直接接地时用零序电流保护。在中性点不接地时用零序电压保护或装设放电间隙保护,放到间隙保护起到过电压保护的作用,当放电间隙被击穿形成零序电流通路时,利用接在放电间隙回路的零序电流保护,切除该变压器。变压器采用放电间隙保护,放电间隙装于变压器中性点与地线之间、有棒形、球形、角形等多种形式,实际安装中可以棒形用得最多,零序电压保护动作电压按发生单相接地故障时保护安装处可能出现最大零序电压整定。 3.变压器高压侧中性点直接接地运行 对变压器高压侧中性点直接接地的自耦变压器和三绕组变压器采用零序过电流保护,取自变压器中性点的零序CT安装无方向零序保护,在主变两侧分别装上零序保护,了为满足选择性可增设零序方向元件。方向元件用各断路器侧CT的自产零序电流。主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护指向本侧母线或主变侧。采用断路器处的零序电流保护,和一般高中压侧方向指向各自的母线,但当中压侧不无源时,高压侧零序方向可指向主变。指向母线保护的范围以为断路器电流互感器安装处开始,需要与线路零序保护配合。指向主变变压器,需要主变压器另一侧出线的接地保护相配合。采用主变中性点处地零序电流保护,则保护范围比断路器处零序电流保护比要宽一些。小浪底目前运行的主变中性点零序电流保护无方向,这样的整定配合比较清晰方便,一是限制跳开母联断路器,二是限制跳开本侧开关。

变压器保护定值整定

变压器保护定值整定

变压器定值整定说明 注:根据具体保护装置不同,可能产品与说明书有不符之处,以实际产品为主。 差动保护 (1)、平衡系数的计算

对上述表格的说明: 1、Sn为计算平衡系数的基准容量。对于两圈变 压器Sn为变压器的容量;对于三圈变压器Sn 一般取变压器高压侧的容量。 2、U h、U m、Ul分别为变压器高压侧、中压侧、低 压侧的实际运行的电压。 3、n ha、n ma、n la分别为高压侧、中压侧、低压侧的

TA变比。 4、TA的二次侧均接成“Y”型 5、I b为计算平衡系数的基准电流,对于两圈变 压器,I b取高压侧的二次电流;对于三圈变压器I b一般取低压侧的二次电流。如果按上述的基准电流计算的平衡系数大于4,那么要更换基准电流I b,直到平衡系数满足0.1

Δm为TA和TAA变比未完全匹配产生的误差,Δm一般取0.05。 一般情况下可取: I op.0=(0.2—0.5)I n 。 (3)最小制动电流的整定 I res.0 = Na 1.0)In - (0.8。 (4)、比率制动系数K的整定最大不平衡电流的计算 a、三圈变压器 I unb.max =K st K aper f i I s.max +ΔU H I s.H.max +ΔU M I s.M.max + Δm1I s.1.max+Δm2I s.2.max 式中: K st 为TA的同型系数,K st =1.0 K aper 为TA的非周期系数,Kaper=1.5—2.0(5P或10P型TA)或Kaper=1.0(TP型TA) f i 为TA的比值误差, f i =0.1; I s.max 为流过靠近故障侧的TA的最大外部短路周期分量电流; I s.H.max 、I s.M.max 分别为在所计算的外部短路 时,流过调压侧(H、M)TA的最大周期分量电流;

变压器零序保护和间隙保护的配合

变压器零序保护和间隙保护的配合 多台变压器并列运行时只允许一台变压器中性点直接接地。当发生接地故障时,中性点直接接地的变压器零序电流保护首先动作,若故障仍未切除,再由零序过压保护进行切除。故单从零序保护选择性判断保护选择性不高。现结合我公司关于主变保护的整改计划,对多台变压器并列运行时发生接地故障时的动作逻辑进行叙述。 标签:选择性;列运行;零序保护;间隙保护 2013年6月8日接到广州中调下发流溪河电厂涉网安全检查后整改计划,其中针对主变保护提出加装间隙CT以完善间隙零序过流回路,健全主变不接地保护。现结合我厂两台主变并列运行的运行工况对并列运行变压器接地故障的正确切除进行分析。 1 保护原理 当中性点直接接地系统中发生接地短路时,将出现很大的零序电流,利用零序电流来构成接地短路的保护,具有显著的优点,被广泛应用在110kV及以上电压等级的电网中。而当中性点不直接接地时,若发生单相接地时,其他两相的对地电压要升高倍,对绝缘水平不高的设备构成安全威胁,因此为了防止故障进一步扩大造成两点或多点接地短路时,应由间隙保护及时反应。 2 我厂主变零序与间隙保护现状介绍 流溪河发电公司升压站主接线为单母线运行,无母线联络开关(如图1所示)。 两台主变压器并列运行,正常运行工况下一台主变中性点直接接地,另外一台主变中性点不接地。两台主变后备保护装置均配有接地保护(即零序过流保护)和不接地保护(即间隙保护),中性点接地的主变投入零序过流保护,中性点不接地主变投间隙保护。当发生接地时由于电厂系统内存在一中性点接地,故零序过压不会突变过高而达到整定值,此时故障由中性点接地主变的零序过流保护功能跳开本侧开关。若故障未被消除,此时运行中的变压器中性点不接地,而使非故障相相电压升至倍,主变绝缘将承受倍电压冲击考验。而此时由于整个电厂运行小系统中无中性点接地,故由间隙保护进行保护,切除故障点。 现阶段主变保护装置存在以下三点弊端:两台主变保护装置在故障发生时零序过流保护无选择性,正确率为50%。 切除中性点接地的主变后,若故障仍存在则中性点不接地主变绝缘承受倍电压冲击考验,对主变安全运行构成威胁。

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保 护的构成 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图E-127所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~158mm,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;

变压器的零序电流保护

变压器的零序电流保护、变压器间隙电流保护与变压器零序电压保护一起构成了反应零序故障分量的变压器零序保护,是变压器后备保护中的重要组成部分,同时也是整个电网接地保护中不可分割的一部分。本文就变压器的零序电流保护的一些特点进行介绍。 2零序电流互感器安装位置对保护的影响 零序电流的产生,对保护所体现的故障范围会有很大的影响(对于自耦变压器,零序电流只能由变压器断路器安装处零序电流互感器产生,本文不做讨论)。下面按故障点的不同展开如下分析(见图1): 由上面的三种故障情况我们可以看到,变压器断路器处零序电流保护只能对安装处母线两侧的故障进行区分,变压器中性点处的零序电流保护只能对变压器高压侧与低压侧故障进行区分。如果采用断路器处的零序电流保护,则与线路的零序保护概念上基本是相同的,只不过零序方向可以根据电流互感器的极性选择指向主变或指向母线,指向母线则保护的范围只是断路器电流互感器安装处开始,需与线路零序保护配合且范围较小;指向主变,则要同主变另一侧的出线接地保护相配合,比较麻烦。如果采用主变中性点处的零序电流保护,则保护的范围比断路器处零序电流保护宽一些,同样根据主变中性点零序电流互感器的极性接线可以将中性点零序电流保护分为指向本侧母线或对侧母线,一般采用指向本侧母线,整定配合较清晰方便。我局目前运行的都是主变中性点零序电流保护,断路器处零序电流保护只有在旁路断路器带主变运行时才可能碰到,但如上面提到,对于主变其他侧有出线接地保护的因为整定配合的困难,此时旁路的零序电流保护宜退出,如为了对主变引线段进行保护,也可对旁路零序电流保护段进行适当保留。 3变压器中性点电流互感器极性试验 一般情况下,零序功率方向要求做带负荷测试,但对于接于变压器中性点套管电流互感器的零序保护,其极性显然是无法用电流二次回路短接人为制造零序电流来检验接线极性正确与否的,因而整组极性试验就显得极为重要。可以利用直接励磁冲击,在电流互感器线圈二次侧产生的直流响应,用直流毫安或微安表观察指针的摆动来确定极性关系,具体做法见图2。 在变压器引出线A、B、C三相短接,在短接处与变压器中性点加一直流励磁,当开关K合上的瞬间,如果直流毫安表指针正摆动,则K1与O'为同名端,如果直流毫安表指针反偏,则K2与O'为同名端。为保证验证结果正确,在按上图做完后,可将电压只加在B相上观察指针的摆幅变小,则试验结果正确。试验中必须注意电池电源的正负极性与直流毫安表的正负极性接线。 1、零序过流、间隙过流在110KV以上变压器保护中,即不接地系统中必须要有。

110 kV变压器中性点接地方式与零序保护配置

110 kV变压器中性点接地方式与零序保护配置探索110KV变压器零序保护配置与接地方式 作者:黄坚明 摘要:在分析变压器零序保护配置的基础上,对110 kV变压器中性点过电压问题、接地方式的控制以及目前厦门电网110 kV变压器零序保护设计存在的安全隐患等进行了初步探讨,提出拆除部分中性点棒间隙,改善变压器零序保护配合的措施。 关键词:变压器;中性点;零序保护 Neutral Point Ground Type and Zero-Sequence Protection Matching on Transformers HUANG Jian-ming (Xiamen Electric Power Bureau,Xiamen 361004,China) Abstract:By analyzing on zero-sequence protection of transformers,this essay gives a pilot study on the problem of over-voltage at neutral point of 110 kV transformers,the neutral point grounding type control and the safety problem in the design of zero-sequence protection of 110 kV transformers in Xiamen area.It provides a solution by removing some neutral point gaps to improve the matching of zero-sequence protection on a transformer. Keywords:transformer; neutral point; zero-sequence protection 目录 1、变压器零序保护配置 (2) 1.1. 零序互跳保护 (2) 1.2、变压器中性点间隙保护 (3) 2、厦门电网110 kV系统接线与保护配置特点 (4) 3、110 kV变压器中性点过电压水平计算 (5) 4、110 kV变压器零序保护存在的问题 (7)

变压器常用的保护方式是什么

变压器常用的保护方式 是什么 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

变压器常用的保护方式是什么 变压器的不正常工作状态主要是过负荷、外部短路从而引起的过电流、外部接地的短路引起中性点过电压、油箱漏油而引起的油面降低或冷却系统故障造成的温度升高等。此外,大容量变压器,由于它的额定工作磁通密度较高,工作磁密与电压频率是成正比,在过电压或低频率下运行的时候,可能会引起变压器的过励磁故障等。针对以上情况,大型变压器一般采用的方式为以下几种: 一、瓦斯保护:保护变压器的内部短路和油面降低的故障。 二、差动保护、电流速断保护:保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。 三、过电流保护:保护外部相间短路,并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。 四、零序电流保护:保护大接地电流系统的外部单相接地短路。 五、过负荷保护:保护对称过负荷,仅作用于信号。 六、过励磁保护:保护变压器的过励磁不超过允许的限度。 变压器瓦斯保护反应变压器油箱内部各种故障和油面降低。及以上油浸式变压器和及以上车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保

护。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置,亦应装设瓦斯保护。 变压器一般采用的保护方式二:纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。 1. 对以下厂用变压器和并列运行的变压器,以及10MVA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器,当后备保护时间大于时,应装设电流速断保护。 2. 对及以上厂用工作变压器和并列运行的变压器,10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器,以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器,应装设纵联差动保护。 3. 对高压侧电压为330kV及以上变压器,可装设双重纵联差动保护。 4. 对于发电机变压器组,当发电机与变压器之间有断路器时,发电机装设单独的纵联差动保护。当发电机与变压器之间没有断路器时,100MVA及以下发电机与变压器组共用纵联差动保护;100MVA 以上发电机。除发电机变压器共用纵联差动保护外,发电机还应单

变压器零序保护配置

1变压器零序保护配置 厦门电网目前全部选用分级绝缘变压器,在多台变压器并列运行的变电站,主变中性点一般采用部分接地的运行方式。对于中性点不接地的变压器,其外部故障的后备保护,过去采用零序互跳保护或中性点间隙保护两种方法。 1.1零序互跳保护 变压器中性点零序过电流动作时先跳开中性点不接地变压器的保护方式,称为零序互跳。如图1,2台主变并列运行,1号主变中性点接地,当K2点发生接地故障时,1号主变中性点零序过流保护动作,第一时限跳2号主变高低压侧开关,K2故障点被隔离,1号主变恢复正常运行。如果故障点在K1处,当第一时限跳开2号主变后,零序过流保护第二时限跳本变压器,切除故障。零序互跳保护显而易见的缺点是:①有选择性切除故障的概率只有50%;②母线故障时没有选择性,会扩大停电范围;③零序过流保护时间整定必须和主变相间保护配合,对保护整定配合不利;④必须在2台变压器同时停运时才能进行互跳试验,条件苛刻,二次接线容易错误。 图1变压器并列运行示意图 1.2变压器中性点间隙保护 为了克服上述缺点,福建省中调闽电调继[1998]165号文要求将220 kV主变110 kV 侧零序互跳保护改为间隙保护。间隙保护采用的方法是在变压器中性点加装放电间隙及间隙电流互感器,并与母线TV开口三角零序过电压保护共同组成。如图1,仍为2台主变并列运行,1号主变中性点接地。当K2点接地故障时,1号主变中性点零序过流保护第一时限跳100母分开关,Ⅰ段母线与故障点隔离,1号主变恢复正常运行。100母分开关跳闸后,K2故障点仍存在,由2号主变中性点间隙电流保护或零序过电压保护动作跳本变压器,实现故障隔离。同样,当K1点接地故障时,1号主变中性点零序过流保护第一时限跳开100母分开关,2号主变与故障点隔离,可以继续运行。但K1故障点仍存在,1号主变零序过流保护第二时限继续跳开本变压器,消除故障。因此,采用间隙保护明显的优点是:①作为变压器本体的设备保护,无需和其他保护配合,整定简单;②动作过程具有选择性,只隔离故障部分,不会扩大停电范围。 该文件中仅要求将220 kV主变110 kV侧零序互跳保护改为间隙保护,但没有明确110 kV变压器接地方式及零序保护的配置,对于不同接线类型的110 kV变电站,变压器中性点接地方式应如何控制-零序保护应如何配置-特别是变压器中性点间隙保护,在110 kV系统中应如何正确运用-现以厦门电网110 kV系统为例,对上述问题进行初步的探讨。 2厦门电网110 kV系统接线与保护配置特点

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