第六章变压器保护电力变压器是电力系统中的重要电气设备。大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。因此，应根据变压器容量和重要程度，装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。第一节故障类型、不正常运行状态及其保护方式（1）油箱内部故障变压器油箱内部故障产生较大的短路电流，不仅会烧坏变压器绕组和铁心，而且由于绝缘油汽化，可能引起变压器爆炸。一、变压器故障类型一、变压器故障类型（1）油箱内部故障a、变压器绕组相间短路；b、变压器绕组匝间短路；c、变压器绕组接地短路。（2）油箱外部故障保护范围的划分（2）油箱外部故障a、绝缘套管的相间短路与接地短路；b、引出线上的发生的相间短路和接地短路。变压器的不正常工作状态：（1）由于外部短路引起的过电流；（2）负荷长时间超过额定容量引起的过负荷；（3）油箱漏油造成的油面降低；（4）由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁。对于不正常工作状态，变压器保护也必须能够反应——发告警信号，或延时跳闸。三、变压器的保护配置纵差保护或电流速断保护（根据变压器容量选择）主要反应绕组、套管及引出线上的相间短路，并在一定程度上反应绕组内部匝间短路及中性点接地侧的接地短路。特点：瞬时动作切除故障纵差保护或电流速断保护（根据变压器容量选择）主要反应绕组、套管及引出线上的相间短路，并在一定程度上反应绕组内部匝间短路及中性点接地侧的接地短路。特点：瞬时动作切除故障3、外部相间短路的后备保护1）过电流保护2）复合电压起动的过流保护3）负序电流保护和单相式低压起动的过电流保护4）阻抗保护4、外部接地短路的后备保护1）零序电流保护（若中性点接地）2）零序过电压保护、在中性点装放电间隙加零序电流保护延时跳闸或发信号第二节变压器差动保护该式表明了两侧TA变比与变压器变比之间的理想关系(未考虑变比的关系)。二、变压器纵差保护的不平衡电流（影响因素）特殊问题及对策归纳：1、变压器两侧绕组接线方式不同产生的不平衡——相位变化引起的TA二次的接法：变压器Y形侧——二次侧接成Δ形；（非微机）变压器Δ形侧——二次侧接成Y形。微机变压器保护的TA接法：全Y接入(回路简单)。微机变压器保护的TA接法：全Y接入(回路简单)。2、TA的计算变比与实际变比不同产生的不平衡克服措施：对不平衡电流进行补偿。传统的方法之一如右图。克服措施：对不平衡电流进行补偿。传统的方法之一如右图。克服措施：对不平衡电流进行补偿。传统的方法之一如右图。微机保护允许任意的TA变比。3、变压器带负荷调整分接头产生的不平衡带负荷调压分接头变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就改变了nT，出现不平衡差流。克服措施：整定时增大动作电流门槛值。4、两侧电流互感器传变误差产生的不平衡2）暂态不平衡电流外部故障时，短路电流中还含有非周期暂态分量，非周期分量按一定的时间常数衰减，是低频分量，大部分流经励磁支路，增加了TA的传变误差，导致不平衡电流增大。当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压器铁芯中的磁通急剧增大，使变压器铁芯瞬时饱和，出现数值很大的励磁电流（称为：励磁涌流）。励磁涌流可达变压器额定电流的6～8倍，如不采取措施，变压器纵差保护将会误动。稳态时，存在：，因此，磁通滞后电压90°。由于铁芯中磁通不能突变，所以，必须产生一个+Φm的非周期分量，以抵消–Φm，使得Φ=0。由于铁芯中磁通不能突变，所以，必须产生一个+Φm的非周期分量，以抵消–Φm，使得Φ=0。363738电流很大电流很大单相变压器励磁涌流的特征：1、数值较大，可达额定电流的6～8倍，偏于时间轴的一侧（含有较大的直流分量）；2、励磁涌流中含有大量的谐波分量；3、励磁涌流的波形中有间断。三相变压器励磁涌流——至少一相有涌流，因为，至少有一相在电压非峰值、非谷值时合闸。一个典型的电流波形如下：励磁涌流的特征1、偏向一侧2、谐波分量大3、波形中有间断波形对称原理采取各种励磁涌流闭锁措施后，带来的问题：1）合闸在有故障的变压器时——会延时动作。例如：采用二次谐波制动时，需要等谐波衰减后，才能够动作。2）大型变压器的涌流特征可能不明显。难点：涌流与短路的区别。三、比率制动式纵差保护目前广泛应用的数字式变压器纵差动保护，普遍使用两折线或三折线比率制动特性。四、差动电流速断保护五、零序电流差动保护后备保护的作用：防止外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备，以及在可能条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。一、相间短路的后备保护1、过电流保护（类似于电流保护中的第Ⅲ段