变压器保护

1、 什么叫变压器的短路阻抗？

变压器的短路阻抗简单地说就是变压器两个绕组导线的电阻与电抗。短路阻抗试验是鉴定运行中变压器受到短路电流的冲击，或变压器在运输和安装时受到机械力撞击后，检查其绕组是否变形的最直接方法，它对于判断变压器能否投入运行具有重要的意义，也是判断变压器是否要求进行解体检查的依据之一。

测量：将二次绕组短接测量一次绕组的阻抗值。

试验数据: （使用仪器: BJZ-2型变压器交流单相阻抗仪） 测试方法：在10KV侧三相短路，在110KV侧分别测量三相值。 档位 相别 电压（V） 电流（A） 阻抗(Ω)

1 AN 243.9 5.01 48.68

BN 246.2 5.07 48.56

CN 241.2 5.02 48.04

短路阻抗铭牌值:（％）

正分接H.V./L.V. 主分接H.V./L.V. 负分接H.V./L.V.

17.49 16.74 16.64

与铭牌值做比较。

2、 变压器的短路阻抗百分比,在数值上与变压器短路电压百分比

相等。它是指将变压器二次绕阻短路，在一次绕阻施加电压，

当二次绕阻通过额定电流时，一次绕阻施加的电压与额定电压

之比的百分数。

3、 变压器并列运行条件？

(1)各台变压器的电压比(变比)应相同；(其最大差值不得超过±0.5%。)

(2)各台变压器的阻抗电压应相等，即变压器的短路阻抗相等；(其最大差值不得超过±10%)

(3)各台变压器的接线组别应相同；

(4) 变压器容量相差不能超过1/3;

①参加并列运行的各变压器必须接线组别相同。否则，副边出现电压差很大，产生的环流很大甚至象短路电流，均会损坏变压器；

②各变压器的原边电压应相等，副边电压也分别相等。否则副边产生环流引起过载，发热，影响带负荷，并增加电能损耗、效率降低；

③各变压器的阻抗电压（短路电压）百分数应相等，否则带负荷后产生负荷分配不合理。因为容量大的变压器短路电压百分数大、容量小的变压器短路电压百分数小，而负载分配与短路电压百分数成反比，这样会造成大变压器分配的负载小，设备没有充分利用；而小变压器分配的负载大，易过载，限制了并列运行的变压器带负荷运行。

4、变压器短路阻抗Ｚk％的大小对变压器的运行主要以下影响：

(1)对短路电流的影响：短路阻抗Ｚk％大的变压器，路电流小。

(2)对电压变化率的影响：当电流的标么值相等，负载抗角φ也相等时，Ｚk％越大，电压变化率越大。

(3)对并联运行的影响：并联运行的各台变压器中，若抗Ｚk％小的满载，则Ｚk％大的欠载；若Ｚk％大的满载，Ｚk％小的超载。

阻抗电压：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示，即uz=(Uz/U1n)*100%。它表示变压器通过额定电流时在变压器自身阻抗上所产生的电压损耗（百分值）。正常运行时，阻抗电压少一些较好，因为阻抗电压过大时，会产生过大的电压降，而在变压器发生短路时，阻抗电压大一些较好，因可以限制短路电流，否则变压器经受不住短路电流冲击。

什么叫光纤差动保护？

首先，光纤差动保护的原理和一般的纵联差动保护原理基本上是一样的，都是保护装置通过计算三相电流的变化，判断三相电流的向量和是否为零来确定是否动作，当接在CT（电流互感器）的二次侧的电流继电器（包括零序电流）中有电流流过达到保护动作整定值是，保护就动作，跳开故障线路的开关。即使是微机保护装置，其原理也是这样的。但是，光纤差动保护采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用PCM光纤或光缆作为通道，使其动作速度更快，因而是短线路的主保护！另外，光纤差动保护和其它差动保护的不同之处，

还在于所采用的通道形式不同。

纵联保护的通道一般有以下几种类型：

1.电力线载波纵联保护，也就是常说的高频保护；

2.微波纵联保护，简称微波保护；

3.光纤纵联保护，简称光纤保护；

4.导引线纵联保护，简称导引线保护。

至于对光纤通道的具体要求，我没有找到详细的答案，我认为有以下几点应该做到：

1.由于采用PCM光纤或光缆作为通道，主要是要求线路两侧的数据实现主、从方式严格同步；

2.当保护装置运行时，必须成对使用，即两侧都运行；

3.进行整定时，线路两侧必须一侧整定为主机，另一侧整定为从机；

4.光纤接口的技术指标必须满足要求，例如单模光纤、多模光纤的发送功率，接收灵敏度，抗干扰性能，等等指标。

光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高压与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗低等优点。光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用，对已投入运行的光纤保护，按原理划分，主要有光纤电流差动保护和光纤闭锁式、允许式纵联保护两种。

其实就是光纤＋保护＝光纤保护光纤就是一种介质，它比载波和微波更能有效的保证电信号的传播质量的媒介，它不会判断故障类型，只能通过保护装置出口。现在的大型发电厂的线路保护都是采用的是光纤保护，我厂是66万的机组就是这种保护，它是把几根光纤加在线路顶

上的避雷线里面，在电厂和变电站里都设了光端机，就是让光端机时时刻刻采集线路上的电流，再由光端机把它转成电信号，传到对侧去，再由对侧的光端机转成电流信号，进行电流比较。这种保护就是电流差动保护，只是比一般的高频保护优越，它不用每天都进行交换信号，进行通道的检查，因为高频线路保护只有在故障才会用到，而光纤保护是时时刻刻进行信号交换的，所以就方便多了。

其实还是差动保护的原理，只不过以前是将电流互感器的电路引入保护装置，而现在则是将采集到的信号经过加工处理后用光纤传输到保护装置，使得保护装置的灵敏性，选择性，可靠性更高。

什么是线路的光纤差动保护?什么时候启动光纤差动保护？

光纤差动保护借助于线路光纤通道，实时地向对侧传递采样数据，同时接受对侧的采样数据，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算，根据电流差动保护的制动特性方程进行判别，判为区内故障时动作跳闸，判为区外故障时保护不动作。

和高频保护的主要区别：高频保护传输的高频信号，而光纤保护直接将电流变换进行传输，并且高频保护必须有阻波器，而光纤保护不需要阻波器，还有高频保护必须有高频收、发迅机，并且值班人员每天得监视高频通道正常，而光纤保护就没有高频收发讯机，简单明了，通道也不用运行人中去检测，如果通道告警，信号会自动打出来。 110KV变电站变压器的主保护有哪些?各反应什么故障?

差动保护-变压器内部各侧差动电流互感器之间一次电器部分发

生主变压器引出线、绕组多相短路、单相严重的匝间短路时，尽快将其退出运行，以减轻变压器损坏程度。电流速断保护-当变压器进出线、匝间短路时，产生大电流冲击。

电力变压器保护：1-瓦斯保护：当变压器内部故障时，因油的膨胀和所产生的瓦斯气体沿链接经瓦斯继电器向油枕流动，若流动速度达到一定值时，瓦斯继电器挡板被冲动，并向一方倾斜，使瓦斯继电器触点闭合，接通跳闸回路发出信号。2-电流速断保护：3-过电流保护：当变压器套管以外发生相间短路时，过电路保护延时动作，跳开两侧断路器。4-差动保护。

主保护:

1)电气量保护: 差流速断保护 比率差动保护

2)非电气量保护: 本体重瓦斯保护 有载重瓦斯保护

以上保护直接动作于跳闸

后备保护:

1) 电气量保护:定时限过流保护(有带方向的)

2) 反时限过流保护零序过流保护(有带方向的)

3) 过负荷保护 匝间保护 阻抗保护 过激磁保护 本体

的一些保护

1、复压过流就是采用复合电压闭锁的过电流保护，复合电压包括负序电压和相间低电压，采用复压闭锁可以适当降低过流保护动作门槛，提高保护灵敏度。

2、定时限就是动作时间是固定的，与电流大小无关，反时限就是动作时间与电流成反比，电流越大动作时间越短，反之时间越长。

3、复合电压闭锁过流保护在什么条件下启动？

复压闭锁过流保护启动的基本条件是：正序电压降低、负序电压和零序电压升高(与整定值比较而言)，相电流增加，满足延时条件。

从理论上说，复合电压一般指的是正序电压、负序电压和零序电压，如果负序电压和零序电压整定值为0，则复合电压闭锁过流保护就成为简单的过流保护，一旦系统出现异常，正序电压肯定降低，出现负序电压和零序电压，因此，当电流超过整定值时保护就启动。在整定时如果将负序电压和零序电压整定非常高，则复合电压闭锁过流保护就永远被闭锁，保护永远不会启动。

4、复合电压是什么？

电力系统过电压是高电压研究范畴。电力系统过电压分为外部过电压和内部过电压。外部过电压指大气过电压，简单说就是雷击。内部过电压包括操作过电压及谐振过电压，操作过电压指因操作失误，故障、运行方式改变等引起系统过电压，以下情况易发生：拉合电容器或空载长线路；断开空载变压器，电抗器，消弧线圈及同步电机等；在中性点小接地系统中，一相接地后，发生间歇电弧等。谐振过电压指因操作失误，故障后，在系统某些部分形成L，C自振回路，当自振频率与电网频率满足一定关系而发生谐振，引起过电压。内部过电

压的根本原因在于L，C元件是储能元件，根据能量守衡定律，其储能不能突变。

复合电压是保护中的。复合电压是由相间低电压和负序电压构成，一般组成闭锁元件，防止保护误动。

5、带方向的复合电压闭锁过流保护与不带方向的有什么区别？

区别在于，带方向的要比不带方向的复合电压闭锁过流保护范围更大，更具针对性。

6、零序电压是相电压之和的表现，负序电压是线电压之和的表现。

正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的。

2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。

3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。

通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，零序电压是三相线路中一相或者两相接地产生的，（特别是单相接地时的零序分量）如为何出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。

在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特殊的关系，故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述，之所以要把基波

分解成三个分量，是为了方便对系统的分析和状态的判别，如出现零序很多情况就是发生单相接地，这些分析都是基于基波的，而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差，因此谐波是个外来的干扰量，其数值并不是我们分析时想要的，就如三次谐波对零序分量的干扰。

7、电压互感器的开口三角形侧为什么不反映三相正序,负序电压,而只反映零序电压?

因为开口三角形接线是将电压互感器的第三绕组按a-x-b-y-c-z相连,而以a,z为输出端,即输出电压为三相电压向量想加.由于三相的正序,负序电压相加等于零,因此其输出电压等于零,而三相零序电压相加等于一相零序电压的三倍,故开口三角形的输出电压中只有序电压.

8、零序电压保护原理是什么 ？只要发生接地故障就会有零序电压 而负序电压只在不对称运行时才产生

零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零，即∑I=0，它是用零序CT（电流互感器）作为取样元件。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零（对零序电流保护假定不考虑不平衡电流），因此，零序CT的二次侧绕组无信号输出（零序电流保护时躲过不平衡电流），执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序CT的环形铁芯中产生磁通，零序CT的二次侧感

应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。

零序电流保护一般适合使用于TN接地系统。因为当发生一相接地时，对TN-S系统Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PE线阻抗ZPE和接触阻抗Zf，即Zs＝Z1+ZPE+Zf；对于TN-C系统，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PEN线阻抗ZPEN和接触电阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+Zf；对于TN-C-S系统，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PEN线阻抗ZPEN，PE线阻抗ZPE和接触电阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+ZPE+Zf，产生的单相接地故障电流Id＝220/ZS，明显大于无故障时的三相不平衡电流，只要整定合适，就可检测出发生接地故障时的零序电流，以切断故障回路。而对IT系统，一般均是使用对供电可靠性要求较高、对单相接地不必要立即切断供电回路、但需发出绝缘破坏监察信号、以维持继续供电一段时间。工矿企业内的不配出中性线的三相三线配电线路。当单相接地时，该故障线路上流过的零序电流是全系统非故障系统电容电流之和，因而容易检测出接地故障电流，故可用零序电流保护装置来监察相对地第一次接地故障。TT接地系统常应用于工农业、民用建筑的照明、动力混合供电的三相四线配电系统中，常发现三相不平衡电流较大，当发生一相接地时，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PE线阻抗ZPE，负载侧接地电阻RA和电源侧接地电阻RB，接触阻抗Zf，即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf，接地故障电流Id=220/ZS，由于RA+RB＞＞Z1+ZPE+Zf，且RA+RB数值一般均较大，很明显TT系统的故障环路阻

抗大，产生的单接故障电流Id，远远小于不平衡电流，很难检测出故障电流，故不适用于TT接地系统。

零序电流保护具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器（CT），或让三相导线一起穿过一零序CT，也可在中性线N上安装一个零序CT，利用这些CT来检测三相的电流矢量和，即零序电流Io，IA+IB＋IC=IO，当线路上所接的三相负荷完全平衡时（无接地故障，且不考虑线路、电器设备的泄漏电流），IO=0；当线路上所接的三相负荷不平衡，则IO=IN，此时的零序电流为不平衡电流IN；当某一相发生接地故障时，必然产生一个单相接地故障电流Id，此时检测到的零序电流IO=IN+Id，是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。