微机型变压器差动保护技术的先进性

第一篇：微机型变压器差动保护技术的先进性

微机型变压器差动保护技术的先进性

〔摘要〕：微机型变压器差动保护是在常规差动保护技术的基础上发展起来的。保护的基本原理是相同的,但实现这些原理的方法各异，后者靠模拟电路来完成,前者则通过设计不同的程序算法来工作。本文就此进行了比较分析。〔关键词〕：主变压器 微机保护 技术先进性

实现变压器差动保护需要解决的主要矛盾:一是如何避越不平衡电流的影响,使区外故障时保护获得最大制动作用,区内故障时制动作用最小;二是如何防止变压器空投时励磁涌流导致变压器差动保护的误动;三则是内部出现轻微故障时(如匝数很小的匝间短路、靠近中性点的匝间短路)保护的正确判断;最后还要特别考虑内部故障大短路电流TA严重饱和装置的拒动问题。实际上这也是电力系统对继电保护的基本要求,而对变压器尤其是电网中一些大型主变压器而言变压器故障时保护的可靠性、灵敏性、选择性及速动性问题,就更加突出了。微机型变压器保护差动电流的获取方式

在微机差动保护中，差动电流的获取方式与传统保护相比存在较大差异，主要表现在：

．

(1)．在微机保护中，变压器各侧的电流信号均作为独立通道信号送入计算机，通过对各通道电流信号采样值进行数字差计算来取得差动电流。由于TA二次侧电流不再进行并联差接，因此，较传统方式相比，可进一步减小因TA变比不匹配、特性不一致以及二次负担不平衡而产生的不平衡电流。此外，也有利于对各侧电流信号采样值分别进行补偿计算，消除由于TA变比标准化所带来的误差。这种补偿方法较常规采用的平衡线圈补偿方法更为精确有效。

(2)可通过数字计算进行电流相位调整。在传统保护中，当变压器采用〃Y／Δ联接方式时，需将Y侧三相TA副边接成Δ形，以保证变压器两侧同相电流在区外故障时相位一致。这种方式容易造成运行现场接线错误，也给TA断线的检测造成了很大困难。此外，当变压器Y侧区外发生不对称故障时，故障相与非故障相流过的电流大小悬殊，各相TA的工作点存在较大差异，因而会在Δ形相连的TA副边回路中引起额外的不平衡环流，导致差动回路不平衡电流增大。即使不对称短路发生在变压器Δ侧区外，因y-Δ的变换作用，这种影响会减轻一些，但此现象仍然存在。对于计算机差动保护，Y／Δ变压器的Y侧TA仍然可以采用Y形接线，通过数值计算来完成Y／Δ变换，从而可以消除这类不平衡环流的影响，同时也为TA断线的检测判断提供了有利条件。

可以看出，即使采用传统的保护原理，借助计算机所具有的技术优势，在保护原理的具体实现方面进行调整和改进,可以使得计算机保护的总体性能得到明显改善。微机型变压器保护的励磁涌流识别

在微机保护中，一般通过计算差动电流中的2次谐波电流与基波 电流的幅值之比来判断是否存在励磁涌流。当出现励磁涌流时应有

id2kd id1

式中

人id1、id2——分别为基波和2次谐波电流模值；

Kd2——2次谐波制动比(可整定)。

传统的同类装置中，通常将2次谐波电流看成制动量而将它与比率制动量相加作为综合制动量，但因内部故障时差电流中多少也会包含一些2次谐波分量，从而会对灵敏度产生不利影响，所以计算机保护中通常直接用上式独立判定励磁涌流的存在与否，以便决定是否闭锁差动保护。

分析和实践表明，根据2次谐波与基波差流的比值来鉴别励磁涌流，只要比值选择合适，是很可靠的，但是在变压器内部某些不对称故障情况下，尤其是当变压器接于超高压长距离输电线路或变压器附近装有无功补偿设备时，亦会在故障电流中产生较大的2次谐波分量，使差动保护被制动，直到2次谐波分量衰减后才能动作，从而延误了故障切除时间。目前已提出了多种加速措施来改善变压器差动保护的速动性，几种典型方法如下:。

(1)差动速断。这种方法与常规保护相类似，即当差动电流大于最大可能的励磁涌流时立即出口跳闸。其判据为

Id>KRIN

式中，IN为额定电流；KR，为相对额定电流的励磁涌流倍数，可根据系统阻抗、变压器和TA特性来整定，大约在5～10之间。

(2)低压加速。励磁涌流是因变压器铁芯严重饱和产生的，禹现励磁涌流时变压器端电压比较高，而发生内部短路时，变压器端部残压较低，据此可建立下列判据

U

式中，U为变压器端电压；Un为额定电压；Ku为加速系数。即可根据不产生涌流的电压值来确定，U通常取为o．65～o．7左右。当式U

(3)记忆相电流加速。变压器的励磁涌流一般只会在空载投入和外部严重短路切除后端电压恢复过程中产生。利用计算机特有的长记忆功能记录新的扰动发生前的信息，可以确定是否需要进行励磁涌流判别。微机型变压器差动保护灵敏度提高的方法

微机型变压器差动保护是在传统的变电器差动保护技术的基础上发展起来的。BCH-1型继电器是具有比率制动雏形的差动继电器，但其比率制动的特性曲线仅有一小段直线，比率制动的特性不很理想。且因BCH-1型继电器内部有一个速饱和变流器，恶化了内部故障短路暂态电流的传变，从而使保护的动作延缓及灵敏度下降。其次由于区内故障时制动绕组中还流过部分短路电流对应二次值，显然这时存在制动量，其灵敏度是不会高的。

微机保护的特点，使得保护装置不必通过模拟电路来构成比率制动量特性，只需通过正确的程序算法设计，就可以获得理想的比率制动特性，并能做到内部轻微故障时不带制动量灵敏地动作。应该指出: 微机型变压器保护中比率制动式差动保护与采用和差式比率制动原理的差动保护，在区内故障时保护仍带制动量动作，其灵敏度仍不会很高，尤其无法检测出变压器内部匝数很少的匝间故障或靠中性点侧的短路故障。复式比率制动的差动保护则克服了上述保护的局限。其“核心”是该种保护的制动电流Ir中复合了差动电流Id和含制动因素的电流ΣІ Ii І,复合制动电流定义式:

Ir= І

Id-Σ І Ii І

І 公式输入法输入

4结语

目前广泛应用于电网的有WBH-100型、LFP-970型、CST100型、CST200型等变压器成套保护装置，其中每类型中又以防止励磁涌流误动的不同方式分为A、B、C三种，A型的比率差动保护采用二次谐波制动原理；B型采用间断角闭锁原理；C型采用对称识别原理。A型主保护中还包含有工频变化量比率差动元件，用于提高变压器小电流故障检测灵敏度。与工频变化量比率差动元件相配合，A型还采用浮动门坎技术，相应增设了相电流工频变化量起动元件。因此A型的保护灵敏度较高，而B型和C型在克服励磁涌流误动方面各自都有特色，尤其是C型克服了变压器空投内部故障时保护因健全相涌流的制动而拒动的问题，提高了保护的可靠性。

应当指出采用二次谐波制动原理的差动保护，在原理上存在着缺陷：三相电力变压器由于剩磁的离散性，三相合闸角的不同以及Y-△变换等原因使得变压器产生涌流时，会有某一相的二次谐波含量很小，使得在励磁涌流出现时闭锁不成立，从而使保护误动。在变压器剩磁较大的情况下, 励磁涌流二次谐波分量的比率占基波分量的比例,有时会小于0.15,尽管这种情况出现的机会很少。间断角制动原理的差动保护，在铁芯剩磁较大时，动作正确率也不高，另外这种原理对硬件要求高，实现方法较困难。

波型对称识别原理比率制动的差动保护在技术上克服了上述两种波形判据原理存在的缺陷。对励磁涌流波形的深入研究试验，发现在内部故障时，各侧电流经电抗互感器TK变换后，差电流的波形是基本对称的，而励磁涌流经TK变换后，有大量的谐波分量存在，波形是间断不对称的。因此鉴别经TK变换后的波形对称性,就可区分励磁涌流和内部故障，于是波型对称识别制动原理的算法就应运而生，并用微机实现了这种新原理的差动保护。这种新原理的算法的实质是将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流的波形区分出来，这种波形识别是按相实现的，从而解决了变压器空投内部故障时因某一健全相励磁涌流出现保护可能拒动的问题。

微机保护解决“内部故障大短路电流TA严重饱和装置的拒动问题”没有写，开头已提出问题，后面没有写上？

第二篇：变压器差动保护励磁涌流误动分析及解决方案

变压器差动保护励磁涌流误动分析及解决方案

变压器在运行的过程中，很容易受到励磁涌流的影响而出现差动保护误动的问题，这样就会使得变压器的运行质量下降，变压器的电压调节作用就会大打折扣。因此，就需要采取有效的解决方案，针对出现误动的变压器进行有效的整改，从而保障变压器运行的有效性，使得其不会因为励磁涌流的影响，而出现误动的问题。下面本文就主要针对变压器差动保护励磁涌流误动进行深入的分析，并提出相应的解决方案。

1、变压器差动保护动作情况分析

1.1某220KV变压器差动保护动作原因分析。以某220KV变电站为例，针对其在充电的过程中，因为励磁涌流的影响，而使得变压器出现差动保护误动的情况进行分析。在励磁涌流的影响下，使得该变电站的2号主变出现了差动保护动作，从而使得变压器的三个侧面的断路器均出现了跳开的问题。具体可见图1。

从上述图中就可以了解到，当220KV变电站2号主变在充电的过程中，出现了空冲的情况，那么会使得C相差电流二次谐波量在9%上下波动。而这时候断路器所出现的跳闸电流也会随之消失一段时间，在这一时间段内，C相差电流二次谐波量会出现一定的增长，会增长到14%。在220KV变电站的2号主变中，主要采用的保护装置就是RCS-978型保护装置，该装置受到励磁涌流影响的主要判断依据就是分相制动原理。这种保护装置中采用的保护程序主要是利用的最早的一个版本，该保护装置中的相关软件在受到励磁涌流的影响下，虽然已经采用了浮动门槛进行保护，但是也使得C相差电流二次谐波量相应的减少，只占到整个装置二次谐波量的15%左右。如果继续维持这样的状况，那么就会使得二次谐波的闭锁性能被影响，从而使得该功能被大大的放开，这样就会使得变压器出现误动的问题。

1.2110KV良村变差动保护动作原因。下面以某110KV变压器为研究实例，针对该110KV变压器的差动保护动作出现的原因进行分析。110KV变压器的望良线6号杆中的B相在接地上出现了故障问题，导致114断路器无法进行接地保护，与接地之间的距离为1个动作，在出现接地故障后，114断路器的27ms范围内出现了严重的三相跳闸问题。同时导致了在1358ms范围内出现了重合闸口，使得144断路器能够实现有效的重合。另外，该变压器中的1号主变在受到励磁涌流的影响下，使得其比率制动的动作出现了迟缓，无法有效的避开励磁涌流的冲击，导致在1358ms路段上，1号主变器三个侧面的断路器的跳动动作均受到了影响，从而就会形成误动问题。详情可见图2。

从图2可以看出，110kV变在区外故障切除及恢复过程中，1号主变高压侧三相电流呈现励磁涌流特征，二次谐波百分比分别为66%、17%、75%。CST231A型保护装置励磁涌流的判据采用的是“或”制动原理。早期的CST231A装置，因为采样精度不高，为避免误闭锁保护，当某相差流小于icd门槛值后就不再参与谐波闭锁的计算，所以虽然A、C两相的谐波含量很高，但因为差流小于icd，所以没有闭锁保护；而B相的谐波含量为17%小于保护装置整定的20%闭锁定值，且处于动作区内，所以变压器差动保护动作。

2、励磁涌流造成差动保护动作的原因分析

根据相关的定律可以了解懂啊，在没有受到励磁涌流的影响下，或者是在没有出现差动保护动作的时候，如果变压器出现故障等问题，那么电流的和也只会表现为0。也就是说，无论电流波形是否出现变化，当输入电流与输出电流相等的情况下，差动保护电流都会是0，并不会出现误动的问题。通常而言，变压器保护都是由保护绕组以及铁芯所构成的。在变压器出现空载合闸情况的时候，或者是其出现了短路问题的时候，就会使得变压器的励磁电流相应的增大，而这样的励磁电流就可以被称作是励磁涌流。励磁涌流在流入到变压器中后，就会使得变压器出现差动保护动作，在一些特殊条件下，变压器就会出现误动的情况。所以，在对励磁涌流导致的差动保护动作进行有效的解决的过程中，就需要从保护定制以及保护原理这两个角度来制定相应的对策，从而防止误动问题的出现。

3、变压器差动保护二次谐波制动门槛整定值

3.1影响励磁涌流大小的因素。影响三相变压器空载合闸励磁涌流的因素很多。根据实践经验，在变压器进行变压器绕组变形和绕组直流电阻试验时，由于向变压器绕组注入了直流分量，其衰减时间较长，也会造成励磁涌流中二次谐波分量的减少。

3.2整定时应考虑的问题。现场和动模大量数据表明，一些正常变压器励磁涌流情况下的二次谐波分量往往比空投到变压器内部故障情况下的差电流中的二次谐波分量还要低。因此，需要从防误动和防拒动两方面综合考虑二次谐波制动门槛值的问题。

4、提高变压器差动保护躲避励磁涌流能力的措施

4.1差动保护定值整定。要想使得变压器在受到励磁涌流影响下，能够保持保护动作不变，就需要将差动保护的二次谐波制定定值设定为15%。而针对一些较为特殊的变压器，可以利用空充的方式来对变压器的二次谐波进行判明，在将变压器中的录波图二次谐波控制在15%以下的时候，则需要将变压器的差动保护二次谐波系数控制在12%左右，这样可以防止误动问题的出现。

4.2RCS-978型保护装置的整改措施。为了能够减少变压器差动保护误动的出现，就需要合理的对相关的保护软件进行升级处理。在对变压器进行空冲的时候，需要合理的利用保护装置来对将上下浮动的励磁涌流谐波所定到具体的值上，然后在空充开始的一段时间内到二次谐波系数降低到设定的值后，在时间逐步推移的过程中，使得二次谐波值尽可能的接近整定值，另外，要针对二次谐波定值的变化进行合理的分析，并且要采取辅助性的手段来对励磁涌流的影响进行判断，从而使得变压器的差动保护躲避能力可以相应的得到提升。

4.3CST231A型保护装置的整改措施。对保护软件进行升级：将原设计中当某相差流小于icd门槛值后就不再参与谐波闭锁的逻辑修改为分3个不同的二次谐波制动区域，并参与谐波闭锁的计算，以增强躲避励磁涌流的能力。

5、结语

本文针对2起变压器励磁涌流引起差动保护误动作的原因进行了分析，提出了提高变压器躲励磁涌流能力的相应措施，实施结果证明措施是有效的，明显降低了由于受变压器励磁涌流的影响造成变压器差动保护动作情况的发生。

（作者单位：黑龙江省绥化供电公司）

第三篇：变压器保护教案

供电一部电力变压器保护培训教案

【教学目的】

1、了解变压器配备保护的种类

2、了解变压器的主要参数

3、掌握变压器的巡视内容 【教学过程】

一、变压器应装设的保护

（1）反映变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的气体保护（瓦斯保护）。（2）反映变压器的绕组线引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路的纵差保护。

（3）反映变压器外部相间短路并作为气体保护盒差动保护后备的过电流保护（或复合电压启动的过电流保护或负序过电流保护）。

（4）反映中性点直接接地系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。（5）反映变压器对此过负荷的过负荷保护。（6）反映变压器过励磁的保护。

二、变压器的保护装置

（一）气体保护 1.作用

气体保护是变压器本体内部故障的主保护，它是反映变压器油箱内部各种短路故障时气体数量、油流速度和油面降低的保护。

2.基本工作原理

气体保护有轻气体保护和重气体保护变压器内部故障时，故障点局部高温使变压器油温升高，体积膨胀，油内空气被排出而形成上升气体。若故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体，这些气体自油箱流向油枕上部，故障程度越严重，产生的气体越多，流向油枕的油流速断越快。由于排出气体的数量和油流速度直接反映了变压器性质和严重程度，故少量气体和气流速度较小时，经气体保护动作于信号；故障严重，油流速度高时，重气体保护瞬时动作于跳闸。

3.气体保护的运行（1）主变压器投运前，应检查气体继电器有无残留气体、轻气体保护触点能否准确地动作于信号、气体继电器是否漏油、二次回路的绝缘电阻是否符合要求，试验重气体保护触点能否动作于主变压器各侧断路器跳闸。

（2）主变压器正常运行时，轻气体保护应投入信号，重气体保护应投入跳闸。

（3）主变压器停运时，轻气体保护不应退出，以便发现变压器油面的降低。

（二）变压器的差动保护 1.作用

变压器纵差保护是变压器本体内部、套管和引出线故障的主保护，它是反映变压器绕组线引出线相间短路、中性点直接接地侧的单相接地短路及绕组匝间短路的保护。差动保护动作应瞬时断开各侧断路器。

2.差动保护的运行

（1）差动保护在第一次投入运行时，应作空载合闸试验，以检验其躲励磁涌流的性能。

（2）在差动回路上工作时或差动回路断线后，将差动保护退出。（3）新投产的和二次差动回路经过工作改动后的差动保护，应带负荷做六角图试验，证明二次回路变比、极性正确以及差压满足要求，然后方可将差动保护投入运行。

（三）过电流保护（一般指复合电压启动的过电流保护）

变压器的过电流保护一般包括带低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序过电流保护及低阻抗保护等。它是为了防止变压器外部短路时引起变压器绕组的过电流，同时作为变压器内部故障的后备保护。动作于跳闸，跳开变压器一、二次主断路器。

（四）变压器的零序保护 1.变压器的零序电流保护

零序电流保护也是变压器的后备保护，它反映三相系统中性点直接接地运行的变压器外部单相接地故障引起的过电流的状况。动作于跳闸，跳开一、二次主断路器。

2.零序过电压保护 低压侧有电源的变压器，中性点可能接地运行或不接地运行时，对外部单相接地引起的过电流以及因失去接地中性点引起的过电压除设零序电流保护外，还应增设零序电压保护，该保护动作经一个延时断开各侧断路器。

（五）变压器过负荷保护

如果变压器过负荷运行时间过长，势必影响绕组绝缘的寿命。因此装设过负荷保护来反映变压器过负荷的状况。在大多数情况下，变压器过负荷是对称的，因此变压器过负荷保护只用一个电流继电器，接于在任一相电流之中，经延时时作用于信号。

（六）后备保护的运行

（1）当主变压器低压侧后备保护动作后，应检查有无越级跳闸及各出线保护的动作情况。若查明是某一线路保护或断路器拒跳造成，则应断开该线路断路器，然后合上主变压器断路器，恢复对其他线路的供电。

（2）若后备保护动作使主变压器各侧断路器均跳闸，而外部无故障，则应检查主变压器主保护是否正常，检查主变压器本体有无异常，套管引出线有无放电痕迹，不查清原因不许对主变压器试送电。

三、变压器的电气参数

（1）额定容量SN：是指规定条件下长期运行时输出功率的保证值，以视在功率表示，单位是千伏安。

（2）额定电压UN：是指变压器长时间运行时所应承受的正常工作电压，以kV表示。

（3）额定电流IN：是指变压器在额定容量下允许长期通过的额定电流。（4）阻抗电压Uk：也叫短路电压。将变压器的二次绕组短路，缓慢升高一次侧电压，当一次侧绕组的电流达到额定值是，此时在一次侧所施加的电压，叫做短路电压。

（5）负荷损耗（铜损耗）变压器负荷电流流过一、二次绕组是，绕组上所消耗的功率，称为负荷损耗，简称铜损耗。即把变压器的二次绕组短路，在一次绕组通入额定电流变压器所消耗的功率。包括基本损耗和附加损耗两部分。

（6）空载电流I0，当变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时，在一次侧通过的电流称为空载电流。因它在变压器中起励磁作用，故又称励磁电流，一般以额定电流的百分数表示。

（7）空载损耗（铁损耗）△P0，变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时，变压器一次测得的有功功率称为空载损耗。实为铁芯所产生的损耗故友称为铁芯损耗（包括励磁损耗和涡流损耗）。

四、变压器巡视内容（1）声音应正常。

（2）油位应正常，外壳清洁，无渗漏油现象。（3）油枕油位应正常。

（4）三相负荷应平衡且不超过额定值。

（5）引线不应过松过紧，连接处接触良好，无发热现象。（6）气体继电器内应充满油。（7）冷却系统运行应正常。

（8）绝缘套管应清洁，无裂纹和放电打火现象（9）呼吸器应畅通，油封完好，硅胶不变色。

（10）防爆管玻璃应完整、无裂纹、无存油。防暴器红点应不弹出。变压器发出异常声音：过负荷；内部连接部位接触不良，放电打火；个别零件松动；系统中有接地或短路；大电动机启动，使负荷变化较大。

变压器气体保护动作的原因。可能是（1）因滤油、加油或冷却系统不严密，致使空气进入；（2）因温度下降或漏油，使油面缓慢下降；（3）发生穿越性短路故障；（4）因变压器内部故障而产生大量气体。

第四篇：变压器技术协议

技术协议

河北钢神设备制造安装工程有限公司（以下简称甲方）与长春三鼎变压器有限公司（以下简称乙方）就石家庄钢铁股份有限责任公司转炉60t—LF钢包精炼炉所配10000KVA/35变压器相关技术条件达成如下条款：

1、型号：HJSSP-10000KVA/35KV；

2、额定容量：10000KVA

3、过载能力：+20%（长期）

4、一定额定电压：35KV，50KZ

5、二次电压：278V-236V-185V，九档，前四档恒功率，后五档为恒电流；

6、二次恒电流：24.5KA(最终值由乙方确定)；

7、变压器一次侧进线加阻容吸收装置，变压器厂预留安装阻容吸收装置的底座，并在一周内将预留位置详图提供给甲方。

8、进线方式：顶进；

9、调压方式：

1）调压方式为9级三相同步有载电动调压，调压开关为ABB原装进口开关。2）变压器器身采用目前最先进的调压结构，确保主变整体装配结构紧凑，杂散损失小，安全可靠、无故障。

3）ABB调压开关的油箱与器身油箱为各自独立，有载调压开关设在线过滤器，每调一次压过滤一次。

4）ABB调压开关与二次出线的相关位置：正视变压器二次出线，有载电动调压开关位于左侧。

10、变压器损耗：

1）二次最高电压下空载损耗：优于国标 2）恒功率最低电压下负载损耗：优于国标

11、绝缘水平：

优于或符合国家的相关标准。

12、变压器的冷却：

1）冷却方式：变压器采用强迫油循环水冷（OFWF）2）冷却器规格：板式冷却器（设一备用冷却泵）3）冷却器为无压回水，冷却水进水温度<=36℃。

4）变压器油水冷却器附于变压器一次进线侧正面，与变压器成整体，并配管组装成形，发运前解体密封，同时在变压器进出油管各增设一个球阀（或蝶阀）。

5）冷却泵一用一备，冷却器须设有电接点压力表及电接点压力计以便检测变压器进回水压力及温度并传送信号至PLC，油水冷却器控制箱应预留输出泵运行、泵故障、油流正常信号以无源点形式送给PLC。

13、变压器的二次出线：

1）变压器的二次出线采用内封三角形侧出线，其结构的布置需确保三相平衡及电流分布均匀。

2）二次出线端子采用先进技术特制大电流绝缘（环氧）风冷导电铜板，确保其绝缘、冷却效果及无泄漏（油）。

3）出线方式：铜板侧出线，每相2根，相关布置及尺寸一周内由甲方提供给乙方》

4）连接方式：Y/d11（内封三角形）。

14、变压器结构及材料：

1）二次绕组：采用目前最先进的成熟技术，确保其附加损耗最小，抗短路 能力强。

2）线圈之间的绝缘需安全可靠，不得有短路或放电现象。

3）器身压紧：所有线圈整体组装并真空气相干燥处理，线圈压紧采用专用特制的可靠的弹簧油缸压紧，确保线圈的垫块不得有松动而造成线圈的崩塌，使其在运行中始终处于压紧状态。

4）选用的调压方式必须是安全可靠、先进、成熟、节能的技术，一次侧加电流互感器及电流交换装置，同时电流互感器及电流交换装置亦需满足过载20%时测量之需求，二次电流的测量误差小于0.5%。互感器的变流比、变流器接线图由乙方一周内提交甲方，变压器和ABB有载调压开关分别配有储油箱及保护装置，保护类型由乙方根据国家相关标准选择，但至少应具有重瓦斯、轻瓦斯、释压器等所有的保护功能，并有触点可电远。具体所包括的详细保护，由乙方在一周内通知甲方，甲方可依据实际情况进行增减。

5）储油柜：主机采用膈膜式（橡皮囊）使油与空气隔绝以保护变压器油。6）变压器须带有远传油位、油温测量装置及相关显示仪表，其仪表外型尺寸和开孔尺寸一周内由乙方提交给甲方。远传油位装置输出为无源开关信号。油温测量装置输出信号为DC4~20mA。变压器有载调压应带远距离数码显示，同时附带50m专用电缆，其外型尺寸和开孔尺寸一周内乙方提交给甲方。

7）变压器铁芯材料采用日本或武钢优质产品。

8）变压器二次调压显示输出应为两路，其中一路由专用电缆直接送至变压档位表，另一路输出为无源开关信号送至端子箱，以使将每级电压档位信号送至PLC开关量采集接口中。

15、其它：

1）变压器相关的动力、控制、测量及保护等电线电缆接线出厂前全部汇集至一个变压器身外的端子箱上，以便现场接线。2）变压器外型、尺寸、二次出线端子须满足甲方要求，3）变压器需设便于检修的梯子。

4）变压器的技术指标需满足并超过国标JB/T9640-1999、ZBK41002-87电弧炉变压器专业标准或最新国标。

5）一周内乙方须提供变压器在9档电压下的变压器阻抗设计计算值，并最终提供278V、236V及185V三档电压下的负载损耗、空载损耗、空载电流、阻抗电压的实测值。

6）变压器结构选型乙方必须确保其为国内目前最好的，最先进的、最可靠的、负载损耗最低的结构。

7）一周内乙方需向甲方提供土建设计所需的尺寸、重量初步值。

16、设备组成：

变压器本体、储油柜（变压器本身和有载调压开关）、ABB有载调压开关及操作箱和在线滤油器、小车、高压套管、释压器、轻重瓦斯装置（变压器本体及有载开关）、油水冷却器及其控制柜、低压出线铜墙铁壁排及所有附件（含检修梯子、配管配线、端子箱、油温、油位及档位显示装置、专用电缆等）、变压器正常使用所需合格油和所有的配套件等。

17、设备种类：户内式

18、产品质量及售后服务：

1）精炼炉变压器其设计和制造应超过或达到国家最新标准。2）在使用过程中，10年内应为免维护产品。3）本成套产品投入运行后，如出现的问题属产品设计或制造原因，乙方应于24小时到位处理，并负相关责任。

4）产品安装前，乙方委派技术人员进行现场指导、吊芯检查。

19、技术资料的提供：

1）合同生效后一周内，乙方向甲方提供（快递）土建所需要的尺寸、重量初步值及有关技术资料：总装图、铭牌出线图、水耗量、冷却水口坐标位置、通径连接方式及尺寸。2）最终交付资料：

a、产品说明书 5份 b、产品总装图及标准件样本 5份 c、出厂试验报告（包括278V、236V、185V阻抗电压、负载损耗）

5份

d、产品合格证

20、本协议作为商务合同的附件，与合同具有同等效力。

本协议一式四份，甲、乙双方各两份。

甲方：河北钢神设备制造安装工程有限公司 乙方：长春三鼎变压器有限公司

代表： 代表：

日期： 日期：

第五篇：变压器保护原理

保护原理 3.1差动保护 3.1.1 启动元件

保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。各保护CPU的启动元件相互独立，且基本相同。

启动元件包括差流突变量启动元件、差流越限启动元件。任一启动元件动作则保护启动。a)差电流突变量启动元件的判据为： | iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T)|>0.5Icd ； 其中：φ为a,b,c三种相别； Icd为差动保护动作定值；

当任一差电流突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。

b)差流越限启动元件是为了防止经大电阻故障时差电流突变量启动元件灵敏度不够而设置的辅助启动元件。该元件在差动电流大于差流越限启动门坎并持续5ms后启动。差流越限启动门坎为差动动作定值的80%。

3.1.2 差动电流速断保护元件

本元件是为了在变压器区内严重性故障时快速跳开变压器各侧开关，其动作判据为：

Id >Isd

其中：Id为变压器差动电流 Isd为差动电流速断保护定值 3.1.3 二次谐波制动元件

本元件是为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动, 其动作判据为：

I ⑵>Id * XB 2；

其中：I⑵为差动电流中的二次谐波含量； Id为变压器差动电流；

XB2为差动保护二次谐波制动系数； 3.1.4 波形对称判别元件

本元件采用波形对称算法，将变压器空载合闸时产生的励磁涌流与故障电流分开。当变压器空载合闸至内部故障或外部故障切除转化为内部故障时，本保护能瞬时动作。本保护原理已申请国家专利，专利号为ZL-95-1-12781.0。

3.1.5 比率制动元件

本元件是为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用,同时在内部故障时有较高的灵敏度，其动作判据为：

Icdd =|I1+I2+I3|；

Izdd =max(|I1|,|I2|,|I3|)；

Icdd≥Icd 并且Izdd<=Izd 或3Izd>Izdd>Izd，Icdd-Icd≥K1*(Izdd-Izd)或Izdd>3Izd，Icdd-Icd-K1*2Izd≥K2*(Izdd-3Izd)其中： I1为I侧电流； I2为II侧电流；

I3为III侧电流； Icd为差动保护电流定值；

Icdd为变压器差动电流； Izdd为变压器差动保护制动电流，Izd为差动保护比率制动拐点电流定值, 软件设定为高压侧额定电流值；

K1,K2为比率制动的制动系数，软件设定为K1=0.5,K2=0.7； 3.1.6 TA回路异常判别元件

本元件是为了变压器在正常运行时判别TA回路状况，发现异常情况发告警信号，并可由控制字投退来决定是否闭锁差动保护。其动作判据为：

(1)|⊿iφ|≥0.1In且|IH|<|IQ|；(2)相电流≤IWI且ID≥IWI ；

(3)本侧|Ia+Ib+Ic|≥IWI（仅对TA为Y形接线方式）；(4)max(Ida,Idb,Idc)> IWI(5)max(Ida,Idb,Idc)>0.577Icd 其中：⊿iφ为相电流突变量 Ida,Idb,Idc为A,B,C三相差流值； Icd 为差动保护电流定值 In 为额定电流 IQ 前一次测量电流 IH 当前测量电流

ID 无流相的差动电流 IWI无电流门槛值，取0.04倍的TA额定电流；

以上条件同时满足(1)、（2）、（3）、（4）判TA断线，仅条件（5）满足，判为差流越限。3.1.7 变压器各侧电流相位补偿元件

变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性以母线侧为极性端。

变压器各侧TA二次电流相位由软件调整，装置采用Y->Δ变化调整差流平衡。对于Y0/Δ-11的接线，其校正方法如下：

Ia’=(IA-IB)/ ；Ib’=(IB-IC)/ ；Ic’=(IC-IA)/ ；

如有其它接线方式，请在定货合同或技术协议中特别说明。3.1.8 过负荷监测元件

本保护反应变压器的负荷情况，仅监测变压器各侧的三相电流。动作判据为： max(Ia,Ib,Ic)>Igfh；

其中: Ia、Ib、Ic为变压器各侧三相电流； Igfh为变压器过负荷电流定值； 3.1.9 过负荷启动冷却器元件

本保护反应变压器的负荷情况，监测变压器高压侧三相电流。动作判据为： max(Iah，Ibh，Ich)>ITFH；

其中: Iah、Ibh、Ich为变压器高压侧三相电流；

ITFH为变压器过负荷启动冷却器元件电流定值； 3.1.10 过负荷闭锁调压元件 本保护反应变压器的负荷情况，仅监测变压器高压侧三相电流。动作判据为： max(Ia，Ib，Ic)>ITY；

其中: Ia，Ib，Ic为变压器高压侧三相电流； ITY为变压器过负荷闭锁调压元件电流定值。3.2 非电量保护

本保护完全独立于电气保护，仅反应变压器本体开关量输入信号，驱动相应的出口继电器和信号继电器，为本体保护提供跳闸功能和信号指示。

本非电量保护可选择信息上传功能，如非电量信息需通过通讯上传，请在保护技术协议或合同中说明。3.3 断路器保护装置（PST-1206B）

本保护装置共有断路器失灵电流判别、断路器非全相保护和变压器冷却器全停延时回路。断路器失灵电流判别元件为断路器失灵保护提供电流判别。延时元件为非电量保护提供计时功能。3.3.1 断路器失灵电流启动回路

按照25条反措要求，采用相电流、自产零序电流和负序电流元件判别断路器的失灵，第一时限解锁母差保护的复合电压元件，第二时限启动母差保护的断路器失灵回路。

3.3.2 断路器非全相保护

本保护只用于220KV侧分相跳闸的断路器；检测断路器的位置接点、自产零序电流和负序电流元件确定断路器的运行状态，延时跳被保护的断路器，并不启动本断路器的失灵保护。

本保护包括以下元件： 1)过流元件，动作判据为：

3I0 >Ifqx ； I2 >I2dz ；

其中：3I0为三相电流Ia,Ib,Ic在软件中合成的零序电流，3I0=Ia+Ib+Ic； I2 为负序电流；

Ifqx为零序过流的电流定值； I2dz为负序过流的电流定值； 2)断路器位置节点检测元件 3.3.3 变压器冷却器全停延时回路

在变压器非电量保护中，冷却器全停保护在原有可直跳基础上增加保护逻辑，其动作逻辑为变压器冷却器全停接点和变压器油温高接点作为开入量(强电开入)，变压器冷却器全停接点动作启动时间继电器，时间继电器动作且变压器油温高接点动作(与门)启动出口跳闸。变压器冷却器全停保护逻辑中是否经油温高闭锁可由控制字选择，变压器冷却器全停保护是否投入可采用投退控制字选择。

3.4 后备保护

3.4.1 复合电压闭锁（方向）过流保护

本保护反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。交流回路采用90°接线，本侧TV断线时，本保护的方向元件退出。TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：

1)复合电压元件，电压取自变压器各侧TV，动作判据为： min(Uab,Ubc,Uca)Ufx； 以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值；

2)功率方向元件，电压电流取自本侧的TV和TA，TA的正极性端指向母线，动作判据为： a)若方向由复压方向投退控制字选择为“0”时，方向指向变压器：

Uab～Ic Ubc～Ia Uca～Ib三个夹角（电流落后电压时角度为正），其中任一个满足式 45°>б>-135°最大灵敏角为-45°，动作特性为：

b)若方向由控制字选择为“1”时，方向指向系统（母线），则动作区与正向相反。c)若方向由控制字选择为“2”时，表示方向元件退出，本保护变为复合电压闭锁过流保护。

3)过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为： Ia>Ifgl； Ib>Ifgl； Ic>Ifgl； 其中：Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

说明： 220kV侧复合电压方向过流保护，方向朝向变压器，以较短时限动作断开变压器110kV断路器；以较长时限动作断开变压器各侧断路器。

110kV侧复合电压方向过流保护，方向朝110kV母线，以较短时限动作断开110kV母联或母分断路器；以较长时限动作断开变压器本侧断路器。

35（10）kV侧复合电压方向过流保护，方向朝35kV母线，第一时限动作断开35kV母分断路器；第二时限动作断开变压器本侧断路器；第三时限动作断开变压器各侧断路器；

各侧复合电压方向过流保护方向元件的指向、方向元件的投入退出可通过控制字选择； 当发生TV断线时，方向元件退出，闭锁复合电压方向过流保护；

3.4.2 复合电压闭锁过流保护

本保护反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。本保护包括以下元件：

1)复合电压元件，电压取自变压器各侧TV，动作判据为： min(Uab ,Ubc ,Uca)Ufx ； 以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值； 2)过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为：

Ia>Ifgl ； Ib>Ifgl ； Ic>Ifgl ； 以上三个条件为“或”的关系，其中： Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

说明：220KV侧复合电压过流保护：动作断开变压器各侧断路器。

110KV侧复合电压过流保护：第一时限动作断开变压器本侧母联或分段断路器；

第一时限动作断开变压器本侧断路器 3.4.3 零序（方向）过流保护 本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。交流回路采用0°接线，电压电流取自本侧的TV和TA。TV断线时，本保护的方向元件退出。TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：

1）零序过流元件，动作判据为： 3I0 >I0gl ；

其中：3I0为三相电流Ia,Ib,Ic在软件中合成的零序电流 3I0=Ia+Ib+Ic

I0gl为零序过流的电流定值； 2)零序功率方向元件，动作判据为：

3U0～3I0夹角δ（电流落后电压时角度为正，3U0>1V）

-195°>δ>-15° 其中：

3U0为三相电压Ua，Ub，Uc在软件中和成的零序电压，3U0=Ua+Ub+Uc。

最大灵敏角为-105°，动作特性为：

当零序功率方向选择控制字=“0”时，零序功率方向指向变压器，保护动作区-15°>б>-195°，最大灵敏角为-105°；

当零序功率方向选择控制字=“1”时，零序功率方向指向系统（母线），保护动作区165°>б>-15°，最大灵敏角为75°； 当零序功率方向选择控制字=“2”时，零序功率方向元件退出。

说明：220KV侧装设两段式零序方向电流保护，方向指向变压器，每段的第一时限跳变压器110kV断路器；第二时限跳变压器各侧断路器。

110kV侧装设两段式方向零序电流保护，方向指向110kV母线，每段的第一时限跳110kV母联或母分断路器；第二时限跳变压器本侧断路器。

3.4.4 零序过流保护

本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。本保护包括以下元件： 1)零序过流元件，动作判据为： 3I0 >I0gl ；

其中：3I0为零序电流，取自本侧TA。I0gl为零序过流的电流定值；

说明：零序电流保护，跳变压器各侧断路器。

3.4.5 间隙零序保护

本保护反应变压器间隙电压和间隙击穿的零序电流，可作为变压器的后备保护。保护包括以下元件： 1)间隙零序过压元件，动作判据为： 3U0 >U0L ；

其中：3U0为零序电压，取自本侧零序TV； U0L为间隙零序过压的电压定值； 2)间隙零序过流元件，动作判据为： 3I0g >Iggl ；

其中：3I0g为间隙零序电流，取自本侧中性点间隙TA； Iggl为间隙零序过流的电流定值；

说明：间隙零序保护的过压元件和过流元件各带时间元件，保护动作跳变压器各侧断路器。

3.4.6 公共绕组零序过流保护

本保护反应自藕变压器中性点电流，本保护包括以下元件： 公共绕组零序过流元件，动作判据为： Izxd >Iz ；

其中：Izxd为公共绕组自产零序电流，取自本侧公共绕组TA； Izxd=Ia+Ib+Ic，Ia、Ib、Ic为公共绕组三相电流； Iz为公共绕组零序过流的电流定值；

说明：公共绕组零序过流保护，保护动作跳变压器各侧断路器。

3.4.7 公共绕组复压过流保护

本保护作为变压器的总后备保护。本保护包括以下元件：

1)复合电压元件，电压取自变压器各侧TV，动作判据为： min(Uab ,Ubc ,Uca)Ufx ； 以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值； U2为负序电压； Ufx为负序电压定值； 2)过流元件，电流取自公共绕组的TA。动作判据为：

Ia>Ifgl ； Ib>Ifgl ； Ic>Ifgl ； 以上三个条件为“或”的关系，其中： Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

说明：公共绕组复压过流保护：动作断开变压器各侧断路器。

3.4.8 公共绕组过负荷保护

本保护仅反应自藕变压器公共绕组情况，仅监测公共绕组A相电流。动作判据为： Ia >Igfh ；

其中: Ia为公共绕组A相电流；Igfh为变压器公共绕组过负荷电流定值； 3.4.9 TV回路异常判别元件

本元件仅在保护正常运行时投入；当保护启动后，退出本元件。动作判据为： 1)U2>8V；

2)min(Uab,Ubc,Uca)<70V； 3)U1<4V；

U1、U2分别为本侧的正序电压和负序电压。满足条件1）、2）判为TV断线，满足3）判为TV三相失压。