繼電保護(hù)技術(shù)培訓(xùn)(差動保護(hù))

1、四川能投集團(tuán)公司繼電保護(hù)技術(shù)培訓(xùn)電力工程系 馮黎兵變壓器保護(hù)整定計算一、差動保護(hù)的基本原理回顧四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算縱聯(lián)差動保護(hù)是通過比較被保護(hù)對象縱向兩側(cè)電流的大小和相位的原理實現(xiàn)的?？v聯(lián)差動保護(hù)是通過比較被保護(hù)對象縱向兩側(cè)電流的大小和相位的原理實現(xiàn)的。22IIIrIII22IIIrIII正常運(yùn)行及外部故障時正常運(yùn)行及外部故障時：保護(hù)范圍內(nèi)故障時：保護(hù)范圍內(nèi)故障時：保護(hù)的特征：保護(hù)的特征：1、對故障有極高的靈敏度；2、保護(hù)范圍為“構(gòu)成差動保護(hù)的兩側(cè)電流互感器之間的 所有元件”，可以靈活運(yùn)用，但需將被保護(hù)對象縱向 兩側(cè)的TA二次側(cè)連接成閉合環(huán)流回路；3、保護(hù)投資較大。保護(hù)的應(yīng)用：

2、保護(hù)的應(yīng)用：發(fā)電機(jī)、變壓器等貴重設(shè)備的主保護(hù)；短線路；110KV及以上電壓等級的重要聯(lián)絡(luò)線路（光纖差動）。經(jīng)常出錯的地方經(jīng)常出錯的地方二、形成差動保護(hù)不平衡電流的主要因素四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算影響差動保護(hù)靈敏性的主要因素是影響差動保護(hù)靈敏性的主要因素是“流入裝置的不平衡電流流入裝置的不平衡電流”2.1 電流互感器計算變比與實際變比不一致511NTAIn522NTAIn理想的理想的TA變比公式：變比公式：實際情況：實際情況： 為了便于組織生產(chǎn)，國家規(guī)定了TA的標(biāo)準(zhǔn)變比系列值，實際采用的TA變比可能與該計算值不等，從而造成二次側(cè)電流相減結(jié)果不等于零，從而形成不平衡電流。2.2 兩側(cè)電

3、流互感器型號不同TA二次側(cè)的誤差將導(dǎo)致兩側(cè)電流二次值大小不等，從而形成不平衡電流。二、形成差動保護(hù)不平衡電流的主要因素四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算2.3 變壓器調(diào)壓分接頭位置改變當(dāng)調(diào)壓分接頭位置改變時，變壓器的變比也改變，從而兩側(cè)TA二次側(cè)電流的大小也改變。這對已經(jīng)配置好的縱差保護(hù)來講，就會形成不平衡電流。2.4 變壓器接線組別電力系統(tǒng)主變一般采用Y/D11。該接線組別的含義是：D側(cè)電壓、電流相量超前Y側(cè)30，因此TA二次側(cè)電流相量差并不為零，形成不平衡電流。2.5 變壓器勵磁涌流的影響所謂勵磁涌流，就是變壓器空載合閘時的暫態(tài)勵磁電流。由于變壓器的勵磁電流只流經(jīng)它的電源側(cè)，故造成變壓器

4、兩側(cè)電流不平衡，從而在差動回路內(nèi)產(chǎn)生不平衡電流。特點：含有大量特點：含有大量二次諧波分量和二次諧波分量和非周期分量。非周期分量。三、幾種差動保護(hù)方案的比較四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算變壓器差動保護(hù)變壓器差動保護(hù)線路（發(fā)電機(jī)）差動保護(hù)線路（發(fā)電機(jī)）差動保護(hù)1、需考慮相位補(bǔ)償方案、需考慮相位補(bǔ)償方案2、需考慮勵磁涌流的影響、需考慮勵磁涌流的影響3、需考慮分接頭調(diào)整的影響、需考慮分接頭調(diào)整的影響僅需考慮僅需考慮CT變比和誤差的影響變比和誤差的影響差動繼電器構(gòu)成的差動保護(hù)差動繼電器構(gòu)成的差動保護(hù)微機(jī)型差動保護(hù)微機(jī)型差動保護(hù)1、整定及調(diào)試繁瑣、整定及調(diào)試繁瑣2、維護(hù)工作量大、維護(hù)工作量大3、接線

5、復(fù)雜；動作誤差大、接線復(fù)雜；動作誤差大僅需引入兩側(cè)電流，全部交由計僅需引入兩側(cè)電流，全部交由計算機(jī)運(yùn)算判斷，數(shù)字整定，動作算機(jī)運(yùn)算判斷，數(shù)字整定，動作精確，維護(hù)量極小。精確，維護(hù)量極小。四、變壓器差動保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算3.1 差動速斷保護(hù)動作邏輯差動速斷保護(hù)動作邏輯整定原則整定原則保護(hù)動作后瞬時保護(hù)動作后瞬時跳開各側(cè)斷路器跳開各側(cè)斷路器并發(fā)信號并發(fā)信號四、變壓器差動保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算21IIIcd2121IIIZd微機(jī)內(nèi)電流計算公式如下：正常運(yùn)行時： 與 大小基本相等，相位相反。1I2I制動電流IZd 差動電流Icd外部故障時：

6、與 數(shù)值大小不等，但相位相反。1I2I制動電流IZd 差動電流Icd內(nèi)部故障時： 與 數(shù)值大小不等，相位相同。1I2I制動電流IZd 差動電流Icd213.2 兩折線比率差動保護(hù)基本原理兩折線比率差動保護(hù)基本原理原理示意圖原理示意圖四、變壓器差動保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算3.3 兩折線比率差動保護(hù)動作方程兩折線比率差動保護(hù)動作方程任一相動作方程如下：當(dāng)當(dāng)I IZdZdI Ig g時：時： I Icdcd I Iqdqd當(dāng)當(dāng)I IZdZdI Ig g時：時： I Icdcd K KZ Z(I(IZdZd-I-Ig g)+I)+Iqdqd兩折線比率差動特性曲線兩折線比率差動

7、特性曲線俗稱俗稱“拐點電流拐點電流”俗稱俗稱“門檻電流門檻電流”門檻電流的作用：門檻電流的作用： 躲開不平衡電流的影響躲開不平衡電流的影響拐點電流的作用：拐點電流的作用： 確保內(nèi)部輕微故障時保護(hù)有足夠確保內(nèi)部輕微故障時保護(hù)有足夠 的靈敏度的靈敏度四、變壓器差動保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算3.4 兩折線比率差動保護(hù)整定值兩折線比率差動保護(hù)整定值三折線比率差動特性曲線三折線比率差動特性曲線A 制動系數(shù)Kz取值范圍一般為0.30.5， 三折線特性時取較小值。第二拐點第二拐點B 制動電流Ig取值范圍一般為0.51.0I IN N， 一般取 1.0I IN N 較為合理。C 門檻電

8、流Iqd=KzI IN N 確保制動系數(shù)不隨制動電流而變化。D 差動速斷電流Isd取值范圍一般為4 10I IN N ，小容量變壓器取較大值，反之 亦然。確保能躲開勵磁涌流影響，且內(nèi)部嚴(yán)重故障時CT飽和前保護(hù)能動作。確保外部嚴(yán)重故障時保護(hù)可靠閉鎖。Ig2一般取2.5I IN N若裝置內(nèi)部具備軟件補(bǔ)償功能，若裝置內(nèi)部具備軟件補(bǔ)償功能，I IN N=5A=5A；不然應(yīng)根據(jù)；不然應(yīng)根據(jù)CTCT變比據(jù)實計算。變比據(jù)實計算。注意：注意：四、變壓器差動保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算3.5 二次諧波制動的比率差動保護(hù)二次諧波制動的比率差動保護(hù)利用變壓器勵磁涌流中含有大量二次諧波分量的特征

9、，通過檢測差動電流中的二次諧波分量大小來閉鎖差動保護(hù)。動作方程如下：cdxbcdIKI2Icd2A、B、C任一相中二次諧波分量值；Kxb二次諧波制動系數(shù)；取值范圍為0.10.35Kxb對應(yīng)相的差動電流數(shù)值；二次諧波制動系數(shù)一般取二次諧波制動系數(shù)一般取0.2，若出現(xiàn)變壓器空載合閘（充電）時，若出現(xiàn)變壓器空載合閘（充電）時差動保護(hù)誤動情況，可將系數(shù)值適當(dāng)降低。差動保護(hù)誤動情況，可將系數(shù)值適當(dāng)降低。四、變壓器差動保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算3.6 比率差動保護(hù)的動作邏輯比率差動保護(hù)的動作邏輯二二次次諧諧波波制制動動比比差差保保護(hù)護(hù)動動作作邏邏輯輯差差流流越越限限告告警警保保護(hù)護(hù)

10、動動作作邏邏輯輯未制動；未制動；未斷線。未斷線。任一相差動元件動作任一相差動元件動作CT斷線或差流越限告警斷線或差流越限告警五、變壓器差動保護(hù)的整定實例四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算根據(jù)前述知識設(shè)定，輸入時應(yīng)滿足整定值步長要求。根據(jù)實際情況輸入CT變比特殊情況由軟件實施相位補(bǔ)償由軟件實施大小補(bǔ)償五、變壓器差動保護(hù)的整定實例四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)差動保護(hù)整定計算平衡系數(shù)設(shè)置正確后，可確保各側(cè)CT二次側(cè)額定值為5A，并消除因CT變比、型號及誤差造成的不平衡電流。六、變壓器其他保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)其他保護(hù)整定計算6.1 復(fù)壓過流保護(hù)的整定復(fù)壓過流保護(hù)的整定 電流元件 靈敏度校驗同過

11、流保護(hù)。 低壓元件 低壓元件靈敏度： 1.2 負(fù)序電壓元件 負(fù)序電壓元件靈敏度 1.2 時間元件 動作時間的確定同過流保護(hù)。NrerelopIKKIVUUNop707 . 0max.KreopsenUKUKVUUNop126)12. 006. 0(2opksenUUK2min. 2六、變壓器其他保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)其他保護(hù)整定計算6.2 中性點零序電流保護(hù)的整定中性點零序電流保護(hù)的整定 變壓器中性點引出線上的零序電流保護(hù)應(yīng)與各保護(hù)側(cè)母線引出線上配置的零序電流保護(hù)后備段進(jìn)行配合。保護(hù)的靈敏系數(shù)按后備保護(hù)范圍末端接地短路校驗，靈敏系數(shù)應(yīng)不小于1.2。原則原則:LopbcopIKKI.

12、 00公式公式:配合系數(shù)KC取為1.11.2；Kb為零序電流分支系數(shù)。保護(hù)的動作時限應(yīng)比引出線零序電流后備段的最大動作時限大一個階梯時限t。 為了縮小接地故障的影響范圍及提高后備保護(hù)動作的快速性，通常配置為兩段式零序電流保護(hù)，每段各帶兩級時限。較短時限斷開母聯(lián)或分段斷路器，較長時間段斷開變壓器斷路器。六、變壓器其他保護(hù)的整定計算四川能投集團(tuán)繼保培訓(xùn)其他保護(hù)整定計算6.3 間隙零序電流、間隙零序電壓保護(hù)的整間隙零序電流、間隙零序電壓保護(hù)的整定定 間隙零序電流保護(hù)與中性點零序電流保護(hù)不能同時間隙零序電流保護(hù)與中性點零序電流保護(hù)不能同時投運(yùn)。投運(yùn)。主要用于中性點不接地運(yùn)行時且間隙擊穿接地故障的后備保護(hù)，整定值