變壓器及電動機保護

1、變壓器電動機保護Simmon變壓器保護變壓器保護變壓器保護掌握差動保護的核心基本原理制動特性的由來u理解不平衡差流的由來，掌握整定計算的本質(zhì)（穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)）變壓器差動保護的特點u勵磁回路的存在u接線組別的存在u不同電壓等級u分接頭u接地零序通道 后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護掌握變壓器差動保護的基本要素 變壓器等值電路 變壓器聯(lián)結(jié)組別 變壓器零序等值網(wǎng)絡(luò) 幾個電流一次電流、二次電流 額定電流 勵磁電流 保護裝置原始輸入電流 差動保護計算用電流 零序電流 差動電流（反應故障分量） 制動電流（反應穿越量） 后備保護本體保護可靠性技術(shù)改

2、進差動保護變壓器保護變壓器差動保護的整定計算（1）啟動電流Iop按躲過變壓器額定負載下的不平衡差流整定Iop=Krel(Ker+Kdev+KU+Km)IN（2）拐點電流Igd保證區(qū)外短路故障切除后在CT暫態(tài)過程中差動不會誤動，一般整定為（0.60.8）IN（3）折線斜率S區(qū)外短路時的最大不平衡差流Iunb.max=(KapKer+Kdev+K U+Km)Ik.max對應最大動作差流Iop.max=KrelIunb.max S=(Iop.max-Iop)/(Ik.max-Igd)后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護差動特性的整定涌流閉鎖整定u 二次諧波閉鎖閉鎖的制動比一般取15%20

3、%，具體整定時可根據(jù)變壓器容量、系統(tǒng)主接線等進行適當調(diào)整：（1）大容量發(fā)變組，沒有GCB時，主變?nèi)萘看笄铱胀犊赡苄暂^小，制動比可以取較大值，比如18%20%（2）變電站內(nèi)容量較大的變壓器，空投時勵磁涌流倍數(shù)較小，制動比可取16%18%（3）對于容量較小且空投次數(shù)較多的變壓器，制動比不能取值過高，可取15%16%u 間斷閉鎖角整定（1）對于大容量發(fā)變組，沒有GCB時，主變?nèi)萘看笄铱胀犊赡苄暂^小，制動比可以取較大值，可取70（2）其他情況可取6065過激磁閉鎖整定五次諧波閉鎖制動比一般可取30% 后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護差速斷的整定按躲過勵磁涌流來整定Iop=KIeK的取值

4、可以按以下情況來考慮（1）發(fā)變組之間沒有GCB的變壓器，取34.（2）對于電廠中的中小型變壓器（比如有空投可能的廠高變或啟備變），取89（3）對于經(jīng)長線路與系統(tǒng)聯(lián)系的降壓變電站中的大中型變壓器，取45后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護差動保護誤動作的常見類型 正常運行時的誤動uCT二次回路接線端子螺絲松動，造成接觸不良或短時開路uCT二次回路一相接觸不良，在接觸不良點產(chǎn)生電弧進而造成單相接地或兩相短路uCT二次電纜芯線外層絕緣破壞或損傷，造成接地u差動CT二次回路出現(xiàn)多點接地，且接地點之間距離遠，地電位差太大，容易誤動 后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護差動保護誤動

5、作的常見類型 區(qū)外故障時的誤動 u近區(qū)故障，故障電流大，某側(cè)CT發(fā)生飽和，容易誤動u遠端故障，故障電流小，CT暫態(tài)特性不一致，拐點電流整定過大，造成誤動 系統(tǒng)短路故障被切除時誤動u回路電流由大變小，產(chǎn)生衰減非周期分量，CT暫態(tài)特性不一致，造成不平衡差流出現(xiàn)，而動作特性整定又不合理，最終造成誤動。u勵磁涌流，相當于帶載合閘涌流，特性更為復雜（有些類似級聯(lián)變壓器的和應涌流），傳統(tǒng)的諧波閉鎖方案可能失效。 后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護變壓器保護差動保護調(diào)試 調(diào)試難點：相位補償、幅值平衡、零序去除等，造成采用三相電流輸出試驗臺的調(diào)試困難 調(diào)試實施u條件允許，購置六相電流輸出試驗臺，且能按相獨

6、立變頻，以滿足諧波量輸出的需求u調(diào)試技巧把驗證相位補償、幅值平衡、零序去除等功能的測試放在測試差流值、制動電流值的環(huán)節(jié)做差動特性測試時把相位補償、幅值平衡、零序去除等功能屏蔽掉，消除試驗臺輸出電流各相之間的耦合定值管理問題，充分利用多套定值 。 后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護典型案例某電廠，輔助變壓器下帶電鍋爐變壓器。運行中出現(xiàn)多次空投電鍋爐變壓器時，輔助變壓器差動保護誤動。設(shè)備參數(shù)為：輔助變：31500kVA;220kV/6kV;Y0/Y。 220kV側(cè)CT變比625/5； 6kV側(cè)CT變比3000/5電鍋爐變： 26000kVA;6.3kV/13.8kV;d/Y0差動保護定值： I

7、op*=0.35;Ires*=1.0; S=0.5; K2w=20% 典型案例從錄波圖可以看出，是在對電鍋爐變空充時產(chǎn)生的涌流，造成了輔助變壓器87T的誤動作。該涌流對于輔助變而言，是穿越性涌流，為什么其87T會誤動作？ 典型案例考核第2特征點數(shù)據(jù)，以A相為例得出：Id*=0.155;Id2w*=0.0311此時，K2w=20%，正好在定值點，但由于差流低于定值，保護不動作。典型案例考核第4特征點數(shù)據(jù)，以A相為例得出：Id*=0.6;Id2w*=0.08此時，K2w=13%，差流高于定值，諧波制動比又低于定值，所以保護動作。典型案例差流增大的原因二次諧波制動比減小的原因變壓器保護關(guān)于過流保護諧

8、波閉鎖問題關(guān)于過負荷與過流保護關(guān)于零序選跳問題關(guān)于反向閉鎖邏輯差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護后備保護整定計算復合電壓閉鎖過流1.過流定值Iop按躲過變壓器最大負荷電流整定Iop=Krel*Ie/KfKrel可靠系數(shù)，一般取1.21.3Kf返回系數(shù)，0.952.低電壓定值Uop一般取（0.60.7）倍額定電壓。3.負序電壓定值一般取8V10V。4.動作延時本保護作為變壓器后備以及相鄰系統(tǒng)的遠后備，所以時間與相鄰系統(tǒng)最長后備保護時間相配合。差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護后備保護整定計算零序方向過流保護1.零序方向指向（1）發(fā)變組變壓器為三繞組，高中側(cè)中性點接地運

9、行，低壓側(cè)接發(fā)電機。高中側(cè)的零序過流加方向，方向指向為本側(cè)母線。（2）變電站的降壓變壓器，主電源一般在高壓側(cè)，本側(cè)配置的后備保護做變壓器及中低壓側(cè)系統(tǒng)的后備，所以零序方向指向變壓器。中壓側(cè)的零序方向指向本側(cè)母線。差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護后備保護整定計算零序方向過流保護2.零序過流定值Iop（1）中壓側(cè)零序過流定值該側(cè)的零序過流保護作為本側(cè)相鄰系統(tǒng)的后備，所以各段過流定值與本側(cè)相鄰線路的對應零序過流段進行配合。配合系數(shù)可取1.1。（2）高壓側(cè)零序過流定值當高壓側(cè)零序方向指向本側(cè)時，整定方法同中壓側(cè)。當高壓側(cè)的零序方向指向主變，那么高壓側(cè)的零序過流各段要與中壓側(cè)對應段進行配

10、合。配合系數(shù)可以取1.1。3.動作延時的整定各段的動作延時與相配合的段的延時相配合。特別注意，當零序過流I段和II段帶兩個時限時，第一時限整定原則如前，第二時限的整定比第一時限長一個級差。差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護后備保護整定計算間隙保護1.間隙電流間隙過流定值，其一次值一般取100A。2.間隙電壓間隙過壓定值一般取150V180V。3.動作延時躲過暫態(tài)過電壓，可取0.3s。差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護關(guān)于降壓變壓器的后備保護 后備過流保護裝于變壓器各側(cè)。 非電源側(cè)的保護動作要考慮設(shè)置縮小故障范圍的時限。 電源側(cè)后備保護可考慮設(shè)置一段，動作于跳開變壓器

11、。保護構(gòu)成：一般采用復合電壓閉鎖過流的邏輯(1)動作電流Iop：按事故過負荷來整定Iop=KrelIN/Kf(2)動作延時t1:與下級饋線的過電流保護配合t2:與t1配合t3:與中壓側(cè)饋出線的過電流保護配合t4:與t3配合。(3)復合電壓Uop=(0.50.6)UN (電壓采自低壓側(cè))Uop=0.7UN (電壓采自高壓側(cè)) U2=(0.060.08)UN差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護t1t2t2:跳QF1，QF2t3：跳QF3，t4:跳QF1QF3t1t2變壓器保護關(guān)于升壓變壓器的后備保護1.強調(diào)方向性：對于多側(cè)有源的變壓器，各側(cè)的后備過流保護可以考慮配置方向，方向指向本側(cè)母線。對于動

12、作跳開各側(cè)的保護段不設(shè)方向。2.對于發(fā)變組，當無GCB時，主變低壓側(cè)不設(shè)置過流后備，而是利用接于發(fā)電機中性點側(cè)的后備過流保護來實現(xiàn)。3.保護構(gòu)成：一般采用復合電壓閉鎖過流的邏輯(1)動作電流Iop：按事故過負荷來整定Iop=KrelIN/Kf(2)動作延時t1:與下級饋線的過電流保護配合t2:與t1配合t3:與中壓側(cè)饋出線的過電流保護配合t4:與t3配合。(3)復合電壓Uop=(0.50.6)UNU2=(0.060.08)UN差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護t1t2t2:跳QF1，QF2t3：跳QF3，t4:跳QF1QF3t1t2變壓器保護接地保護1.中性點直接接地變壓器零序過流保護Io

13、p.0.I=KrelKbr.IIop.0.It0.I-1=t0.I+0.3s， 跳開分段或本側(cè)斷路器t0.I-2=t0.I-1+0.3s，跳開各側(cè)斷路器Iop.0.II=KrelKbr.IIIop.0.IIIt0.II-1=t0.III+0.3s， 跳開分段或本側(cè)斷路器t0.II-2=t0.II-1+0.3s， 跳開各側(cè)斷路器差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護接地保護2. 全絕緣變壓器零序過流保護:同前零序過壓：180V,0.3s，跳開變壓器各側(cè)斷路器差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護接地保護3.分級絕緣變壓器零序過流保護:同前間隙零流：100A(一次)，0.3s，

14、跳開變壓器各側(cè)斷路器零序過壓：180V,0.3s，跳開變壓器各側(cè)斷路器差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護差動保護本體保護可靠性技術(shù)改進后備保護變壓器保護強調(diào)本體保護的反措 經(jīng)大功率重動后就地跳閘，不要再經(jīng)微機保護轉(zhuǎn)接跳閘?？上蛭C保護提供信號接點，以

15、供綜自監(jiān)控系統(tǒng)利用。差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護二次回路絕緣性能檢查CT和PT的二次回路分別有且只能有一點接地來自PT二次的4根引線和開口三角引入線必須分開，不得公用傳動試驗，確定控制回路的完好性啟動試驗，利用主設(shè)備相關(guān)的啟動試驗（短路試驗、空載試驗），確定電流和電壓二次回路的完好性接地問題保護屏的可靠接地微機型繼電保護裝置柜屏內(nèi)的交流供電電源（照明、打印機和調(diào)制解調(diào)器）的中性線（零線）不應接入等電位接地網(wǎng) CT選型微機保護選型開入：不推薦外部空節(jié)點接入，要有源節(jié)點接入，允許的電壓偏差范圍為-20%+10%。原理細節(jié)上的考慮u 對CT暫態(tài)不一致特性的考慮u 諧波閉鎖u 反向

16、閉鎖u 邏輯編程u 模糊區(qū)測試u 大電流沖擊試驗（條件允許時，檢查保護內(nèi)部算法是否有溢出）u 二次回路完善自檢EMC報告內(nèi)部回路對稱性穩(wěn)壓電源測試u 允許偏差：-20%+15%u 紋波系數(shù)：5%u 突然拉合直流電源，保護裝置無異常u 在條件允許時，在0.8倍額定電壓下使保護裝置的所有出口及信號繼電器全部動作，測量穩(wěn)壓電源的各路輸出電壓，誤差不超過5%差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護EMC 對于電子智能產(chǎn)品IED，從理論上講，微處理器的工作完全由程序和存儲器的內(nèi)容控制，但實際當中，IED所處的工作環(huán)境存在不可避免的電磁干擾，這些干擾可能會耦合到信號、時鐘以及供電線上并能干擾程序存

17、儲數(shù)據(jù)的傳輸，從而使IED做出不可預知的錯誤行為。所以，IED必須具有相當?shù)燃壍目闺姶艛_動特性，即EMC特性。 按照GB/T14285-2006繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程的要求，微機保護裝置執(zhí)行如下EMC標準。 差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進變壓器保護差動保護后備保護本體保護可靠性技術(shù)改進差動保護有關(guān)涌流閉鎖 現(xiàn)代變壓器涌流特性，要求必須進行空投

18、試驗再整定諧波閉鎖定值 采用偶次諧波制動方案 采用變比例系數(shù)制動方案，克服和應涌流 關(guān)于交叉閉鎖與按相閉鎖二次回路完善 接地問題 帶載試驗接地網(wǎng)完善本體保護反措要點的實施 切記：不要利用微機保護裝置的開入實現(xiàn)非電量跳閘，可以實現(xiàn)綜自信號，跳閘一定要大功率重動后直接接入跳閘回路。反向閉鎖的應用多套定值的充分利用 運行定值區(qū) 調(diào)試定值區(qū) 出廠默認定值區(qū)電動機保護技巧選配互感器技術(shù)改進概述現(xiàn)代微機式電動機保護的特點種類繁多測量原理大多為過流問題的提出怎樣合理設(shè)置這些保護保護之間是否存在內(nèi)在的聯(lián)系保護的整定能否讓它們和諧共處起動誤動問題電動機保護概述選配互感器技術(shù)改進技巧掌握電動機保護的技巧 1.劃清

19、界限短路故障u 差動、自平衡u 過流異常運行u 起動超時u 堵轉(zhuǎn)u 過載u 不平衡舍己為人u 低電壓u 低電流2.選擇性之人民內(nèi)部矛盾電流速斷與電機起動起動超時與堵轉(zhuǎn)過載保護與熱容量、起動、自起動低電流保護的特殊性3.選擇性之外部矛盾 負序過流保護 單相接地保護電動機保護概述技巧選配互感器技術(shù)改進電動機保護當電動機允許堵轉(zhuǎn)時間小于電動機的起動時間1.這時反時限過流保護在起動電流作用下的動作時間要大于允許堵轉(zhuǎn)時間，不能起動堵轉(zhuǎn)保護的作用，必須單獨配置堵轉(zhuǎn)保護，且要求堵轉(zhuǎn)保護必須在電動機起動結(jié)束后投入。2.由于起動時間大于允許堵轉(zhuǎn)時間，所以在持續(xù)的起動電流作用下，反時限過流保護的最快動作時間也將在

20、允許堵轉(zhuǎn)時間之上，所以該保護無法兼顧電動機起動超時，必須配置起動時間過長保護。概述技巧選配互感器技術(shù)改進電動機保護的整定計算差動保護啟動電流Iop:(0.240.32)Ie,工程上可取0.4Ie拐點電流Igd:(0.60.8)Ie制動系數(shù)S:0.40.5電流保護電流速斷高低兩個定值IopH,IopLIopH:躲過電動機起動電流.IopH=Krel*Kst*IeIopL:整定要考慮以下原則（1）躲過電動機自啟動電流（2）躲過母線故障電動機的瞬時反饋電流（3）保證電動機內(nèi)部故障時有靈敏度國內(nèi)很多廠家的做法是取高定值的一半。關(guān)于電流速斷的延時，針對FC回路，要設(shè)置0.3s的延時。電動機保護的整定計算

21、電流保護過電流保護動作電流Iop:躲過正常運行時最大電流Iop=Krel*1.05Ie/0.95動作時間:根據(jù)電動機電氣特性決定，如果不能在電動機起動過程中退出，那么要考慮躲過電動機起動時間。負序過流保護負序過流I段:作為電動機相間短路故障的后備I2op.I=Ie負序過流II段:保護電動機缺相運行I2op.II=0.4Ie負序過流III段:告警段，可以靈敏一些I2op.III=（0.150.2）Ie動作延時III段延時，為告警段，一般取6s9s即可。I段、II段延時的整定如下考慮能區(qū)分兩相短路是外部故障還是電動機回路故障時（1）真空斷路器回路：t1=0.05s;t2=0.4s（2）FC回路：t1=0.4s;t2=0.8s不能區(qū)分兩相短路是外部故障還是內(nèi)部故障