變壓器保護裝置一些介紹

1、（PST-1202 RCS-978)220kV變變 壓壓 器器 微機保微機保 護護 淺析一、變壓器縱差保護1、相位補償傳統(tǒng)的模擬量保護中： Y,d11連接的變壓器，高壓繞組Y連接，TA二次繞組連接；變壓器低壓繞組連接，TA二次繞組Y連接?，F(xiàn)在的微機保護中： 不管變壓器高低壓繞組怎樣的連接方式，兩側TA都是Y連接，兩側二次電流的相位差是由軟件來補償?shù)?。如Y,d11對應兩側線電流相位差300，見圖。 從原理上來說：方法一：將高壓側（Y側）線電流向低壓側（側）線電流逆時針轉過300；方法二：將低壓側（側）線電流向高壓側（Y側）線電流順時針轉過300。國電南自變壓器保護裝置PST-1202采用方法一；

2、南京南瑞變壓器保護裝置RCS-978采用方法二。相位補償方法 PST-1202： Y側 側補償，見向量圖。由軟件按下式可求得用作差動計算的三相電流：由向量圖可見： 與 同相，實現(xiàn)了相位補償。3/ )(.bhahAH3/ )(.chbhBH3/ )(.ahchCH AH.al.相位補償方法RCS-978：側 Y側補償，見向量圖。由軟件按下式可求得用作差動計算的三相電流：由向量圖可見： 與 同相，實現(xiàn)了相位補償。 3/ )(.clalAL3/ )(.alblBL3/ )(.blclCLAL.ah.問題一問題一 YN,d11的變壓器，當高壓側區(qū)外發(fā)生單相接地故障時，RCS-978差動保護有沒有可能誤

3、動？分析原因。 解決方法：南瑞RCS-978高壓側采用： 0.AAH0.BBH 0.cCH問題二問題二 YN,d11的變壓器，對RCS-978在高壓側加單相電流進行差動速斷定值（12A）校驗時，電流從A進X出是否可以？應注意什么？ 解決方法：A進B出，使 3I0 = 0。消除零序電流對校驗的影響。 實際校驗的是A、 B兩相的差動速斷定值。問題三問題三 YN,d11的變壓器高壓側區(qū)外發(fā)生單相接地故障時， PST-1202有沒有同樣的問題？ 沒有。因為在高壓側進行相位補償已去掉了 IO 。 差動速斷、門檻值校驗只需要加A進X出就可以了。 此時校驗的是不是A相的差動速斷定值和差動門檻值？2、比率制動

4、式差動保護比率制動式差動保護概念的引入：如果差動保護動作電流是固定值，按躲過區(qū)外故障最大不平衡電流來整定值就高，如果發(fā)生匝間短路，離中性點較近的單相接地短路，就不能靈敏動作。作圖分析：比率制動式差動保護的動作電流是隨比率制動式差動保護的動作電流是隨外部短路電流按比率增大，既能保證外部短路電流按比率增大，既能保證外部短路不誤動，又能保證內部故障外部短路不誤動，又能保證內部故障有較高的靈敏度。有較高的靈敏度。 （1）和差式比率制動的差動保護原理如果以流入變壓器的電流方向為正方向，即流入為正，流出為負。那么差動電流 為： Id = | Ih + Il | 為了使區(qū)外故障時獲得最大制動作用，區(qū)內故障時

5、制動作用最小，則制動電流為： Ir = | Ih I l | / 2分析：區(qū)外故障時：Ih I l Id = 0（最小等于TA飽和產生的不平衡電流）； Ir = I l（最大）區(qū)內故障時：Ih I l Ir = 0（最?。?； Id = 2I l（最大） 保護動作，靈敏度較高。此時雖然Ir最小值，但不為零，即區(qū)內故障時仍帶有一定的制動量。 比率制動特性由于電流補償存在一定誤差，在正常運行時Id仍有少量的不平衡電流Iunb。所以差動保護動作必須使Id大于一個起動電流Id.st，差動保護的第一判據(jù)是： Id Id.st按比率制動的比率系數(shù)概念，差動繼電器在區(qū)外故障時，動作電流隨短路電流按比率增大，所

6、以差動保護的第二判據(jù)是： |Id | / | Ir | Kr D比率制動特性： （2）影響比率制動式差動保護的動作特性的因素影響比率制動式差動保護的動作特性的因素有三個，即：差動門檻；拐點電流；比率制動系數(shù)。作圖分析：差動門檻值提高： 拐點電流減少： 比率制動系數(shù)增加：分析以上三種情況可得：差動保護動作區(qū)減少，靈敏度降低；躲區(qū)外故障不平衡電流的能力增加，誤動可能性降低。反之靈敏度增加；誤動可能性增加。 PST-1202比率制動式差動保護的動作特性：動作方程：Icdd Icd （ Izdd Izd）Icdd - IcdK1(Izdd-Izd) （IzdIzdd3 Izd）Icdd Icd- K1

7、2 IzdK2(Izdd-3Izd) （Izdd3 Izd）Icdd = | + | ， Izdd = max( | | , | | )Izd比率制動第一拐點電流，軟件設為高壓側二次額定電流。K1、K2為比率制動系數(shù)，K10.5，K20.7。動作特性見圖：.1.1.2.2RCS-978比率制動式差動保護的動作特性動作方程：Id0.2Ir + Icdqd Ir0.5 IeIdKb1(Ir-0.5Ie)+0.1 Ie+ Icdqd 0.5 IeIr6IeId0.75(Ir-6Ie)+ Kb1(5.5Ie)+ 0.1 Ie+ Icdqd Ir6IeIr = Id = | |Kb1、Kb2為比率制動系

8、數(shù)，K10.2 ， K20.5，K30.75。動作特性見圖：21mii1|mii1問題四：問題四：PST-1202、RCS-978比率制動式差動保護的動作特性為什么用三折線？區(qū)外嚴重故障時，兩側TA嚴重飽和，特性差異大，差回路中不平衡電流增加快，采用二折線有可能誤動。作圖分析。采用三折線躲差回路中不平衡電流的能力增加，區(qū)外嚴重故障時不至于誤動。3、勵磁涌流閉鎖元件（1）勵磁涌流產生的原因和特點：磁鏈守恒定律：線圈中的磁鏈不能突變。電壓與磁通的相位關系：電壓超前磁通900；或磁通滯后電壓900。分析：設u=Um sint , m sin(t -900)空載合閘瞬間 u = 0，m，保持磁鏈守恒，

9、感應直流分量：m此時變壓器鐵心中的總磁通：可見：經過半周（0.01S），出現(xiàn)磁通的最大值為2 m。作波形圖分析：勵磁電流與磁通的關系磁化曲線分析：勵磁電流與磁通的關系，分析勵磁涌流產生的原因。由于磁路的深度飽和，產生2 m所需要的勵磁電流很大很大。這就是勵磁涌流產生的原因。勵磁涌流的特點：大量的二次、三次諧波；波形不對稱；間斷角。 勵磁涌流的衰減：勵磁涌流的判別 （2）二次諧波制動：利用差流中的二次諧波含量來識別勵磁涌流。PST-1202：I2XB2Id1RCS-978：I2K2xbIdI3K3xbId二次諧波制動系數(shù)一般取0.15；三次諧波制動系數(shù)一般取0.2。滿足以上條件，判斷為勵磁涌流引

10、起的差流，閉鎖差動保護。（3）波形對稱原理：利用波形對稱原理來識別勵磁涌流。作圖分析波形對稱與不對稱情況下，it 與i(t+T/2)的關系。比較|iti(t+T/2)|和|iti(t+T/2)|的大小。it ，i(t+T/2)0 ; it 0 ，i(t+T/2) K5Id滿足判據(jù)判過勵磁引起的差流，閉鎖差動保護。通常當過勵磁倍數(shù)1.4時，不再閉鎖差動保護。5、差動速斷元件為什么要用差動速斷保護？在區(qū)內嚴重故障TA飽和時，TA二次電流的波形將發(fā)生嚴重畸變，其中含有大量的諧波分量，從而使勵磁涌流判別元件，誤判勵磁涌流，致使差動保護拒動或延緩動作，嚴重損壞變壓器。所以采用差動速斷元件，不管差流的波形

11、及諧波分量的大小，只要差流的有效值超過定值，保護迅速動作，快速跳開變壓器各側開關，切除變壓器。差動速斷判據(jù)：Id Isd (差動速斷定值)Isd一般?。?8）IN。二、復合電壓閉鎖方向過流保護1、復合電壓閉鎖元件復合電壓閉鎖元件是利用正序低電壓和負序過電壓反映系統(tǒng)故障。復合電壓閉鎖元件起動判椐是： 線電壓Uab 負序電壓定值。低電壓和負序電壓超過定值都可以起動過流保護，是或的邏輯關系。2、復合電壓方向過流保護控制字的含義：接線方式：PST-1202為900接線電壓、電流UabIc, UbcIa, UcaIb取自本側的TV和TA。 ， RCS-978為00接線電壓、電流Ua Ia, Ub Ib,

12、 Uc Ic取自本側的TV和TA。 ，動 作 特 性PST-1202動作特性：（方向指向變壓器時） RCS-978動作特性：（方向指向變壓器時） 問題五 為什么要采用其他側的復壓元件來開放高壓側的復壓閉鎖過流保護？ 思考：如果故障發(fā)生在低壓側TA與斷路器之間，會出現(xiàn)什么問題？ 低后備動作跳開低壓側斷路器，故障還在，需要高后備切除，但此時高壓側電壓下降不到低電壓定值，復壓過流保護被閉鎖，不會動作。所以可采用低壓側復壓來開放過流保護。三、變壓器零序方向過流保護控制字的含義：PST-1202 、RCS-978動作特性：（方向指向變壓器）電壓為110kV及以上的變壓器，在大電流接地系統(tǒng)應設置反應接地故障的零序電流保護。三圈變壓器其零序電流應帶方向，組成零序方向保護。零序電流零序電流可取自中性點TA二次，或由本側TA二次三相電流自產。零序電壓零序電壓取自本側TV三次（開口三角），或由本側TV二次三相電壓自產。微機保護裝置都用自產3I0 和3U0。四、變壓器中性點間隙保護1、間隙保護的作用：是保護中性點不接地變壓器中性點絕緣安全的。在變壓器中性點對地之間安裝一個擊穿間隙，在變壓器不接地運行時，若某個原因變壓器中性點對地電位升高到不允許程度時，間隙擊穿，保護變壓器中性點絕緣不被擊穿。2、保護間隙保護接線：五、變壓器過負荷保護五、變壓器過負荷保護變壓器過負荷保護：一般取B相電流