PST 1200變壓器保護(hù)(保護(hù)原理)33108課件

PST1200變壓器保護(hù)

保護(hù)原理

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]PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)主要內(nèi)容采用的新原理、新技術(shù)差動(dòng)保護(hù)后備保護(hù)非電量保護(hù)PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)新原理采用的新原理及技術(shù)波形對(duì)稱原理的差動(dòng)保護(hù)波形快速比較法全穩(wěn)態(tài)啟動(dòng)三折線比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)原理利用多側(cè)電流量的CT斷線識(shí)別原理采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)勵(lì)磁涌流勵(lì)磁涌流變壓器運(yùn)行時(shí)，電源側(cè)勵(lì)磁繞組中將流過(guò)用于產(chǎn)生主磁通的勵(lì)磁電流，因此會(huì)在變壓器差動(dòng)保護(hù)中產(chǎn)生不平衡電流。正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流很小，產(chǎn)生的不平衡差流不會(huì)影響保護(hù)的動(dòng)作；在變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，由于變壓器鐵芯的嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁電流激增并發(fā)展為勵(lì)磁涌流（可達(dá)5~10倍的額定電流），此時(shí)在變壓器各側(cè)將形成較大的不平衡差流，導(dǎo)致變壓器保護(hù)誤動(dòng)。PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)勵(lì)磁涌流單相變壓器勵(lì)磁涌流的典型特征與合閘角有關(guān)，合閘角為0度時(shí)，勵(lì)磁涌流最大波形偏離時(shí)間軸的一側(cè)，出現(xiàn)間斷含有很大的非周期分量，間斷角越小，非周期分量越大含量大量的高次諧波，以二次諧波為主，間斷角越小，二次諧波越小PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)勵(lì)磁涌流三相變壓器勵(lì)磁涌流的特征由于三相電壓的相位差，三相勵(lì)磁涌流不會(huì)相同，至少兩相出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流某相勵(lì)磁涌流不能再偏離時(shí)間軸一側(cè)，變成對(duì)稱性涌流，其他兩相仍為偏離時(shí)間軸一側(cè)的非對(duì)稱性涌流，對(duì)稱性涌流的數(shù)值較小，非對(duì)稱涌流仍含有大量的非周期分量三相勵(lì)磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量比較小，但至少一相比較大勵(lì)磁涌流的波形仍然是間斷的，但間斷角明顯減小[

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]PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)

波形對(duì)稱波形對(duì)稱原理

將流入繼電器的差流進(jìn)行微分,將微分后波形的前半周數(shù)據(jù)和后半周數(shù)據(jù)逐點(diǎn)做對(duì)稱比較,對(duì)于故障電流恒對(duì)稱;而對(duì)于勵(lì)磁涌流基本不對(duì)稱.這樣可以有效地區(qū)分涌流和故障電流.

波形對(duì)稱原理是我們首先提出并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用,享有發(fā)明專利,專利號(hào)為ZL-95-1-12781.0

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對(duì)稱波形對(duì)稱原理

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)性能特點(diǎn)

φφai

(a)(c)

90180270360ωt90180270360

-φsia-ib

ic-iaib-icφcφb

-0.9

d(ic-ia)/dt

90180270360ωt(d)

di/dtd(ia-ib)/dtd(ib-ic)/dt

90180270360ωt(d)

iiaibic

(b)(d)φs變壓器磁通﹑涌流及其導(dǎo)數(shù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對(duì)稱波形對(duì)稱的優(yōu)點(diǎn)靈敏度高抗干擾能力強(qiáng)計(jì)算量小,對(duì)硬件要求低所用數(shù)據(jù)冗余度大,容錯(cuò)能力強(qiáng),允許數(shù)據(jù)有一定偏差或個(gè)別數(shù)據(jù)受干擾.當(dāng)變壓器有涌流時(shí)發(fā)生內(nèi)部故障,可以瞬間出口

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對(duì)稱分側(cè)差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)、中壓側(cè)、公共繞組構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：保護(hù)原理簡(jiǎn)單、調(diào)試方便，靈敏度高，不受勵(lì)磁涌流影響。缺點(diǎn)：對(duì)匝間短路靈敏度低

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對(duì)稱零序差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)、中壓側(cè)、公共繞組的零序電流構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：接地短路靈敏度高，動(dòng)作電流與變壓器調(diào)壓分接頭的調(diào)整無(wú)關(guān)，與勵(lì)磁涌流的關(guān)系僅有間接影響（基本無(wú)影響）缺點(diǎn)：二次回路極性校驗(yàn)，所用互感器較多，特性不一致的問(wèn)題(中性點(diǎn)零序CT特性)PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)啟動(dòng)元件差流啟動(dòng)元件差流突變啟動(dòng)|iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T)|>0.6Icd

；差流穩(wěn)態(tài)啟動(dòng) 差流穩(wěn)態(tài)啟動(dòng)元件是為了防止經(jīng)大電阻故障時(shí)相電流突變量啟動(dòng)元件靈敏度不夠而設(shè)置的輔助啟動(dòng)元件。該元件在差動(dòng)電流大于差流穩(wěn)態(tài)啟動(dòng)門坎并持續(xù)5ms后啟動(dòng)。差流穩(wěn)態(tài)啟動(dòng)門坎為差動(dòng)動(dòng)作定值的80%。

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)比率制動(dòng)比率制動(dòng)兩側(cè)差動(dòng)：Icdd=|I1+I2|；Izdd=max(|I1|,|I2|)三側(cè)差動(dòng)：Icdd=|I1+I2+I3|；

Izdd=max(|I1|,|I2|,|I3|)四側(cè)差動(dòng)：

Icdd=|I1+I2+I3+I4|；Izdd=max(|I1|,|I2|,|I3|,|I4|)五側(cè)差動(dòng)：Icdd=|I1+I2+I3+I4+I5|；

Izdd=(|I1|+|I2|+|I3|+|I4|+|I5|)/2；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)比率制動(dòng)比率制動(dòng)曲線PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)二次諧波原理框圖PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對(duì)稱邏輯框圖后備保護(hù)保護(hù)啟動(dòng)元件相間阻抗保護(hù)元件接地阻抗保護(hù)元件復(fù)合電壓（方向）過(guò)流元件零序（方向）過(guò)流元件間隙保護(hù)元件中性點(diǎn)保護(hù)元件非全相保護(hù)元件公共繞組過(guò)負(fù)荷元件TV斷線判別元件

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)后備保護(hù)相間阻抗保護(hù) 本保護(hù)采用相位比較原理，阻抗特性為偏移圓。TV斷線時(shí)，相間阻抗保護(hù)退出。TV斷線后若電壓恢復(fù)正常，相間阻抗保護(hù)也隨之恢復(fù)正常。其動(dòng)作判據(jù)為: Zxj

=U/I

Z1

=Zxj

-Za

Z2

=Zxj

+K

*Za Z1.Z2之間的相位差為δ,動(dòng)作條件為δ≥90°. 其中:U為線電壓Uab，Ubc，Uca；I為U對(duì)應(yīng)的線電流Iab，Ibc，Ica； Zxj為相間的測(cè)量阻抗值Za為相間阻抗保護(hù)的定值(最大靈敏角的阻抗值) K為阻抗圓的偏移度

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)相間阻抗保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)相間阻抗保護(hù)接地阻抗保護(hù) 本保護(hù)采用相位比較原理，阻抗特性為偏移圓。TV斷線時(shí)，接地阻抗保護(hù)退出。TV斷線后若電壓恢復(fù)正常，接地阻抗保護(hù)也隨之恢復(fù)正常。其動(dòng)作判據(jù)為: Zjd=U/（I+3I0*K0）Z1=Zjd-ZaZ2=Zjd+K*Za Z1.Z2之間的相位差為δ,動(dòng)作條件為δ≥90°。 其中:U為相電壓I為U對(duì)應(yīng)的相電流3I0為零序電流Zjd為接地的阻抗值

Za為相間阻抗保護(hù)的定值(最大靈敏角的阻抗值)

K為阻抗圓的偏移度K0為零序電流補(bǔ)償系數(shù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)接地阻抗保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)復(fù)壓方向過(guò)流TA的正極性端指向母線復(fù)壓功率方向指向系統(tǒng)（母線）,保護(hù)動(dòng)作區(qū)225°>б>45°，最大靈敏角為135°；復(fù)壓功率方向指向變壓器；保護(hù)動(dòng)作區(qū)45°>б>-135°，最大靈敏角為-45°；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)零序方向過(guò)流零序方向保護(hù)

本保護(hù)TV斷線方向元件退出。TV斷線后若電壓恢復(fù)正常，本保護(hù)也隨之恢復(fù)正常。本保護(hù)包括以下元件： 1）零序過(guò)流元件，動(dòng)作判據(jù)為：3I0>I0gl； 其中：3I0為零序電流，取自本側(cè)零序TA。

I0gl為零序過(guò)流的電流定值； 2)零序功率方向元件，動(dòng)作判據(jù)為：

3U0～3I0夾角δ（電流落后電壓時(shí)角度為正）

-195°>δ>-15°

其中：3I0為中性點(diǎn)零序電流或三相電流

Ia,Ib,Ic在軟件中合成的零序電流

3U0為三相電壓Ua，Ub，Uc自產(chǎn)零序電壓

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)零序方向過(guò)流零序方向保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)間隙保護(hù)間隙零序保護(hù)

本保護(hù)反應(yīng)變壓器間隙電壓和間隙擊穿的零序電流，可作為變壓器的后備保護(hù)。保護(hù)包括以下元件：1)間隙零序過(guò)壓元件，動(dòng)作判據(jù)為：

3U0>U0L

；其中：3U0為零序電壓，取自本側(cè)零序TV；

U0L為間隙零序過(guò)壓的電壓定值；2)間隙零序過(guò)流元件，動(dòng)作判據(jù)為：

3I0g>Iggl

；其中：3I0g為間隙零序電流，取自本側(cè)中性點(diǎn)間隙TA；

Iggl為間隙零序過(guò)流的電流定值；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)中性點(diǎn)零序中性點(diǎn)零序保護(hù)（公共繞組零序過(guò)流）

本保護(hù)反應(yīng)變壓器中性點(diǎn)電流，僅作為自藕變壓器的后備保護(hù)。本保護(hù)包括以下元件： 中性點(diǎn)過(guò)流元件，動(dòng)作判據(jù)為：

Izxd>Iz

； 其中：Izxd為中性點(diǎn)電流，取自本側(cè)中性點(diǎn)TA；

Iz為中性點(diǎn)過(guò)流的電流定

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)過(guò)激磁保護(hù)反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)

本保護(hù)作為大中型變壓器在過(guò)電壓或低頻率下運(yùn)行的過(guò)激磁保護(hù)。

過(guò)激磁倍數(shù)N

N=B/Be=(U/f)/(Ue/fe)；其中:U為變壓器高壓側(cè)母線電壓；

f為系統(tǒng)頻率；

Ue為變壓器高壓側(cè)母線額定電壓；

fe為系統(tǒng)額定頻率；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)過(guò)激磁保護(hù)反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)

1)下限定時(shí)限元件，動(dòng)作判據(jù)為：

N>Na

； 其中：Na為下限定時(shí)限的定值； 2)過(guò)激磁告警元件，動(dòng)作判據(jù)為：

N>Nx；其中：Nx為過(guò)激磁告警的定值；3）反時(shí)限元件，本元件為五段折線式；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)過(guò)激磁保護(hù)反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)PT斷線PT斷線判據(jù) 本元件僅在保護(hù)正常運(yùn)行時(shí)投入；當(dāng)保護(hù)啟動(dòng)后，退出本元件。動(dòng)作判據(jù)為：