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1、PST-1200数字式变压器保护装置培训资料l 微机变压器保护的历史微机变压器保护经过二十多年的发展,以历经时代:1、 第一代以保保护的微微机化为为代表,CCPU为为8位;2、 第二代以提提高保护护性能和和保护操操作液晶晶界面为为代表,CCPU为为16位位;3、 第三代以汉汉化界面面和提高高通信性性能(与与综自系系统等的的联系)的的运用为为代表,CCPU为为32位位;4、 第四代以网网络化、实实时嵌入入式系统统和新型型互感器器的应用用为标志志。l PST-112000系列数数字式变变压器保保护的硬硬件 本本装置在在总体设设计及各各模件设设计上充充分考虑虑可靠性性要求,在在采样数数据传输输、程序
2、序执行、信信号指示示、通信信等方面面尤其注注重。经经试验,在在本装置置任何端端子上实实施4kkV瞬变变干扰脉脉冲,在在装置任任何部位位实施115kV空间间静电放放电干扰扰或8kkV接触触静电放放电干扰扰,本装装置未出出现数据据传输错错误,未未出现CCPU复复位,未未出现异异常信号号或异常常液晶信信息显示示,保护护不拒动动、不误误动,远远高于国国家标准准要求。 由由于本装装置在抗抗干扰能能力上有有充分考考虑,故故本装置置组屏时时,不需需要安装装另外的的交、直直流输入入抗干扰扰模件。机箱结构本系列装置置外形为为19英英寸4UU标准机机箱,采采用整面面板、背背插式结结构。整整面板上上包括大大屏幕液液
3、晶显示示器、全全屏幕操操作键盘盘、信号号指示灯灯等。背插式结构构即插件件从装置置的背后后插拔,各各插座间间的连线线在整母母板上,母母板位于于机箱的的前部。而而不使用用端子绕绕线式,提提高了装装置本体体的抗干干扰性能能,同时时减少了了人为的的差错因因素,保保证了品品质的一一致性。该该结构具具有以下下优点:(1) 各插件自带带可插拔拔端子,母母板上只只有保护护内部使使用的55V和224V电电压等级级回路连连线,强强弱电完完全分开开,可大大大减少少外部电电磁干扰扰在弱电电侧的耦耦合,增增强装置置的抗干干扰能力力,提高高其可靠靠性和安安全性;(2) 可使母板连连线按总总线方式式布置,使使装置在在功能配
4、配置上具具有很强强的灵活活性,(3) 可取消交流流变换模模件的大大电流端端子,再再不会出出现电流流端子顶顶不开导导致的CCT二次次侧开路路和分流流问题,提提高装置置的可靠靠性。(4) 便于插件按按模块化化设计。(5) 可以根据用用户的需需要更换换或增加加部分模模件,扩扩充或更更改装置置的功能能;模/数转换换模块(A/DD)模/数转换换模块(A/DD),由由无源低低通滤波波、模/数转换换(A/D)及及微处理理器构成成。其中中A/DD采用114位高高精度、高高稳定性性器件,精精确工作作电流可可达0.04IIn,精精确工作作电压达达0.22V,提提高保护护的测量量精度。各各模拟量量经无源源低通滤滤波
5、,可可有效滤滤除高次次谐波,而而对基波波量的衰衰减不到到1,且且各通道道模拟量量的衰减减率及相相移皆能能达到很很好的一一致性。保护功能模模件(CCPU)保护功能模模件(CCPU)用于处处理A/D模块块传来的的数据,执执行设定定的保护护功能。保保护功能能模件(CPUU)由AA/D模模块、状状态量输输入、状状态量输输出(用用于跳合合闸脉冲冲输出、告告警信号号输出、闭闭锁继电电器的开开放及其其它信号号输出)、微处处理器MMPU、随随机存储储器RAAM、程程序存储储器ROOM、闪闪存FLLASHH MEEMORRY、电电可擦除除电可改改写存储储器EEEPROOM等构构成。高高性能的的微处理理器CPPU
6、(332位),大容容量的RROM(2566K字节节)、RRAM(2566K字节节)及FFLASSH RRAM(1M字字节),使使得该CCPU模模件具有有极强的的数据处处理及记记录能力力,可以以实现各各种复杂杂的故障障处理方方案和记记录大量量的故障障数据,可可记录115000条以上上的事件件和122488份事故故录波报报告(视视故障的的复杂程程度而有有所变化化,通常常可保存存30份份左右录录波报告告,内含含定值、采采样值、过过程标志志集以及及与之相相关的电电气量计计算值,等等等)。CC语言编编制的保保护程序序,可使使程序具具有很强强的可靠靠性、可可移植性性和可维维护性,保保护功能能的扩展展具有很
7、很好的开开放性。各种与CPPU有关关的器件件集中于于一块插插件上,各各输入、输输出状态态量皆经经光耦隔隔离。本本CPUU模件设设有两片片微处理理器,主主处理器器用于运运行保护护程序,辅辅助处理理器用于于监视主主处理器器工作状状况。当当本模件件有器件件出现异异常,主主处理器器驱动闭闭锁继电电器,切切断状态态量输出出光耦输输出侧的的工作电电源。当当主处理理器工作作异常,辅辅助处理理器驱动动上述闭闭锁继电电器。闭闭锁继电电器的需需掉电方方能复归归。双处处理器相相互监视视,确保保了装置置工作的的可靠性性。CPU模件件的端子子主要用用于接入入该CPPU上保保护所需需的压板板及专用用输入、输输出信号号等。
8、CPU以太网RAMROMFLASH I/O端子信号母板信号出口信号、告警输出RS232至PC数据采集系统至MMI时钟人机对话模模件(MMMI)人机对话模模件(MMMI)安装于于装置整整面板后后,该模模件是PPS60000系系列数字字式保护护产品的的通用件件,在上上述产品品中硬件件和软件件完全兼兼容。该模件包括括:微处处理器(32位位),大大容量RROM(5122K字节节)、RRAM(1M字节节)、FFLASSH MMEMOORY(1M字字节),EEEPRROM,状状态量输输入、输输出,通通信控制制器件,时时钟,大大屏幕液液晶显示示器(22401288),全全屏幕操操作键盘盘,信号号指示灯灯等。
9、本模件主要要用于人人机界面面管理。主主要功能能为:键键盘操作作、管理理液晶显显示、信信号灯指指示、与与调试计计算机及及变电站站监控系系统通信信、GPPS脉冲冲对时(分/秒秒脉冲对对时)以以及将控控制信息息传给CCPU、从从各CPPU模件件获取信信息。与各CPUU的通信信采用CCAN 总线,速速率为1100KKbpss,保护护动作事事件可以以主动上上传至MMMI,突突破了装装置内部部通信的的瓶颈,提提高装置置内部信信息传送送的速度度。对外通信有有五个端端口,一一个设置置在面板板上,四四个设置置在通信信接口模模件的背背板上。在在面板上上的为RRS2332串口口(新方方案为UUSP接接口),用用于和
10、PPC机连连接。在在通信接接口模件件的背板板上的四四路通信信端口可可根据需需要设置置成不同同的物理理接口。 MMII模件电电原理示示意图通信接口模模件(CCOM)通信接口模模件(CCOM),主要要有两种种功能:本装置置各CPPU所需需公共输输入状态态量(包包括GPPS对时时脉冲输输入)由由此模件件经光电电转换后后接入装装置母板板,供各各CPUU模件共共享。另另一主要要功能为为MMII模件上上的通信信功能经经本模件件转换为为相应物物理接口口输出,用用于变电电站自动动化系统统通信及及打印通通信。本本模件通通信接口口可根据据变电站站通信系系统的物物理媒介介选择不不同的配配置方式式。当由本系列列装置构
11、构成变电电站自动动化系统统时,推推荐采用用以太网网接口,全全站构成成以太网网络通信信系统,以以克服以以往产品品的通信信瓶颈,大大大提高高信息传传输的实实时性能能。在采采用以太太网通信信时,使使用基于于以太网网的平衡衡式IEEC8770551003通信信规约及及其通用用报文可可以兼顾顾通信规规约的兼兼容性和和通信的的效率。当本装置接接入其它它变电站站自动化化系统时时,根据据具体工工程的特特殊要求求,在通通信接口口可设置置成EIIA 4422/4855接口、CCAN总总线接口口、LOON WWORKK总线接接口或光光纤接口口等,以以满足不不同的自自动化系系统需要要。但由由于它们们的传输输效率比比较
12、低(在系统统节点比比较大时时尤其明明显),并并且CAAN总线线和LOON WWORKK总线缺缺少比较较统一的的通信规规约,所所以本公公司不推推荐这几几种接口口方式。电源模件(POWWER)电源模件(POWWER),用于于将变电电站内直直流电源源转换为为保护装装置所需需的工作作电压。本本模件输输出一路路5V,两两路244V电压压,5VV电源用用于装置置数字器器件工作作,一路路24VV电源用用于继电电器驱动动及各模模件间相相互信号号交换,另另一路224V电电源输出出装置,用用于装置置状态量量输入使使用。各各电压等等级电源源相互独独立,不不共地。电电源模件件原理示示意图见见图34。为增强电源源模件的
13、的抗干扰扰能力,本本模件的的直流输输入及引引出端子子的244V电源源皆装设设滤波器器。l 设计寿命 在工作温度度为255时,设设计寿命命为122年,其其中电源源为5年年。影响装置使使用寿命命的因素素有:1、 环境,包括括温度、湿湿度、气气压等;2、 元器件的选选择;3、 系统扰动频频率(保保护装置置的启动动和动作作次数);4、 系统最大短短路容量量(CTT二次电电流);5、 直流系统(电电压、纹纹波系数数);6、 系统电磁干干扰强度度。l 装置特点1、人性化化 装置采采用大屏屏幕全汉汉化液晶晶显示器器,可显显示1558个汉汉字,显显示信息息多; 事件和和定值全全部采用用汉字显显示或打打印,摒摒
14、弃了字字符表述述方式; 定值以以表格方方式输出出,录波波数据可可选择波波形输出出或数据据输出; 计算机机界面的的调试和和分析软软件Pssvieew,不不但能完完成装置置键盘上上的功能能,还能能对保护护录波数数据分析析; 可独立立整定332套定定值,供供改变运运行方式式时切换换使用。2 大资资源 保护功功能模件件(CPPU)的的核心为为32位位微处理理器,配配以大容容量的RRAM和和Flaash RAMM,使得得本装置置具有极极强的数数据处理理能力和和存储能能力,可可记录的的录波报报告为88至500个,可可记录的的事件不不少于110000条。数数据存入入FLAASHRRAM中中,装置置掉电后后可
15、保持持;A/D模模件采用用14位位的A/D转换换和无源源低通滤滤波,使使本装置置具有极极高的测测量精度度;采用CAAN网作作为内部部通信网网络,数数据信息息进出流流畅,事事件可随随时上传传。3 高可可靠性装置采用用背插式式机箱结结构和特特殊的屏屏蔽措施施,能通通过IEEC60025552224标标准规定定的IVV级(44kV10)快速速瞬变干干扰试验验、IEEC60025552222标标准规定定的IVV级(空空间放电电15kkV,接接触放电电8kVV)静电电放电试试验,装装置整体体具备高高可靠性性;组屏可不不加抗干干扰模件件。4 开放放性通信接口口方式选选择灵活活,与变变电站自自动化系系统配合
16、合,可实实现远方方定值修修改和切切换、事事件记录录及录波波数据上上传、压压板遥控控投退和和遥测、遥遥信、遥遥控跳合合闸。5 透明明化记录保护护内部各各元件动动作行为为和录波波数据;记录各元元件动作作时内部部各计算算值;可将数据据在Pssvieew软件件上分析析保护内内部各元元件动作作过程。6 免调调试在采样回回路中,选选用高精精度、高高稳定的的器件,保保证正常常运行的的高精度度,避免免因环境境改变或或长期运运行而造造成采样样误差增增大;细微的软软件自动动调整,提提升装置置精度;完善的自自检功能能,满足足状态检检修的要要求;装置中无无可调节节元件,无无需在现现场调整整采样精精度,同同时可提提高装
17、置置运行的的稳定性性;l PST-112000系列变变压器保保护的原原理及应应用一、 变压器简介介1、根据用用途分类类:A电力变变压器降压变升压变配电变联络变B电炉变变压器 二二次电压压低,电电流大C整流变变压器工作电流波波形为不不规则的的非正弦弦波D工频试试验变压压器E电抗器器F调压器器G矿用变变压器H其它特特种变压压器(电电磁式PPT、CCT)2、电力变变压器的的性能参参数:A额定容容量(包包括各侧侧容量)B相数(单单相或三三相)C频率D额定电电压E绕组接接线方式式和联结结组F变压器器冷却方方式G绝缘水水平H负载特特点I安装特特点(户户内或户户外)J短路阻阻抗成本随随阻抗增增加而增增加K负
18、载损损耗基本损损耗(直直流电阻阻)和附附加损耗耗(涡流流和漏磁磁)L空载损损耗M空载电电流3、变压器器的数学学模型电电路:A)两卷单单相变压压器数学学模型电电路B)三相变变压器绕绕组联结结方式 AA BB C A B CC X YY ZX Y Z Y形形 形三相变压器器绕组ZZ型联结结: AA B C uA1 uuB1 uC1uC2 uA2 uB2C)自耦变变压器 A aa X xx二、变压器器保护用用TA及及对差动动保护的的影响 差动保保护动作作速度快快(200300ms),变变压器各各侧电流流互感器器在传变变电流时时的暂态态特性应应尽可能能的一致致。以免免出现过过大的暂暂态不平平衡电流流,
19、造成成差动保保护误动动。目前前,2220Kvv系统中中大量使使用P级级电流互互感器,5500KKV系统统使用带带暂态特特性的TTP型电电流互感感器(TT暂态,PP保护)。TTP型电电流互感感器有四四种型号号:有闭闭路铁心心的TPPS和TTPX,有有气隙铁铁心的TTPZ和和TPYY;TPPS型为为底漏磁磁,其误误差由励励磁特性性和匝数数比偏差差来确定定,剩磁磁不限;TPXX型在规规定条件件下峰值值误差不不超过110%,剩剩磁不限限。铁心气隙对对电流互互感器的的影响1、铁心气气隙对暂暂态性能能的影响响(1)加长长电流互互感器到到达饱和和的时间间,即比比闭路铁铁心电流流互感器器有更长长的时间间保持电
20、电流线性性传变关关系,关关键是使使剩磁减减小到饱饱和磁密密的100%以下下。(2)电流流互感器器励磁电电抗显著著减小,空空载电流流互感器器的电流流汲出效效应严重重,增大大了差动动保护的的不平衡衡电流,相相应地降降低了该该保护的的灵敏度度;在几几个有气气隙铁芯芯电流互互感器并并接的场场合(如如环形母母线、一一个半断断路器接接线等),汲出出电流可可能使断断路器失失灵保护护误动作作。 (3)铁芯芯气隙使使剩磁大大大减小小,因此此在切除除短路后后电流流互感器器铁芯磁磁通由短短路状态态的很高高值逐渐渐下降到到很低的的剩磁值值使二二次电流流继续存存在(残残余电流流)较长长时间,这这容易引引起灵保保护误动动
21、作。 2,气隙隙对电流流互感器器稳态性性能的影影响 由由于气隙隙的存在在使电电流互感感器励磁磁电流比比闭路铁铁芯的大大,稳态态的电流流互感器器幅值误误差和相相角误差差均加大大,一般般更多地地影响测测量仪表表的精度度,对灵灵敏的差差动保护护也有少少许影响响,即稳稳态平衡衡电流要要略大些些,动作作整定值值应稍作作提高。 3,有铁铁芯气隙隙电流互互感器的的优点和和缺点 与与闭路铁铁芯的电电流互感感器作对对比,有有隙铁芯芯的电流流互感器器有以下下优点: (1)剩剩磁大大大减小,改改善电流流互感器器暂态特特性; (2)电电流互感感器时间间常数减减小,使使铁芯截截面缩小小; (3)为为避免饱饱和,在在同一
22、电电流下闭路铁铁芯电流流互感器器尺寸大大; (4)二二次开路路电压小小(励磁磁电抗小小); (5)二二次侧功功率因数数对为防防止饱和和而加大大尺寸的的影响,有有隙铁芯芯电流互互感器比比闭路铁铁芯电流流互感器器小。 4、有隙隙铁芯BBA的缺缺点: (1)励励磁电流流大,电电流互感感器误差差大; (2)汲汲出电流流大,残残余电流流延续时时间长,易易引起保保护的误误动或降降低保护护的灵敏敏度; (33)比闭路路铁芯电电流互感感器的机机械强度度低、价价格高; (4)铁铁芯气隙隙使电流流互感器器二次漏漏电抗增增大,影影响电压压(高阻阻抗)差差动保护护的整定定值和灵灵敏度 (5)气气隙的尺尺寸和结结构可能
23、能经一段段时间后后会发生生些微变变化,影影响特性性的稳定定。5、电流互互感器的的暂态饱饱和对差差动保护护的影响响保护用电流流互感器器要求在在规定的的一次电电流范围围内,二二次电流流的合误误差不超超出规定定值。对对于有铁铁芯的电电流互感感器,形形成误差差的最主主要因数数是铁芯芯的非线线性励磁磁特性及及饱和。电流互感器器的饱和和可分为为:稳态饱和和:大容容量短路路稳态对对称电流流引起的的饱和;暂态饱和和:短路路电流中中含有非非周期分分量和铁铁芯存在在剩磁而而引起的的饱和。两类饱和的的特性有有很大不不同,引引起的误误差也差差别很大大。在同样的允允许误差差条件下下,考虑虑暂态饱饱和要求求的互感感器铁芯
24、芯截面可可能是仅仅考虑稳稳态饱和和的数倍倍互数十十倍。A稳态饱饱和特性性及对策策当电流互感感器通过过的稳态态对称短短路电流流产生的的二次电电动势超超过一定定值时,互互感器铁铁芯将开开始出现现饱和其其特点是是:畸变变的二次次电流呈呈脉冲形形,正负负半波大大体对称称,畸变变开始时时间小于于5mss(1/4周波波)。二二次电流流有效值值将低于于未饱和和的情况况。对于于反映电电流值的的保护,如如过电流流保护和和阻抗保保护等,饱饱和将使使灵敏度度降低,对对于差动动保护差差电流取取决于两两侧互感感器饱和和特性的的差异。例如:12200/5的电电流互感感器,制制造部门门提供的的规范为为5P220,330VA
25、A,5PP为准确确等级,330VAA为二次次负荷额额定值,220为准准确限制制系数(ALFF),电电流互感感器在额额定负荷荷下,二二次极限限电动势势En=ALLFI(Rcct+RRbm)此时综合误误差应不不超过55%,综综合误差差也可适适用100%(110P)当当前工程程中,经经常遇到到的问题题是短路路电流过过大,AALF不不满足要要求,但但实际负负荷比额额定负荷荷小得多多。B暂态饱饱和短路电流一一般含有有非周期期分量,这这将使电电流互感感器的变变特性严严重恶化化,原因因是电流流互感器器的励磁磁特性是是按工频频设计。在在变单效效频率很很低的非非周期分分量时,铁铁芯的磁磁通(励励磁电流流)需要要
26、大大增增加。是否考虑短短路电流流的暂态态过程,电电流互感感器分为为P和TTP类,PP类电流流互感器器要求AC情情况下不不饱和(纯纯交流)而而TP类类电流互互感器要要求整个个工作情情况下的的总磁通通=AC+DC不不饱和,因因此要求求TP类类的铁芯芯远大于于P类。非周期分量量导致互互感器暂暂态饱和和时二次次电流波波形是不不对称的的,开始始饱和的的时间较较长,但但铁芯有有剩磁时时,将加加重饱和和程度和和缩短开开始饱和和时间。为了减缓暂暂态饱和和对保护护的影响响,需要要采取必必要的措措施。这这种措施施有两类类,一类类是保护护装置具具备减缓缓饱和影影响的能能力,另另一类是是选择适适当的电电流互感感器类型
27、型和参数数。保护对电流流互感器器两大要要求:保证保护护的可依依赖性。(不不影响保保护的可可靠性)保证保护护的安全全性(不不会导致致保护误误动或无无选择动动作)保护装置抗抗饱和的的能力母差外部故故障时各各支路的的短路电电流分布布可能很很不均匀匀,饱和和情况可可能不一一致。为为保证母母差保护护的正确确性,要要求母线线保护装装置必须须采取措措施,减减缓暂态态饱和的的影响并并不对电电流互感感器提出出特殊要要求。母母线差动动为标准准的满足足基尔霍霍夫定律律因母线线本身无无电感铁铁芯电容容等影响响。对于变压器器差动保保护,未未提出明明确要求求。电流流互感器器本身与与电力变变压器一一样也是是采用同同样的原原
28、理,因因此保护护要区分分饱和的的原因是是电流互互感器还还是变压压器本身身引起。目目前国内内的主变变保护产产品未采采取合适适的方法法。有厂厂家采取取了一些些方法但但效果不不理想,存存在差动动保护误误动的情情况,特特别是空空载合闸闸于故障障变压器器时。暂态饱和与与稳态饱饱和的波波形特征征不同采采取措施施时也要要区别对对待。针对TA饱饱和问题题,国内内外提出出一些判判别TAA饱和的的方法:(1) 采用附加额额外电路路来检测测TA饱饱和,现现场工作作不方便便;(2) 提高定值,降降低保护护动作灵灵敏度;(3) 采用流出电电流判别别的比率率差动保保护;(4) 异步法TAA饱和判判别,利利用TAA饱和时时
29、电流波波型中谐谐波含量量高、波波形明显显不对称称等特征征;(5) 时差法;TTA饱和和时,差差动电流流比制动动电流落落后;(6) 利用电压与与差电流流的变化化不同步步;三、变压器器内部故故障主保保护A概述主保护:瓦瓦斯保护护和差动动保护1、 瓦斯保护 瓦斯斯保护为为变压器器本体内内故障的的一种主主要保护护,特别别是铁心心故障。无无论差动动保护还还是其他他内部短短路保护护如何改改进,都都不能代代替瓦斯斯保护,当当然瓦斯斯保护也也不能代代替差动动保护,电电气故障障是瓦斯斯保护的的反映较较慢。 瓦斯斯保护在在运行中中,误动动较多,主主要为回回路和瓦瓦斯继电电器本身身的故障障率较高高。对于于保护装装置
30、,只只起到记记录动作作信息和和转换保保护动作作出口的的作用。瓦斯保护的的动作原原理图为提高瓦斯斯保护的的可靠性性,XHHJ和CCKJ的的动作电电压有所所不同。XXHJ的的动作电电压较低低,为额额定电压压的555%660%;CKJJ的动作作电压较较高,为为额定电电压的665%70%;XHHJ的动动作时间间为100ms,CCKJ的的动作时时间为220mss。(规规程规定定继电器器的动作作时间10mms。本本设计方方案能有有效的防防止因绝绝缘破坏坏和直流流单点接接地引起起保护误误动作。2、 比率制动式式差动保保护采用这一原原理既能能在外部部短路时时可靠的的制动,又又能在内内部短路路时有较较高的灵灵敏
31、度,但但对内部部短路时时流出电电流的适适应能力力较差。对对励磁涌涌流和过过励磁也也要有特特殊方式式。比率率制动式式差动保保护的方方法较多多,现介介绍PSST-112000采取的的方式2.1启动动元件保护启动元元件用于于开放保保护跳闸闸出口继继电器的的电源及及启动该该保护故故障处理理程序。各各保护CCPU的的启动元元件相互互独立,且且基本相相同。启动元件包包括差流流突变量量启动元元件、差差流越限限启动元元件。任任一启动动元件动动作则保保护启动动。a) 差电电流突变变量启动动元件的的判据为为:| i(t)-22i(t-T)+i(t-2T)|0.5Icd ;其中:为为a,bb,c三三种相别别;Icd
32、为差差动保护护动作定定值;当任一差电电流突变变量连续续三次大大于启动动门坎时时,保护护启动。b) 差流流越限启启动元件件是为了了防止经经大电阻阻故障时时相电流流突变量量启动元元件灵敏敏度不够够而设置置的辅助助启动元元件。该该元件在在差动电电流大于于差流越越限启动动门坎并并持续55ms后启启动。差差流越限限启动门门坎为差差动动作作定值的的80%。2.2 差动电电流速断断保护元元件本元件是为为了在变变压器区区内严重重性故障障时快速速跳开变变压器各各侧开关关,其动动作判据据为:IdIssd其中:Idd为变压压器差动动电流Isd为差差动电流流速断保保护定值值2.4 五次谐谐波制动动元件本元件是为为了在
33、变变压器过过励磁时时防止差差动保护护误动, 其动动作判据据为:IIdd *XBBB 55其中:I为差动动电流中中的五次次谐波含含量;Id为变压压器差动动电流XBB5为为差动保保护五次次谐波制制动系数数,软件设设定为00.388;2.5 比率制制动元件件本元件是为为了在变变压器区区外故障障时差动动保护有有可靠的的制动作作用,同时在在内部故故障时有有较高的的灵敏度度,其动动作判据据为: 两侧差差动:IIcddd=|I1+I2|;Izddd=maxx(|I1|,|I2|);三侧差动:Icddd=|I1+I2+I3|;Izzdd=maxx(|I1|,|I2|,|I3|);四侧差动:Icddd=|I1+
34、I2+I3+I4|;Izdd=maxx(|I1|,|I2|,|I3|,|I4|); (1)IccddIcd(2)IzzddIzzddIzdd IIcddd-IccdK1*(Izddd-IIzd) 或或Izddd33IzddIcddd-IIcd- K11*2IIzdK2*(Izzdd-3Izzd)其中:I11为I侧侧电流; I2为II侧电流流; I3为III侧侧电流; I4为IV侧电流流;Icd为差差动保护护电流定定值; Icddd为变变压器差差动电流流; IIzddd为变压压器差动动保护制制动电流流, IIzd为差差动保护护比率制制动拐点点电流定定值,设定为为高压侧侧额定电电流值; K11,K
35、22为比率率制动的的制动系系数,软软件设定定为K11=0.5,K2=0.77; 关于kk1=00.5,kk2=00.7选选取的考考虑:1) 变压器匝间间故障时时,差动动电流较较小,制制动电流流也较小小。这时时,保护护的TAA工作在在线性范范围,能能够准确确的传变变故障电电流,同同时保证证差动保保护的动动作灵敏敏度。这这种情况况下,考考虑负荷荷电流的的影响,差差动保护护应工作作在k33和k11段;2) 当变压器引引线故障障时,故故障电流流较大,负负荷电流流的影响响可忽略略;3)区外故故障时,故故障电流流较大,会会造成TTA饱和和等,造造成流入入变压器器差动保保护的差差流较大大,因此此提高比比例制
36、动动特性;在转换换性故障障时,TTA不能能准确的的传变故故障电流流,造成成差动保保护误动动作,国国内已有有实例应应采取其其他方法法解决。2.6TAA回路异异常判别别元件本元件是为为了变压压器在正正常运行行时判别别TA回回路状况况,发现现异常情情况发告告警信号号,并可可由控制制字投退退来决定定是否闭闭锁差动动保护。其其动作判判据为:(1) |i|0.1IIn且|IH| IIWI(5) mmax(Idaa,Iddb,IIdc)0.5777Icdd其中:ii为相电电流突变变量 Idda,IIdb,Idcc为A,B,C三相相差流值值;Icd 为为差动保保护电流流定值 Inn 为额额定电流流IQ前一次次
37、测量电电流 IH 当前前测量电电流 IDD 无流流相的差差动电流流 IWII无电流流门槛值值,取00.044倍的TTA额定定电流;以上条件同同时满足足(1)、(22)、(33)、(44)判TTA断线线,仅条条件(55)满足足,判为为差流越越限。2.7 变压器器各侧电电流相位位补偿(1)变压压器接线线组别对对差动保保护的影影响对于Y/YY0接线线的变压压器,由由于一二二次绕组组对应的的电压相相位相同同,故一一二次两两侧对应应相电流流的相位位几乎完完全相同同,而常常用的YY/d111接线线的变压压器,由由于三角角形侧的的线电压压与星形形侧相应应相的线线电压相相位相差差30。由于于变压器器中平衡衡绕
38、组(形绕组)的存在,当Y形绕组中性点接地运行,系统发生接地故障时,Y形侧各相电流中含有零序电流,形绕组或不接地的Y形绕组中无零序电流,因此必须对Y形绕组各相电流进行处理,以消除零序电流对差动保护的影响。(2)常规规补偿措措施为了消除由由于变压压器接线线引起的的不平衡衡电流的的影响,可可采用相相位补偿偿法,即即将变压压器星形形侧的电电流互感感器接成成三角形形,而将将变压器器形侧的的电流互互感器接接成Y形形,从而而把二次次电流的的相位校校正过来来这就是是所谓的的相位补补偿。IAY、IIBY、IICY表示示变压器器Y形侧侧三相电电流IA、IIB、IC表示经经转角后后变压器器Y形侧侧电流Ia、IIb、
39、Icc表示变变压器形形侧三相相电流流入差动继继电器的的电流为为IA、IB、IC,Iaa、Ibb、Icc这两组组电流幅幅值相同同,相位位相同。(3)PSST-112000对变压压器接线线组别的的补偿在本装置内内,变压压器各侧侧电流存存在的相相位差由由软件自自动进行行校验,变变压器各各侧均采采用CTT星形接接线。各各侧的CCT极性性均指向向母线,用用软件进进行相位位校正时时,PSST-112000选用变变压器YY形侧侧校正的的原理,且且差动保保护的所所有计算算均以高高压侧为为基准。对对于Y00/11的的接线,其其校正方方法如下下:Y0侧:Ia=(IA-IB)/;IIb=(IIB-IIC)/;Icc
40、=(IIC-IIA)/侧:Ia=IIa Ibb=IIb Ic=Icc目前有的厂厂家采用用Y的的模式(南南瑞RCCS-9978)对变压器绕绕组为YYIA=IIA(IIA+IIB+IIC)/3=(IIAIIB)/3(IICIIA)/3IB=IIB(IIA+IIB+IIC)/3=(IIBIIC)/3(IIAIIB)/3IC=IIC(IIA+IIB+IIC)/3=(IICIIA)/3(IIBIIC)/3对变压器绕绕组为形Ia=IIa Ic Ibb=IIbIIa Icc=IIcIIb两种方法在在本质上上没有区区别,但但在不同同的故障障条件下下,差流流的大小小有所不不同。2.8 过负荷荷监测元元件本保护反
41、应应变压器器的负荷荷情况,仅仅监测变变压器各各侧的三三相电流流。 动动作判据据为:max(IIa,Ib,Ic)IIgfhh;其中: IIa、Ib、Ic为变压压器各侧侧三相电电流;Igfh为为变压器器过负荷荷电流定定值;2.9 过负荷荷启动冷冷却器元元件本保护反应应变压器器的负荷荷情况,监监测变压压器高压压侧三相相电流。 动作判判据为:max(IIah,Ibh,Ich)IITFHH;其中: IIah、Ibh、Ich为变压压器高压压侧三相相电流;ITFH为为变压器器过负荷荷启动冷冷却器元元件电流流定值;2.10 过负负荷闭锁锁调压元元件本保护反应应变压器器的负荷荷情况,仅仅监测变变压器高高压侧三三
42、相电流流。 动动作判据据为:max(IIa,Ib,Ic)ITTY;其中: IIa,Ib,Ic为变变压器高高压侧三三相电流流;ITY为变变压器过过负荷闭闭锁调压压元件电电流定值值。B、差动保保护的难难点1) 分接头的影影响2) 匝间短路,环环中电流流大,流流入差动动保护的的电流小小3) 负荷电流的的影响4) 励磁涌流的的闭锁5) TA的特性性6) 暂态励磁电电流的影影响三相变压器器的励磁磁涌流特特点1) 三相涌流的的I2/I1均均可能小小于200%,对对于剩磁磁为1.99Bm的的情况下下,三相相涌流的的间断角角,均可可能小于于60;2) B=0.9Bmm时,三三相涌流流的I22/I11均可能能小
43、于115%;3) B=0.7Bmm时,三三相涌流流的I22/I11有一相相可能小小于155%,但但另两相相中至少少有一相相大于115%;4) B=0.6Bmm时,三三相涌流流中的II2/II1有一一相可能能小于220%,但但另两相相中至少少有一相相大于220%;5) B=0.5Bmm时,三三相涌流流中的II2/II1均大大于155%;6) 大量现场实实测资料料所提供供的励磁磁电流情情况,II2/II1的特特征量比比理论分分析结果果乐观;7) 经保护TAA变换后后,涌流流特征基基本不变变;8) 计及铁心磁磁滞和局局部磁滞滞的影响响,三相相励磁涌涌流的二二次谐波波成分普普遍增加加。C变压器器内部短
44、短路时流流出电流流对差动动保护的的影响 11、负荷荷电流2、制动电电流的选选取3、制动曲曲线的选选取D变压器器差动保保护注意意的问题题1) 变压器差动动保护不不平衡电电流大,较较易误动动;2) 流出电流对对变压器器匝间短短路灵敏敏度的影影响;3) 空载合闸时时励磁涌涌流对变变压器差差动保护护的影响响;4) 过励磁工况况下变压压器差动动保护动动作行为为;5) 系统中带长长线路或或有电缆缆出线(线线路对地地电容较较大)时时,对二二次谐波波闭锁元元件的影影响。6) 对大型变压压器,变变压器的的工作磁磁痛与铁铁心饱和和磁痛比比值较大大时,将将降低变变压器励励磁涌流流中的二二次谐波波含量。E、防止励励磁涌流流时差动动保护误误动的技技术措施施变压器的高