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1、1变电站低压保护部分变电站低压保护部分南瑞城乡电网公司南瑞城乡电网公司 洪海生洪海生21 主变微机保护 2 低压线路微机保护 3 电容器微机保护4 备自投装置5 其他说明31.1变压器差动保护变压器差动保护1.1.1 变压器差动保护的制动量变压器差动保护的制动量 装置采用三折线比率差动原理，其动作方程如下装置采用三折线比率差动原理，其动作方程如下 Id Iset2 当当Imax（Iset/K+1.5）A时时 Id K(Imax1.5)A 当当Imax（Iset/K+1.5）A时时 Id 0.8Imax 当当Imax 15A时时 其中其中Id为差动电流为差动电流 Imax为最大侧电流（最大侧电流
2、即变压器各侧二为最大侧电流（最大侧电流即变压器各侧二次电流中最大的一个）次电流中最大的一个）Iset2为比率差动门槛电流为比率差动门槛电流 K为比率制动系数，本装置恒定为为比率制动系数，本装置恒定为0.54采用上述特性方程的优点在于：在变压器轻微故采用上述特性方程的优点在于：在变压器轻微故障时（如匝间短路的匝数很少时），不带制动量，障时（如匝间短路的匝数很少时），不带制动量，使比率差动元件在变压器轻微故障时具有较高灵使比率差动元件在变压器轻微故障时具有较高灵敏度，在较严重的的区外故障时，制动量较大，敏度，在较严重的的区外故障时，制动量较大，提高比率差动元件的可靠性。提高比率差动元件的可靠性。5
3、其中Iset1为差流越限定值，恒定为0.5AIset2为比率差动门槛值Iset3为差动速断定值Izd1为（Iset2/k+1.5）A,其中k恒定为0.5Izd2恒定为15AId为差动电流Imax为二次最大相电流61.1.2 变压器差动保护的涌流制动变压器差动保护的涌流制动 二次谐波二次谐波 间断角间断角 波形对称波形对称 二次谐波交叉闭锁二次谐波交叉闭锁7DSA装置比率差动采用二次谐波制动原理，动作方程如装置比率差动采用二次谐波制动原理，动作方程如下：下：IdzmaxKHZ*Id1其中其中 Idzmax为三相差动电流二次谐波最大值；为三相差动电流二次谐波最大值；Id1为三相差动电流基波；为三相
4、差动电流基波；KHZ为二次谐波制动系数；为二次谐波制动系数；二次谐波闭锁比率差动保护遵照先交叉后按相闭锁的综二次谐波闭锁比率差动保护遵照先交叉后按相闭锁的综合原则，用比较出的三相差流二次谐波的最大值与某相合原则，用比较出的三相差流二次谐波的最大值与某相差动电流中的基波相比，超过二次谐波制动比则闭锁该差动电流中的基波相比，超过二次谐波制动比则闭锁该相比率差动元件。采用该动作方程优点在于当变压器正相比率差动元件。采用该动作方程优点在于当变压器正常空投时能可靠闭锁比率差动，空投于故障时比率差动常空投时能可靠闭锁比率差动，空投于故障时比率差动能快速可靠动作。能快速可靠动作。81.1.3 1.1.3 1
5、.1.3 1.1.3 变压器差动保护的变压器差动保护的变压器差动保护的变压器差动保护的CTCTCTCT断线断线断线断线装装置置具具备备CT断断线线闭闭锁锁比比率率差差动动保保护护功功能能，CT断断线线判判据据如下：（逻辑与）如下：（逻辑与）a.最大侧电流小于最大侧电流小于5Ab.变压器一侧负序电流小于变压器一侧负序电流小于0.4Ac.变压器其余各侧负序电流小于变压器其余各侧负序电流小于0.3Ad.负序电流大于负序电流大于0.4A侧三相电流之和呈下降趋势侧三相电流之和呈下降趋势e.变压器至少两侧有电流变压器至少两侧有电流 91.1.4 变压器差动保护的变压器差动保护的CT极性和接极性和接线线1.
6、1.5 变压器差动保护整定计算变压器差动保护整定计算差动平衡调节整定为了消除因电流互感器不匹配而造成的正常运行时差流过大的问题，装置可以通过调整差动平衡调节系数使差流无限接近0A，高压侧差动平衡调节系数设为1，其余各侧差动平衡调节系数通过计算得到,当计算结果超出范围时，高压侧差动平衡调节系数也可调整。10差动平衡调节系数计算步骤1）计算各侧电流互感器一次额定电流IN1=S/（1.732U），其中S为变压器额定容量（kVA），若变压器各侧容量不等，取最大者，U为变压器各侧额定线电压（KV），对于设置调压分接头的相应侧一般采用中间抽头电压，如实际运行情况下不可能改变抽头，则可取实际抽头的电压。2）
7、计算各侧电流互感器二次额定电流IN2=Kjx IN1/KLH，其中KLH为电流互感器变比，Kjx为接线系数，变压器线圈为星形侧Kjx取1.732，否则取1；3）计算各侧差动平衡调节系数KPHL=IN2H/IN2L,KPHM=IN2H/IN2M,KPHQ=IN2H/IN2Q其中KPHL、KPHM、KPHQ分别为低压侧、中压侧、桥开关侧系数，IN2H、IN2L、IN2M、IN2Q分别为高压侧、低压侧、中压侧、桥开关侧二次额定电流。11121.1.5平衡系数算法某变电站一台3150kVA变压器，连接组别Y/-11，高压侧额定电压110kV，TA二次星形接线式或三角形接线，变比为100/5，低压侧10
8、kV，TA二次全星形接线，变比为600/5。=131.2非电量主保护DSA3系列微机变压器保护没有设置单独的非电量保护装置，而是将非电量保护的功能分散于差动保护、后备保护和操作箱之中。对于从变压器本体来的非电量接点，轻气体接点（包括本体轻瓦斯和有载轻瓦斯）和主变超温接点直接接入后备保护发告警信息并作事件记录。重气体接点（包括本体重瓦斯和有载重瓦斯）和压力释放阀动作接点则接入DSA302操作箱，启动重动继电器直接跳闸，并由差动保护或后备保护装置发告警信息并作事件记录。141.3主变后备保护 1.3.1 1.3.1 变压器后备保护的复合电压过变压器后备保护的复合电压过 流灵敏度流灵敏度1.3.2
9、1.3.2 变压器接地保护变压器接地保护 中性点（全绝缘，分级绝缘）中性点（全绝缘，分级绝缘）放电间隙及零序过电压放电间隙及零序过电压1.3.3 1.3.3 过负荷及风冷启动等过负荷及风冷启动等 1.3.4 1.3.4 出口整定说明出口整定说明151.3.1复压过流加方向线电压低于定值开放负序电压高于定值开放异侧复压开入开放动作方向满足开放DSA3系列变压器保护在高压侧后备保护中设置了两段复合电压闭锁方向过电流保护（必要时可增至三段或四段），每段三个时限，每段的方向可分别投退，共用一个方向元件；每段的复合电压元件独立并可分别投退，共用一套复合电压定值。在中压侧和低压侧后备保护中设置一段复合电压
10、闭锁方向过电流保护（必要时可增加）。1617电工学规定相量的角度以逆时针方向为正，一个相量的相位是以参考相量为起点，向逆时针方向转过的角度。如对称三相交流电压，若a的相位为0，则b、c分别为240，120，如下图所示。而DSA系列变压器保护中的相位遵循这一原 89a18 过电流保护的方向元件及其指向DSA系列变压器保护中过电流保护的方向元件采用传统的90交叉极化接线，最大灵敏角30。为了消除三相短路时的动作死区，极化电压回路引入记忆特性。标准程序中，方向元件指向变压器，动作区域如下，其中动作区的角度指电流与电压Ua的夹角。相别极化 电压动作区 （实际相位）A Ubc 21030（逆时针）B U
11、ca 90270（逆时针）C Uab 330150（逆时针）191.3.2接地保护 零序电压保护：零序电压保护的零序电压取自接在大电流接地系统侧母线上电压互感器的开口三角形接线的零序电压滤过器。零序电流保护零序电压，间隙零流自投退 201.3.3过负荷保护过负荷保护是为了反应变压器在异常状态下因过负荷而引起的过电流，动作后发出告警信号、启动风冷或闭锁有载调压，由运行调度人员采取措施转移负荷或限制负荷。由于过负荷都是对称的，所以过负荷保护采用单相接线，保护逻辑如下图 所示。21222共共1616位位,只有只有1212位可以整定可用密码位可以整定可用密码211211 PTDX PTDX说明说明1.
12、3.4 出口整定说明出口整定说明232.1.1 3段过流保护（部分带低电压和方向闭锁）2.1.2 分段开关充电保护 2.1.3 3相一次重合闸及重合闸后加速2.1.4 低周低压减载 2.1.5 过负荷告警 2.1.6 四段式零序方向保护（DSA2117）2.1.7 零序方向告警或跳闸 2.1.8 零序电流保护（DSA2116）2.1.9 母线接地告警 2.1.10 线路操作回路2.1 低压线路部分低压线路部分242.1.1 3段过流保护（部分带低电压和方向闭锁）原理同主变复压过流，简单的只是纯电流保护。电流超过定值且时间大于整定延时后，装置即出口跳闸，同时发信。充电保护，当断路器由跳位变合位，
13、10s之内瞬时速断自动投入，10s之后瞬时速断退出。253相一次重合闸及重合闸后加速“充电”时间 软件逻辑模拟电容器的充放电时间，即在手动和自动合闸后，都需要经过20s的“充电”时间，重合闸功能才有效。断路器因故障跳闸或偷跳后，若重合闸已“充电”，则重合闸启动。经过重合闸延时后，就进行重合闸。重合闸的启动有两种方式：不对应启动和保护启动。当线路两侧有电源时，装置可选检无压、检同期两种重合方式。检同期原理是：重合闸启动条件满足后，线路侧电压UL大于50V，当UUmUL2sin（/2）（为同期角度定值）的持续时间大于重合闸延时时间，重合闸即发出合闸脉冲。检无压原理是：重合闸启动条件满足且持续时间大
14、于重合闸延时后，若线路侧电压小于检无压定值，则重合闸发出合闸脉冲，检无压在重合闸延时后检查主要是为了防止开关变位和线路电压消失的不同时性。26后加速开放时间为（2thjs2秒），即在断路器由跳位变合位后，无论手合或自动重合闸，后加速均开放（2thjs2秒）合闸于故障，加速跳开断路器，后加速保护应躲过线路外带用户变压器的励磁涌流，当其动作电流按躲过最大负荷电流整定时，应延时躲过励磁涌流，延时约200ms。后加速保护逻辑与电流保护完全一致。27282.1.4 低周低压减载当系统有功不足时，频率缓慢下降，df/dt较小，此时开放低周减载。当系统发生故障时，频率快速下降，滑差df/dt较大，此时闭锁低
15、周减载；闭锁条件，开关位置，无流闭锁.低周减载动作时，装置自动闭锁重合闸低压减载功能主要是为了防止系统无功不足引起电压下降时，减去一部分负荷，从而提高系统的电压质量。29302.1.7 零序方向告警或跳闸零序方向告警或跳闸（中性点经电阻接地系统选线跳闸，2112/2113/2116/2118/2119）中性点不接地系统发生单相接地时，非故障线流过其自身电容电流，方向由母线流向线路，零序电流超前零序电压90。故障线路流过母线上所有非故障线路的电容电流之和，方向由线路流向母线，零序电流落后零序电压90。3132 2.3.9 母线接地告警 母线接地告警(DSA2112/2113/2116/2117/
16、2118/2119)当装置接入PT开口三角电压时，该功能可判断小接地系统的单相接地。装置共提供四种投退方式，即10kV母接地、10kV母接地、35kV母接地、35kV母接地。用户可根据该装置接入的开口三角电压，灵活整定。装置亦根据投退类型发出不同的告警信号。33 跳闸线圈（合位采集）跳闸线圈（合位采集）合闸线圈（跳位采集）合闸线圈（跳位采集）控制回路断线控制回路断线,可以投退可以投退 2.4 线路操作回路34353,电容器保护3.1 2段过电流保护3.2 过电压保护3.3 欠电压保护3.3 零序电压（不平衡电压）保护3.4 不平衡电流保护3.5 电容器自投切（低压自投，过压自切）36限时电流速
17、断保护，避开瞬间的合闸涌流。过电流保护，是限时速断保护的后备，兼作电容器组的过负荷使用。3.1 2段过电流保护37设立过电压保护的目的是防止母线电压过高时损坏电容器，而切除电容器的同时可以改变无功潮流从而降低母线电压，经合位闭锁，过电压保护采用线电压而非相电压，以防单相接地时过电压保护误动，线电压由软件计算得到。3.2 过电压保护38设立欠电压保护的目的是防止在电源失去后，电容器放电完毕之前电源重新投入时产生过电压，从而危及电容器的安全。欠电压保护的动作时限应小于上级电源重合闸或备自投的动作时限 3.3 欠电压保护39零序电压（不平衡电压）保护不平衡电压或接成开口三角形式的差电压 零序电流（不
18、平衡电流）保护 403.5 电容器自投切电容器自动投切功能属于电压无功自动控制范畴，通过电容器的自动投切来改变局部无功潮流以达到调节电压的目的。当电压很低（线电压70V）时，闭锁此项功能。过压自切经合位闭锁。欠压自投经跳位闭锁、自切动作闭锁和PT断线闭锁。41424，备自投装置4.1 进线备自投4.2 桥备自投4.3 主变备自投43变电站典型电气主结线如图 图114.1 进线备自投充电条件：21DL分闸 11DL、31DL合闸 、母线三相均有电压 进线I有压 动作过程：充电完成后，母三相均无压，进线1无流、进线2无压，经延时跳11DL，确认11DL跳开后合21DL。44454.2 桥备自投图3
19、-2充电条件：31DL分闸 11DL，21DL合闸 母、母三相均有电压 桥备自投投入动作过程：充电完成后，母三相均无压，进线无流、母有压，经延时跳21DL，确认21DL跳开后合31DL。46474.3 主变备自投充电条件：变压器I备自投投入11DL分位；12DL分位22DL合位；32DL合位母有压；母有压进线有压；无闭锁量动作过程：母、母三相均无压，进线无流、进线有压，无闭锁量，经延时跳开21DL、22DL，确认21DL,22DL跳开后，合上11DL、12DL，发出动作信息。图1-6485.1 DSA5.1 DSA变电站自动化系统的命名变电站自动化系统的命名 DSA 2 i ii iii -2
20、20V-5A DSA 2 i ii iii -220V-5A I:1 I:1 保护测控一体化保护测控一体化 2 2 独立的测控单元独立的测控单元 3 3 独立的保护单元独立的保护单元 4 4 监控及管理系统监控及管理系统 8 8 视频设备视频设备 9 9 高压设备高压设备5 DSA5 DSA变电站自动化的命名原则变电站自动化的命名原则495.1 DSA5.1 DSA变电站自动化系统的命名变电站自动化系统的命名 DSA 2 i ii iii -220V-5ADSA 2 i ii iii -220V-5A II:1 II:1 线路线路,站变站变,所变所变,接地变接地变 2 2 主变部分主变部分 3
21、 3 电容器电抗器电容器电抗器 4 4 电动机电动机 测控扩展测控扩展 5 5 线路纵差线路纵差 横差横差 母差母差 6 6 备自投备自投 快切快切 准同期准同期 7 7 绝缘检测绝缘检测,接地检测接地检测 8 8 发电机保护发电机保护 9 9 调试辅助单元调试辅助单元,光纤转换等光纤转换等 0 0 通讯通讯,管理管理,切换切换,重动重动,操作操作505.1 DSA5.1 DSA变电站自动化系统的命名变电站自动化系统的命名 DSA 2 i ii iii -220V-5ADSA 2 i ii iii -220V-5A III:2112 2113 2116 2117 2118 2119III:21
22、12 2113 2116 2117 2118 2119 2131 2132 2133 2131 2132 2133 2141 2142 2143 2141 2142 2143 2151 2151 2320 2321 2322 2323 2320 2321 2322 2323 2324 2325 2326 2324 2325 2326 2304 2302 2304 2302 2361 2362 2363 2364 2361 2362 2363 2364 2370 2370 515.DSA5.DSA变电站自动化系统的命名变电站自动化系统的命名此外，系列中有3000,3000C系列LSA系列196系列52完毕完毕谢谢 谢谢 ！