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1、关于变压器继电保护关于变压器继电保护PPT现在学习的是第1页，共64页主要内容继电保护基础知识微机保护基基础知识微机变压器保护PST1200现在学习的是第2页，共64页继电保护基础知识概述继电保护 是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路、母线等）使之免遭损害，所以沿称继电保护。继电保护的基本任务是 当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影
2、响。现在学习的是第3页，共64页现在学习的是第4页，共64页现在学习的是第5页，共64页微机保护基础一、微机保护的特点1.可靠性高（运行稳定，不易损坏；具有在线自检、巡检功能）2.易于获得各种附加功能（如事故记录、事故追忆、故障录波、故障测距等）3.保护动作特性和性能得到改善（引入新理论、新算法、新技术。如承受过渡电阻能力的改善、区分振荡与故障能力的提高、降低衰减非周期分量现在学习的是第6页，共64页的影响、变压器励磁涌流的鉴别、故障分量保护、自适应保护、状态预测、小波变换应用、模糊控制、神经网络应用等）4.使用灵活、方便（人机界面友好，维护调试方便，硬件趋于统一，易于通过整定和设置软件改变特
3、性）5.硬件工艺结构条件优越（硬件通用性好，体积小，功耗低，性价比高）6.具有通讯功能（可远方监控，易实现综合自动化和网络化）现在学习的是第7页，共64页三、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，历经四代：第一代：以保护的微机化为代表，CPU为8位；第二代：以提高保护性能和保护操作液晶界面为代表，CPU为16位；第三代：以汉化界面和提高通信性能（与综自系统等的联系）的运用为代表，CPU为32位；第四代：以网络化、实时嵌入式系统和新型互感器的应用为标志。现在学习的是第8页，共64页 四、微机保护软硬件基本知识（一）微机保护软硬件的基本构成四、微机保护软硬件基本知识（一）微机保护软
4、硬件的基本构成现在学习的是第9页，共64页现在学习的是第10页，共64页现在学习的是第11页，共64页现在学习的是第12页，共64页现在学习的是第13页，共64页现在学习的是第14页，共64页现在学习的是第15页，共64页 PB0经反向器，PB1不经反向器，可防止拉合直流电源时，可靠防止误动现在学习的是第16页，共64页为了驱动KCOU必须在PB6=0，PB7=1同时满足，开出自检经IC23使PC0=0由于出口继电器KCOU受启动继电器闭锁，并且自检时间不足（10us)不至使出口继电器CKOU动作，所以决不会误动现在学习的是第17页，共64页出口闭锁高频KST2、距离KST3、零序KST4，防
5、止CPU程序出格引起误动现在学习的是第18页，共64页微机保护装置断路器控制回路现在学习的是第19页，共64页现在学习的是第20页，共64页3.采样及采样方式模拟信号f(t)通过采样保持器S/H，每隔采样周期Ts秒采样一次输入信号的即时幅度，并把它暂存在保持电路中供A/D转换使用，经采样得到的信号为离散时间信号。1)单一通道采样方式 (1)异步采样（定时采样）每工频周期N点采样 采样周期恒定Ts=1/fs=常数，采样频率fs=Nfo（fo：工频；N：整数）现在学习的是第21页，共64页现在学习的是第22页，共64页现在学习的是第23页，共64页现在学习的是第24页，共64页现在学习的是第25页
6、，共64页现在学习的是第26页，共64页开出系统（跳闸出口）提高可靠性的措施：“相异”输出闭锁：防止装置工作电源初投或掉电时，由于芯片工作不稳定使芯片出口状态不定（但一个口的8位是一致的，或都为高，或都为低）导致保护误发跳闸出口信号。光电隔离：抗干扰。开出反馈：用于开出回路的自检。在装置投入之初，在不发启动信号的前提下（确保跳闸信号并不真正跳闸），从跳闸出口端一个跳闸信号，若跳闸回路完好，则反馈到PC0端为低电平。出口小继电器上并联续流二极管（或续流电阻）：防止小继电器动作完毕后，由于小继电器线圈中的剩磁导致其不能可靠返回。现在学习的是第27页，共64页现在学习的是第28页，共64页现在学习的
7、是第30页，共64页1 1、看门狗电路（、看门狗电路（WatchdogWatchdog）：监视）：监视程序运行情况，当程序正常时不断发程序运行情况，当程序正常时不断发出出CLRCLR清除脉冲信号，使脉冲发生器无清除脉冲信号，使脉冲发生器无输出。当程序受干扰失控后，无法按时输出。当程序受干扰失控后，无法按时发出发出CLRCLR清除脉冲信号，于是脉冲发生清除脉冲信号，于是脉冲发生器输出，复位微机系统。器输出，复位微机系统。2、逆变电源：直流交流直流现在学习的是第31页，共64页请休息十分钟现在学习的是第32页，共64页变压器的故障和不正常工作状态一、变压器的主要故障及异常运行方式 1.绕组及其引出
8、线的相间短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的接地短路；2.绕组的匝间短路；3.外部相间短路引起的过电流；4.中性点直接接地或经小电阻接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；5.过负荷；6.过励磁；现在学习的是第33页，共64页现在学习的是第34页，共64页 对于变压器本身和各侧引线、套管的故障，为了限制故障扩大，通常采用电流速断、差动及重瓦斯保护，快速将变压器的电源切断。对于与变压器连接的母线或接于此母线的引出线路故障，而其相应保护不能切除故障时，应通过较短时限的过电流保护，将与故障有连系的变压器的断路器断开，以停止故障电流流过变压器。过负荷引起的过电流，一般是短时的(如电动
9、机自起动、电气火车和起重机引起的过负荷冲击等)，对于较长时间的过负荷(如断开并联运行的变压器)，运行人员有充足的时间处理(可切除不重要的用户或过负荷的变压器)，因此不必装设断开变压器的保护，而仅装设过负荷信号，提请运行人员采取相应措施即可。现在学习的是第35页，共64页现在学习的是第36页，共64页现在学习的是第37页，共64页主保护纵差差动速断保护；纵差稳态量比率差动保护；分侧差动保护现在学习的是第38页，共64页后备保护相间阻抗保护；复压方向过流保护；零序方向过流保护（反时限零序过流保护)；过激磁保护；现在学习的是第39页，共64页其他告警功能过负荷告警；TA、TV断线告警；闭锁调压功能；
10、启动通风功能；差流越限告警 现在学习的是第40页，共64页差动保护原理 变压器差动保护原理是基于基尔霍夫第一定律。变压器各侧电流向量和应为零.变压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗及其它损耗，则流入变压器的电流等于流出变压器的电流，保护不动作 当变压器内部故障时，如忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作，切除变压器.现在学习的是第41页，共64页差流产生的原因 变压器内部故障 变压器空投励磁涌流 变压器外部故障，由于TA特性不一致、饱和引起差流 TA断线 调压 二次回路问题（TA回路两点接地）现在学习的是第42页，共64页500kV500kV及及
11、330kV330kV差动保护差动保护差流速断差动 比率差动+TA断线闭锁 +二次谐波制动（高中压侧)+五次谐波制动（高中压侧）TA断线 通过控制字选择是否闭锁差动CT接线可接为全Y型接线。调平衡方式由软件实现。只需输入各侧额定运行电流的二次值。现在学习的是第43页，共64页500kV500kV及及330kV330kV后备保护 高压侧 相间阻抗 过流 零序方向过流 过激磁 过负荷 PT断线 中压侧 相间阻抗 零序方向过 流 开关非全相 过负荷 PT断线 低压侧 过流 时限速断 零序过电压 过负荷 公共绕组 公共绕组零序 公共绕组过负荷现在学习的是第44页，共64页220kV及110kV差动保护
12、差动保护差流速断差动 比率差动+TA断线闭锁 +二次谐波制动（高中压侧)TA断线 通过控制字选择是否闭锁差动 高压侧后备保护复合电压（方向）过流零序方向过流零序过流保护保护（直接接地）零序电流电压保护（间隙）非全相现在学习的是第45页，共64页220kV220kV及及110kV110kV后备保护高压侧复合电压（方向）过流零序方向保护零序电流电压保护（间隙）零序过流电流保护（直接接地）非全相保护过负荷TV断线中压侧复合电压（方向）过流零序方向保护零序电流电压保护（间隙）零序过流电流保护（直接接地）时限速断过流保护过负荷TV断线低压侧 时限速断过流保护复合电压过流保护3U0过电流保护TV断线现在学
13、习的是第46页，共64页变压器的保护配置 （1）瓦斯保护 （2）差动保护 （3）过电流保护或复合电压闭锁过电流保护 （4）零序电流保护 （5）间隙保护 （6）过负荷保护现在学习的是第47页，共64页现在学习的是第48页，共64页现在学习的是第49页，共64页现在学习的是第50页，共64页现在学习的是第51页，共64页现在学习的是第52页，共64页关于k1=0.5，k2=0.7选取的考虑：a.变压器匝间故障时，差动电流较小，制动电流也较小。这时，保护的TA工作在线性范围，能够准确的传变故障电流，同时保证差动保护的动作灵敏度。这种情况下，考虑负荷电流的影响，差动保护应工作在k3和k1段；b.当变压
14、器引线故障时，故障电流较大，负荷电流的影响可忽略；c.区外故障时，故障电流较大，会造成TA饱和等，造成流入变压器差动保护的差流较大，因此提高比例制动特性；在转换性故障时，TA不能准确的传变故障电流，造成差动保护误动作，国内已有实例应采取其他方法解决。现在学习的是第53页，共64页现在学习的是第54页，共64页相间阻抗保护原理图相间阻抗保护原理图现在学习的是第55页，共64页接地阻抗保护原理图现在学习的是第56页，共64页复合电压闭锁过流保护原理图（以高压侧为例）现在学习的是第57页，共64页零序过流保护原理图现在学习的是第58页，共64页间隙零序保护原理图现在学习的是第59页，共64页现在学习的是第60页，共64页现在学习的是第61页，共64页现在学习的是第62页，共64页谢谢谢谢现在学习的是第63页，共64页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第64页，共64页