最新变压器保护需要解决的问RCS-978幻灯片.ppt
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1、变压器保护需要解决的问变压器保护需要解决的问RCS-978保护主体方案保护主体方案优点 可以减少由于保护设备自身原因所造成的被保护变压器失去短路故障保护与异常保护,从而引起一次设备不必要停电现象;同时也可避免由于保护设备的年度检修与校验所必需的停运一次设备的现象,减轻停电所造成的经济损失。 优点 由于变压器的全部电量信息量已能够被装置所知,那么在被保护变压器和系统出现故障或其它异常状况时,装置就能记录同一时刻下同一时刻下变压器各侧的电流电压量,由于有了这些模拟量,就能对事故的原因等进行详尽的故障分析,这对于快速而准确地找到故障原因具有重要意义。 stxbrdstxbndIKIIKI133122
2、*当三相中某一相被判别为励磁涌流,只闭锁该相比率差动元件。装置的二次谐波制动系数固定取为0.15。 tbSSSkS* 其中S是差动电流的全周积分值,是“ 差动电流的瞬时值+差动电流半周前的瞬时值”的全周积分值, 是某一固定常数, 是门槛定值。 的表达式如下: bktStSedtIIS*1 . 0*式中是 差电流的全周积分值,是某一比例常数。当三相中的某一相不满足以上方程,被判别为励磁涌流,只闭锁该相比率差动元件。 dIS133122*IkIIkIxbxb 当与某相差动电流有关的电流满足以上表达式即认为此相差流为TA饱和引起,闭锁稳态比率差动保护。此判据在变压器处于运行状态才投入。 变压器工频变
3、化量差动保护变压器工频变化量差动保护匝间短路故障是电力变压器主要的内部故障形式之一,根据近十年来的全国统计表明,匝间故障约占变压器内部故障的70%左右。因此采用灵敏度高且安全性高的保护来检测出变压器的匝间故障,对提高变压器的安全运行水平具有重要意义。为此,我们利用变压器各侧电流中的工频变化量与差电流的工频变化量,实现变压器工频变化量比率差动保护。该保护由下述两个判据构成: 工频变化量比率差动动作特性工频变化量比率差动动作特性0IdIr0.750.2Ie2Ie0.6工频变化量比率差动保护的动作方程如下: ererderrddthdtdIIIIIIIIIIII2*3 . 0*75. 02*6 .
4、0*25. 1.max21mrIIIImIIIId.21变压器工频变化量差动保护变压器工频变化量差动保护 I:为各支路工频变化量电流的向量和|I|:为各支路工频变化量电流的标量和理论上,工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值,这样有利于防止区外故障TA饱和等因素所造成的差动保护误动,又不会受故障前负荷的大小的影响而降低区内故障时的灵敏度。 变压器工频变化量差动保护变压器工频变化量差动保护特点:特点:stxbthIkI155*工频变化量差动常规差动稳态比率差动保护稳态比率差动保护因此,装置采用初始带制动的比率制动特性,稳态比率差动元件由低值比率差动(灵敏)和高值比率差动(不灵敏)两个元件构成。
5、稳态比率差动元件的动作方程如下: miidmiirercdqdeeberderecdqdeerbdercdqdrdIIIIIIIIIKIIIIIIIIIIKIIIIII11112161 . 05 . 5675. 065 . 01 . 05 . 05 . 02 . 0动作方程:动作方程:Kbl比率差动制动系数固定取为0.5。 ereerdIIIIII8 . 02 . 18 . 0 6 . 06Ie0.5Ie0.8Ie1.2Ie制动电流动作电流有TA饱和有TA饱和判据区判据区无TA饱和无TA饱和判据区判据区Icdqd动作特性动作特性stxbthIkI155*stI1thI5xbk5 装置将差回路的
6、异常情况分为两种:装置将差回路的异常情况分为两种:未引起差动保护起动和引起差动保护起动。 未引起差动保护起动的差回路异常报警未引起差动保护起动的差回路异常报警:方法一:当任一相差流大于差流报警定值(Ibjset)的时间超过10秒时发出差流异常报警信号,不闭锁差动保护。差流报警定值应避开有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流,或其他原因运行时可能产生的最大差流( (注:差流报警定值整注:差流报警定值整定时应比差动起动定值小,一般介于有载调压变压器分接头不定时应比差动起动定值小,一般介于有载调压变压器分接头不在中间时产生的最大差流和最小差动起动定值之间;其值越小在中间时产生的最大差流和最小差
7、动起动定值之间;其值越小越灵敏越灵敏) )。 引起差动保护起动的差回路异常报警引起差动保护起动的差回路异常报警:差动保护起动后满足以下任一条件认为是故障情况,开放差动保护,否则认为是差回路TA异常造成的差动保护起动。 i) 任一侧任一相间工频变化量电压元件起动; ii) 任一侧负序相电压大于6V;iii) 起动后任一侧任一相电流比起动前增加; iv) 起动后最大相电流大于1.1Ie。 注意:注意: TA断线情况下自动闭锁零序比率差动工频保护量差动和稳态低值比率差动保护,开放稳态高值比率差动保护。装置固定设为TA断线或短路且差流小于1.2Ie时闭锁差动保护,大于1.2Ie时不闭锁差动保护。工频保
8、护量差动 始终受TA断线闭锁 不论是异常报警是否引起差动保护起动,均说明差动回路存在问题,或定不论是异常报警是否引起差动保护起动,均说明差动回路存在问题,或定值存在问题,应该受到同等重视。例如:当差回路断线时,在轻负荷情况下值存在问题,应该受到同等重视。例如:当差回路断线时,在轻负荷情况下不会引起差动起动,但会引起差流报警不会引起差动起动,但会引起差流报警,如果此时及时处理,就可以避免负荷如果此时及时处理,就可以避免负荷增加后或者区外故障引起的差动保护动作(在不闭锁情况下)。增加后或者区外故障引起的差动保护动作(在不闭锁情况下)。ccKcwdcwrcdqdnrbdnrcdqddIIIIIIII
9、IIIKIIIII00201000201000100000,max5 . 05 . 001I02IcwI0cdqdI0dI0rI0blk0nIblk0ncdqdII5 . 00nIcwdcwrcdqdnrbdnrcdqddIIIIIIIIIIIKIIIII00201000201000100000,max0.5In制动电流动作电流I0cdqdk0bl0100*II0I1I0 方向元件所用零序电压固定为自产零序电压。以上所指的方向均是指零序电流外接套管TA或自产零序电流TA的正极性端在母线侧(变压器中性点的零序电流TA的正极性端在变压器侧),否则以上说明将与实际情况不符。 UfS2mWfWBS.U
10、444fWS.UB444*/ fUn *U*f上限定值下限定值nt(s)上限时限下限时限 TdttnTn021阻抗元件的比相方程为:270)(90UZIUArgP 由于由于220kV220kV500kV500kV变压器低压侧常为不接地系统,装置设有变压器低压侧常为不接地系统,装置设有零序过压作为变压器低压侧接地报警。零序过压作为变压器低压侧接地报警。 整定方法:在保护元件投入位和其所跳开关位填整定方法:在保护元件投入位和其所跳开关位填11,其它位填,其它位填00,则可得到该元,则可得到该元件的跳闸方式。件的跳闸方式。例如:若例如:若I I侧后备保护阻抗侧后备保护阻抗I I段整定为跳段整定为跳I
11、 I侧母联开关,则在其控制字的第侧母联开关,则在其控制字的第0 0位和第位和第4 4位填位填11,其它位填,其它位填00。这样得到该元件的一个十六进制跳闸控制字为:。这样得到该元件的一个十六进制跳闸控制字为:0011H0011H。注意:。注意:用户在使用用户在使用跳闸控制字跳闸控制字时一定要结合具体工程图纸中的跳闸输出定义时一定要结合具体工程图纸中的跳闸输出定义。nnnUSI113LHnnnII12bnnphKIIK2min2)4,min(min2max2nnbIIK)(0IIIAA)(0IIIBB)(0IIICC3/ )(abbIII3/ )(caaIII3/ )(bccIIITVTV异常判
12、别判据如下:异常判别判据如下:(1)、正序电压小于30V,且任一相电流大于0.04In或开关在合位状态;(2)、负序电压大于8V。满足上述任一条件,同时保护起动元件未起动,延时10秒报该侧母线TV异常,并发出报警信号,在电压恢复正常后延时10秒恢复。在异常期间,根据整定控制字选择是退出经方向或电压闭锁的各段过流保护还是暂时取消方向和电压闭锁,以上各节均有详细说明。 注意:注意:当某侧电压退出时,该侧当某侧电压退出时,该侧TVTV异常判别功能自动解除异常判别功能自动解除。 装置设有TA异常判别判据为:当负序电流大于0.06In后延时10秒报该侧TA异常,同时发出报警信号,在电流恢复正常后延时10
13、秒恢复。 其它异常判别其它异常判别 装置低压侧后备保护设有零序过压报警,过负荷报警,起动风冷,过载闭锁调压,各侧复压动作并联起动输出接点等异常保护。上述异常保护可分别通过控制字来控制其投退。起动风冷输出两付常开接点,过载闭锁调压动作后输出一付常开接点、一付常闭接点。 在装置运行过程中若出现装置闭锁现象或装置报警现在装置运行过程中若出现装置闭锁现象或装置报警现象时,请及时查明情况(可打印当时装置的自检报告、象时,请及时查明情况(可打印当时装置的自检报告、开入变位报告并结合保护装置的面板显示信息)进行事开入变位报告并结合保护装置的面板显示信息)进行事故分析,并可及时通告厂家处理,故分析,并可及时通
14、告厂家处理,不要轻易按保护装置不要轻易按保护装置面板上的红色复归按钮键面板上的红色复归按钮键RSTRST键和保护大屏上的复键和保护大屏上的复归按钮。归按钮。打印及显示信息说明打印及显示信息说明 信号灯说明如下:信号灯说明如下:“运行”灯为绿色,装置正常运行时点亮,熄灭表明装置不处于工作状态;“报警”灯为黄色,装置有报警信号时点亮;“跳闸”灯为红色,当保护动作并出口时点亮;当“报警”由于TA断线造成点亮,必须待外部恢复正常,复位装置后才会熄灭,由于其它异常情况点亮时,待异常情况消失后会自动熄灭“跳闸”信号灯只在按下“信号复归”或远方信号复归后才熄灭。保护出口的投、退可以通过跳、合闸出口压板实现;
15、保护出口的投、退可以通过跳、合闸出口压板实现; 保护功能可以通过屏上压板或内部压板、控制字单独投退保护功能可以通过屏上压板或内部压板、控制字单独投退; 装置始终对硬件回路和运行状态进行自检,自检出错信息装置始终对硬件回路和运行状态进行自检,自检出错信息见打印及显示信息说明,当出现严重故障时,装置闭锁所见打印及显示信息说明,当出现严重故障时,装置闭锁所有保护功能,并灭有保护功能,并灭“运行运行”灯,否则只退出部分保护功能,灯,否则只退出部分保护功能,发告警信号。发告警信号。(1 1)当)当CPUCPU检测到装置本身硬件故障时,发装置闭锁信号,检测到装置本身硬件故障时,发装置闭锁信号,闭锁整套保护
16、。硬件故障包括:闭锁整套保护。硬件故障包括:RAMRAM异常、程序存储器出错、异常、程序存储器出错、EEPROMEEPROM出错、定值无效、光电隔离失电报警、出错、定值无效、光电隔离失电报警、DSPDSP出错和跳闸出错和跳闸出口异常等。此时装置不能够继续工作。出口异常等。此时装置不能够继续工作。(2 2)当)当CPUCPU检测到装置长期起动、不对应起动、装置内部通检测到装置长期起动、不对应起动、装置内部通信出错、信出错、TATA断线或异常、断线或异常、TVTV异常时,发出装置报警信号。此异常时,发出装置报警信号。此时装置还可以继续工作。时装置还可以继续工作。变压器保护需要解决的问题变压器保护需
17、要解决的问题如何减少TA二次回路在各种情况下断线及短路对差动保护的影响电磁兼容问题:即消除各种外部干扰对保护装置的影响以及保护装置对外部其它电子设备的影响如何增强保护装置的事故追忆功能及事故后的故障分析功能保护装置的使用、维护与调试方便等问题装置的总体方案与关键技术装置的总体方案与关键技术并行实时计算保护主体方案差动保护二次电流调整与涌流闭锁判据变压器工频变化量差动保护稳态比率差动保护适用于变压器的TA饱和判据TA二次回路断线与短路判别方案零序比率差动保护硬件框图硬件框图交流信号低 通滤 波A/DDSP1DSP2CPU1外部开入串口打印出 口继 电 器CPU板低通滤波A/DDSP3DSP4CP
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