WBH-800系列变压器保护幻灯片.ppt

《WBH-800系列变压器保护幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WBH-800系列变压器保护幻灯片.ppt（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、概述概述n应用范围应用范围n装置特点装置特点n保护原理保护原理设计原则设计原则n任何元器件的损坏不造成保护拒动任何元器件的损坏不造成保护拒动n任何元器件的损坏不造成保护误动任何元器件的损坏不造成保护误动应用范围应用范围220kV220kV及其以上电压等级；及其以上电压等级；110kV110kV电压等级；电压等级；66kV66kV及其以下电压等级。及其以下电压等级。配置方案配置方案n产品型号：产品型号：WBH-801 完成所有电量保护完成所有电量保护 WBH-802 完成所有非电量保护完成所有非电量保护 zsz-800 完成操作及电压切换完成操作及电压切换n指导思想指导思想 双主双后双主双后 电

2、量保护与非电量保护分开电量保护与非电量保护分开 变压器保护变压器保护 zsz-800 打印机打印机 变压器保护变压器保护 WBH-802 WBH-801 zsz-800 WBH-801打印机打印机保护出口方式保护出口方式 交流变换 低通滤波 多路开关 低通滤波 多路开关CPU1CPU2跳闸保护出口方式“启动+出口”装置的特点装置的特点 n高性能的硬件高性能的硬件n任何元器件的损坏不造成保护误动和拒动任何元器件的损坏不造成保护误动和拒动 n完善的自检功能完善的自检功能 n强电磁兼容能力强电磁兼容能力n功能强大的功能强大的PC调试工具调试工具n强大的通信功能强大的通信功能 装置的特点装置的特点 n

3、跳闸方式在线修改跳闸方式在线修改 n友好的人机界面友好的人机界面 n提供录波功能和完善的波形分析软件提供录波功能和完善的波形分析软件 n完善的事件记录功能完善的事件记录功能 n抗干扰能力强抗干扰能力强 抗干扰能力抗干扰能力 n辐射电磁场干扰试验：符合辐射电磁场干扰试验：符合GB/T14598.9GB/T14598.9规定的辐射电磁规定的辐射电磁场干扰。场干扰。 n快速瞬变干扰试验：符合快速瞬变干扰试验：符合GB/T14598.10GB/T14598.10规定的严酷等级为规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰。级的快速瞬变干扰。 n脉冲群干扰试验：符合脉冲群干扰试验：符合GB/T14598.13 规定

4、的频率为规定的频率为1MHz 及及100kHz 衰减振荡波衰减振荡波(第第一个半波为电压幅值共模为一个半波为电压幅值共模为2.5kV2.5kV，差模为，差模为1kV)1kV)脉冲群干扰。脉冲群干扰。n抗静电放电干扰试验：符合抗静电放电干扰试验：符合GB/T14598.14GB/T14598.14规定的严酷等级规定的严酷等级为为级的抗静电放电干扰级的抗静电放电干扰 保护装置的通信保护装置的通信n内部通信采用内部通信采用Lonworks技术技术 高可靠性高可靠性 高速度高速度78kbps 强扩展能力强扩展能力 保护装置的通信保护装置的通信n与自动化系统的通信接口与自动化系统的通信接口两个与内部其它

5、部分电气隔离的两个与内部其它部分电气隔离的RS485RS485通信接口通信接口 通信规约支持：通信规约支持： DL/T667-1999(IEC60870-5-103) IEC60870-5-104nPC调试接口调试接口RS232n网络打印接口网络打印接口 nGPS对时接口对时接口RS485+对时脉冲对时脉冲/网络网络+对时脉冲对时脉冲录波功能录波功能 n保护启动录波由信号保护启动录波由信号CPU 记录启动前记录启动前4 个周波、启动后个周波、启动后6 个周波的所有电流电压波形个周波的所有电流电压波形 n 保护跳闸录波由跳闸保护跳闸录波由跳闸CPU 记录跳闸前记录跳闸前4 个周波、跳闸后个周波、

6、跳闸后6 个周波以及中间有扰动的个周波以及中间有扰动的10个周波的所有电流电压波形。个周波的所有电流电压波形。n 保护装置可循环记录保护装置可循环记录100 次故障事件报告、次故障事件报告、40次波形数次波形数据。据。 硬件设计硬件设计n采用采用32 32 位高性能位高性能DSP DSP 处理器处理器 n32 32 位逻辑处理器位逻辑处理器 n1616位高速位高速ADAD 硬件设计硬件设计n高性能、大容量、高精度嵌入式系统高性能、大容量、高精度嵌入式系统 TMS320C32 32位高性能浮点位高性能浮点DSP FLSAH 2Mbyte SRAM 1Mbyte NVRAM 256kbyte AD

7、 16位位 可编程逻辑器件可编程逻辑器件CPLD软件设计软件设计n采用主流的工业控制采用主流的工业控制RTOS 高性能、高稳定性高性能、高稳定性 保护控制软件模块化保护控制软件模块化 多任务并行操作，保证系统的实时性多任务并行操作，保证系统的实时性 各任务相互独立，提高软件的可靠性各任务相互独立，提高软件的可靠性完善的自检完善的自检n实现控制输出回路（包括出口继电器线圈）完善实现控制输出回路（包括出口继电器线圈）完善自检自检n数据采集回路的累加和自检功能数据采集回路的累加和自检功能n更完善的嵌入式系统的数字回路自检更完善的嵌入式系统的数字回路自检保护功能配置保护功能配置n主保护主保护 n后备保

8、护后备保护n非电气量保护非电气量保护 主保护主保护n差动保护差动保护 比率制动差动比率制动差动 （识别励磁采用不同原理）（识别励磁采用不同原理） 增量差动增量差动 差流速断保护差流速断保护 差流越限差流越限nTA断线断线 保护原理保护原理 比率差动辅助差动保护差动保护 动作方程：动作方程：Iop Iop.0 ( Ires Ires.0)Iop Iop.0 + S(Ires Ires.0) ( Ires Ires.0 )电流转换电流转换 Y = =3BAIIHAI不平衡电流影响不平衡电流影响 q 稳态引起的不平衡电流稳态引起的不平衡电流 各侧电流互感器型号不同（饱和特性和励磁电流不同）各侧电流互

9、感器型号不同（饱和特性和励磁电流不同）实际变比同计算变比不同实际变比同计算变比不同调节分接头引起得不平衡电流调节分接头引起得不平衡电流 q 暂态引起的不平衡电流暂态引起的不平衡电流短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大引起的不平衡电流其铁芯饱和，误差增大引起的不平衡电流空载合闸的励磁电流空载合闸的励磁电流平衡系数平衡系数 励磁涌流励磁涌流 正确识别励磁涌流和内部故障是差动保护的一个正确识别励磁涌流和内部故障是差动保护的一个关键问题，传统的二次谐波有着悠久的历史，但关键问题，传统的二次谐波有着悠久的历史，但是目前所

10、采用的是目前所采用的“按相闭锁按相闭锁”或或“或闭锁或闭锁”的方的方式都不能同时满足以下二方面的要求。式都不能同时满足以下二方面的要求。 （1）、空投变压器时保护可靠不动。）、空投变压器时保护可靠不动。 （2）、带故障空投变压器时，快速切除故障。）、带故障空投变压器时，快速切除故障。励磁涌流的特点励磁涌流的特点q包含很大成分的非周期分量，使涌流偏于时间包含很大成分的非周期分量，使涌流偏于时间轴一侧；轴一侧；q包含大量高次谐波分量，以二次谐波为主；包含大量高次谐波分量，以二次谐波为主；q波形之间存在间断波形之间存在间断 励磁涌流励磁涌流本装置采用的识别励磁涌流的原理：本装置采用的识别励磁涌流的原

11、理： 判别方程：判别方程： ImaxOP.2 k2* ImaxOP.1 ImaxOP.2 为三相中最大的二次谐波为三相中最大的二次谐波 ImaxOP.1为三相中最大的基波为三相中最大的基波闭锁方式闭锁方式: : 即涌流满足上式，同时闭锁三相保护。即涌流满足上式，同时闭锁三相保护。 大量的动摸试验证明：大量的动摸试验证明： 本装置励磁涌流的判据既满足空投变压器可靠不本装置励磁涌流的判据既满足空投变压器可靠不 动的要求，又满足带故障空投变压器时可以快速切除动的要求，又满足带故障空投变压器时可以快速切除故障的要求。故障的要求。 励磁涌流励磁涌流 波形畸变判据波形畸变判据保护利用每相差动电流波形的畸变

12、作为励磁涌流识别判据。保护利用每相差动电流波形的畸变作为励磁涌流识别判据。判别方程如下：判别方程如下： S Ssum+ sum+ K K * * S Ssumsum 式中：式中：S Ssum+sum+为差动电流采样点的不对称度值，为差动电流采样点的不对称度值， S Ssumsum为对应差动电流的对称度值，为对应差动电流的对称度值，K K为某一固定系数。为某一固定系数。 该判据闭锁方式为该判据闭锁方式为“或或”闭锁，即任一相差动电流满足闭锁，即任一相差动电流满足(5-(5-1-81-8) )式，同时闭锁三相差动保式，同时闭锁三相差动保护。护。 大量的动摸试验证明：大量的动摸试验证明： 本装置励磁

13、涌流的判据既满足空投变压器可靠不本装置励磁涌流的判据既满足空投变压器可靠不 动的要求，又满足带故障空投变压器时可以快速切除动的要求，又满足带故障空投变压器时可以快速切除故障的要求。故障的要求。 TA饱和饱和TATA饱和：饱和： 当区外发生故障时，由当区外发生故障时，由P P级电流互感级电流互感 器构成的比率制动式差动保护，因互感器器构成的比率制动式差动保护，因互感器饱和可能造成保护误动。为了使饱和可能造成保护误动。为了使P P级互感级互感器应用于差动保护，必须要提高差动保护器应用于差动保护，必须要提高差动保护的抗区外故障的抗区外故障TATA饱和的能力。饱和的能力。饱和分析饱和分析TATA饱和主

14、要有暂态饱和和稳态饱和。通过对大量的饱和主要有暂态饱和和稳态饱和。通过对大量的TATA饱和后的波形分析，发现饱和后的波形分析，发现TATA饱和后主要波形有两饱和后主要波形有两种形式，一种是对称波形（稳态饱和），一种是不种形式，一种是对称波形（稳态饱和），一种是不对称波形（暂态饱和）。对称波形（暂态饱和）。 不对称波形不对称波形 对大量的不对称波形进行谐波分析，其中二次对大量的不对称波形进行谐波分析，其中二次谐波含量最大。二次谐波闭锁原理差动保护具有谐波含量最大。二次谐波闭锁原理差动保护具有较强的抗外故障较强的抗外故障TATA暂态饱和的能力。暂态饱和的能力。区外故障区外故障TA饱和差流饱和差流区

15、内故障区内故障TA饱和差流饱和差流传统差动传统差动 传统的比率制动式差动保护没有抗外部传统的比率制动式差动保护没有抗外部TA稳稳态饱和的能力，提高差动保护抗外部态饱和的能力，提高差动保护抗外部TA稳态饱和稳态饱和的能力是差动保护的一个关键问题。的能力是差动保护的一个关键问题。对称波形对称波形 对大量的对称波形进行谐波分析，对大量的对称波形进行谐波分析，其中三次谐波含量最大，利用某相三次其中三次谐波含量最大，利用某相三次谐波与该相基波的比值作为谐波与该相基波的比值作为TATA稳态饱和稳态饱和的判据（的判据（ I I0303 K K3 3 * * I I0 0 ）。为了保证差。为了保证差动保护的动

16、作行为。本装置采用自适应动保护的动作行为。本装置采用自适应比率制动式差动。比率制动式差动。自适应差动自适应差动采用自适应的比率制动差动：采用自适应的比率制动差动：当检测到某相当检测到某相TA稳态稳态饱和后，该相自动由饱和后，该相自动由传统的动作方程切换传统的动作方程切换到高定值的动作方程。到高定值的动作方程。IresIop1.2In1.1InIop.oIres.oO高定值动作方程：高定值动作方程：Ires 1.2InIop 1.2In + 0.8(Ires 1.1In) ( Ires 1.1In )TA断线断线当三相电流都大于当三相电流都大于0.2倍的额定电流且任一相差流倍的额定电流且任一相差

17、流大于大于0.1倍的额定电流时启动倍的额定电流时启动TA断线判别，同时断线判别，同时满足下列条件时判定为满足下列条件时判定为TA断线断线:q 本侧三相电流中至少一相电流不变；本侧三相电流中至少一相电流不变；q 最大相电流小于最大相电流小于1.21.2倍的额定电流；倍的额定电流； q 本侧至少一相电流为零。本侧至少一相电流为零。 q 负序电压小于负序电压小于6V6V； 后备保护后备保护q 复压（方向）过流保护复压（方向）过流保护q 零序保护零序保护q 过流保护（过负荷、通风启动、有载闭锁调压）过流保护（过负荷、通风启动、有载闭锁调压） q 启动失灵启动失灵q 非全相保护非全相保护q 过激磁保护过

18、激磁保护q 阻抗保护阻抗保护q TVTV断线断线过励磁保护过励磁保护n目前的拟合方法：目前的拟合方法：（1）、变压器过励磁倍率与时间的关系拟合，方程如下：）、变压器过励磁倍率与时间的关系拟合，方程如下： t = 0.8 + 0.18*Kt/(M-1)2 （2）、）、两点之间用直线的方式拟合。两点之间用直线的方式拟合。 （3）、本装置的拟合方式，两点之间用对数的方式拟合，）、本装置的拟合方式，两点之间用对数的方式拟合，方程如下：方程如下： t = 10-K1*N+K2 式中：式中：K1、K2为常数，由软件计算，不需要用户整定。为常数，由软件计算，不需要用户整定。过励磁保护过励磁保护n下图为某下图为某500kV的变压器过励磁曲线。的变压器过励磁曲线。过励磁保护过励磁保护n用对数拟用对数拟合的方式合的方式很好吻合很好吻合变压器过变压器过励磁曲线。励磁曲线。n用直线拟用直线拟合的方式合的方式超过变压超过变压器过励磁器过励磁能力。能力。总结总结 谢谢大家！