《变压器保护培训》PPT课件

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1、,南 京 钛 能 气 研 究 所 南京南自电力控制系统工程有限公司,变压器保护培训,尊敬的用户，您好！,南 京 钛 能 气 研 究 所 南京南自电力控制系统工程有限公司,贵单位配备的保护装置适合国内电网的运行特点，保护性能可靠、操作界面简洁，辅助功能设置灵活，定值修改方便快捷，事件记录详细。,衷心感谢您选择我公司微机保护测控装置！,变压器主保护 差动保护 非电量保护 变压器后备保护 变压器高后备保护 变压器低后备保护,变压器保护,变压器差动保护,二次谐波制动的比率差动保护 高速差动电流速断保护 差动电流越限监视 TA断线检测可选择闭锁差动保护,二次谐波制动的比率差动保护,一、各侧电流调平衡：

2、由于变压器各侧的额定电压、TA变比以及接线方式不同，因此，在正常工况下，流入差动继电器的各侧电流也不相同，为使正常工况时差动保护不误动，应使工况下差动继电器各相差流等于零。 装置可采用软件处理，将各侧不同大小的电流折算到同一基准下，使得正常工况时差动不误动。其过程如下： 1）计算各侧TA二次额定电流； 2）计算各侧平衡系数； 3）计算折算后电流； 注：折算由装置内部自动完成，只需整定各侧TA二次额定电流。,二次谐波制动的比率差动保护,二、星三角变换： 1）星三角变换的选择依据： 当差动CT采用外部yd变换，各侧yd变换均选择“退出”； 当差动CT采用内部变换，外部CT采用Y/Y接线，主变为Y,

3、d-11接线，一侧yd变换选择“投入”，二侧yd变换选择“退出”。 当差动CT采用内部变换，外部CT采用Y/Y接线，主变为Y,y-12接线，一侧yd变换选择“投入”，二侧yd变换选择“投入”。 2）装置内部星三角变换公式： 例如：一侧经星三角变换后A相电流IA1=(Ia1- Ib1)/1.732 二侧经星三角变换后B相电流IB2=(Ib2- Ic2)/1.732 三侧经星三角变换后C相电流IC3=(Ic3- Ia3)/1.732 注：以上星三角的变换公式是矢量运算。,二次谐波制动的比率差动保护,1）经外部星三角变换,外加电流（已经过外部变换）,装置内部折算,差动继电器,2）经内部星三角变换,外

4、加电流,装置内部折算,装置内部变换,差动继电器,三、电流折算变换的几种方式：,二次谐波制动的比率差动保护,四、差动电流及制动电流的计算 1）差动电流 Id=I1+I2+I3+I4,2）制动电流 IRT= （|I1|+|I2|+|I3|+|I4|）/2,例如：经过折算变换后A相各侧电流为：IA1、IA2、IA3、IA4， A相差动电流：Id=IA1+IA2+IA3+IA4 A相制动电流：IRT=（|IA1|+|IA2|+|IA3|+|IA4|）/2,二次谐波制动的比率差动保护,五、示例 接线为YN,d11的双绕组变压器，额定电压分别为110kV及10kV，容量31500kVA，110kV侧TA：

5、200/5，10kV侧TA：2000/5，外部TA接线：Y/ Y。 计算： 1）计算各侧额定电流和平衡系数，结果如下： 差动继电器内部基准电流IB：5A 高压侧二次额定电流Ie1：4.13A 变压器高压侧平衡系数K1= IB/ Ie1=1.21 低压侧二次额定电流Ie3：4.55A 变压器低压侧平衡系数K3= IB/ Ie3=1.10 2）因为外部TA接线：Y/ Y，变压器接线为YN,d11， 所以，高压侧星三角变换投入，低压侧星三角变换退出。,二次谐波制动的比率差动保护,若在高、低压侧A相各加电流15A，方向相反，计算如下： 高压侧： A相所加电流ia1：15A ia1折算后电流Ia1= K

6、1* ia1=15*1.21=18.15A 星三角变换后 A相电流IA1=(Ia1- Ib1)/1.732=10.48A B 相电流IB1=(Ib1- Ic1)/1.732=0A C相电流IC1=(Ic1- Ia1)/1.732=-10.48A 低压侧： A相所加电流ia3：-15A ia3折算后电流Ia3= K3* ia3=(-15)*1.10=-16.50A B 相：0A C相：0A 差流 A相：-6.02A B 相：0A C相：-10.48A,二次谐波制动的比率差动保护,各量的矢量关系如下：,高 压 侧,外加A相15A,折算后A相18.15A,变换后A相10.48A,变换后C相10.48

7、A,低 压 侧,外加A相15A,折算后A相16.50A,差 动,A相6.02A,B相0A,C相10.48A,二次谐波制动的比率差动保护,若在高、低压侧B相各加电流15A，方向相反，同法计算各相差流如下： A相：-10.48A B 相： -6.02A C相： 0A 若在高、低压侧C相各加电流15A，方向相反，同法计算各相差流如下： A相： 0A B 相： -10.48A C相： -6.02A,二次谐波制动的比率差动保护,六、比率制动曲线,Id,IRT,差动门槛,比率制动拐点,比率制动系数,制 动 区,动 作 区,二次谐波制动的比率差动保护,七、二次谐波制动 变压器空投时产生很大的涌流，为使其空投

8、时变压器不误动，装置设有涌 流判别元件。 保护装置中采用较多的涌流判别元件有二次谐波制动元件、波形对称判别元件等。 我们装置采用二次谐波制动元件，三相或门制动方式。 为衡量二次谐波制动能力，采用一个专用的物理量二次谐波制动比。其定义如下：流过差动回路的的差流中，含有基波电流和二次谐波电流，基波电流大于动作电流，而差动保护处于临界制动状态，此时差流中的二次谐波电流与基波电流的百分比。 差动保护被制动的条件是：二次谐波电流与基波电流之比大于整定的二次谐波制动比。 由定义可知，整定的二次谐波制动比越大，单位二次谐波所起到的制动作用越差，保护躲涌流的能力越差；反之亦然。,变压器主保护,一、高速差动电流

9、速断保护 变压器内部故障严重时，为防止由于TA饱和等原因而致使差动元件拒动或延缓动作，装置要设置差动速断元件。 二、差动电流越限监视 装置设置了差动电流越限监视功能，监视差动回路。 三、TA断线 TA断线判据：各侧差动臂电流中有且仅有一相电流为零。 装置设置了CT断线解除定值，在CT断线时，发生故障达到一定水平，仍能使差动保护动作。,变压器主保护,A相差动,逻辑框图,B 相差动,C相差动,=1,B 相涌流,C相涌流,A相涌流,=1,&,=1,=1,=1,出口,告警,比率差动,差动速断,差流越限,变压器后备保护, 高后备 复合电压闭锁方向过流保护 相间故障保护 零压方向闭锁零序电流保护 大电流接

10、地系统中性点直接接地运行的变压器 间隙零序电流保护 大电流接地系统中性点间隙接地运行的变压器 零序过压保护 小电流接地系统中性点不接地运行的变压器 过负荷保护 充电保护, 低后备 复合电压闭锁方向过流保护 相间故障保护 零序电流保护 接地告警 零序过压保护 接地告警 过负荷 充电保护,变压器后备保护,关于高后备的零序过电流保护和间隙零序电流保护的说明： 零序过电流保护在中性点接地刀闸合上时自动投入，间隙零序保护在中性点接地刀闸断开时自动投入，当不采用自动切换方式时，可采用压板或转换开关手动切换实现。,关于低后备的零序电流保护和零序电压保护的说明： 该保护可用于低压侧母线或线路的接地告警，此时，

11、零序电 压或零序电流采自被保护线路。,关于925中后备保护的说明： 925中配有各侧过流保护和过负荷保护，当后备保护925A、25B拒动或检修时，不失去后备保护，使得后备保护双重化。,复合电压闭锁方向过流保护,变压器过流保护作为相邻元件故障的后备保护，为了提高过电流保护的动作灵敏度而增加复合电压闭锁。对于两侧均有电源的变压器，为确保保护的选择性，通常采用功率方向元件闭锁，即构成复合电压闭锁方向过流保护。,复合电压是线电压低和负序电压高的或门组合。,功率方向元件： 接线方式：90度； A相功率方向元件输入电压、电流为：Ubc、Ia B 相功率方向元件输入电压、电流为：Uca、Ib C相功率方向元

12、件输入电压、电流为：Uab、Ic,复合电压闭锁方向过流保护,最大灵敏角与动作区 以A相功率元件为例：,Ua,Ub,Uc,Ubc,Ia,最大灵敏角,动作区,若最大灵敏角为-45度，则动作区为-13545度。 注：角度均指Ubc超前Ia的角度。,复合电压闭锁方向过流保护,逻辑框图,Ubc,Uab,Uca,U2,Ia,Ia/Ubc,Ib/Uca,Ib,Ic,Ic/Uab,=1,&,&,&,=1,&,t1,t2,t3,选跳开关,选跳开关,选跳开关,复合电压闭锁方向过流保护,几点说明： 1）该保护的电流元件、功率方向元件以及复压元件可以通过控制字的选择灵活地组合。 对于925A、925B装置： 若只投入

13、“过流”控制字即为纯过流保护； 若投入“过流” 和“方向闭锁”控制字即为方向过流保护； 若投入“过流” 和“复压闭锁”控制字即为复压闭锁过流保护； 若投入“过流” 、“复压闭锁” 和“方向闭锁”控制字即为复压闭锁方向过流保护； 对于915B、915C装置： “复合电压闭锁方向元件”控制字中选择“退出”、 “方向”、 “复压”、“复压方向”即可实现上述四中保护。 2）复压可选择本侧独立启动或本侧和他侧共同构成“或”门启动，以提高保护的灵敏度。,复合电压闭锁方向过流保护,对于925A、925B装置，本侧复压来自内部计算，他侧复压来自复压启动开关。本侧复压启动后，可启动复压继电器，用于启动其他侧复压

14、过流保护。 例如：本侧复压选择经两侧“或”门启动。他侧“复压启动输出”控制字投入，本侧“外部复合电压启动”投入，逻辑关系如下：,内部计算的本侧复压,他侧复压启动开关量,=1,启动本侧复压过流保护,复压启动输出,他侧复压启动开关量,内部计算的本侧复压,=1,启动本侧复压过流保护,复压启动输出,复合电压闭锁方向过流保护,对于915B、915C装置，两侧复合电压均通过内部计算，装置设有两个TV通道，“复合电压取自”控制字可选择“本侧”、“对侧”、“两侧” 。,3）装置设置了三段时限，用户可根据系统实际的运行情况，设置出口跳闸对象。,零压方向闭锁零序电流保护,零序过流保护或零序方向过流保护主要作为变压器大电流系统侧接地故障的后备保护。 零序方向过流保护主要用于两侧为大电流系统的三绕组变压器。,当外部零压TV不反向时，最大灵敏角为-110度，动作区为-200-20度。 当外部零压TV反向时，最大灵敏角为80度，动作区为 -10170度。,谢 谢！,