变压器保护校验方法

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1、变压器保护校验方法RCS-978系列变压器保护测试一、RCS-978型超高压线路成套保护RCS-978 配置：主保护：稳态比率差动，工频变化量 比率差动，零序比率差动，谐波制动，后备保护：复合电压闭锁（启动）方 向过流零序方向过流保护间隙零序过流过压保护零序过压稳态比率差动一、保护原理基尔霍夫电流定律，流入=流出（1）差动元件的动作特性在国内生产的微机型变压器差动保护中，差 动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动 作特性曲线，如下图：在上图中，Iop.min为差动元件起始动作电流 幅值，也称为最小动作电流；res.minI为最小制动电流，又称为 拐点电流；K=tana为制动特性斜率，也称为比

2、率制动系数。微机变压器差动保护的差动元件采用分相 差动，其动作具有比率制动特性。动作特性为：Op.mm后(I I + K (I -1) (I I )opop .minres res .minresres .min式中Iop差动电流的幅值upIres 制动电流的幅值res 也有某些变压器差动保护采用三折线的制动曲线。2）动作方程和制动方程：差动电流 Iop 和制 动电流Ires的获取差动电流（即动作电流）：取各侧差动电流 互感器（TA）二次电流相量和的绝对值。以双绕组变压器为例，I = A + 艸oph l在微机保护中，变压器制动电流的取得方法比较灵活。国内微机保护有以下几种取得方式：I = I

3、 -1/2h lI = (I + I )/2l=max11,15 i-I - I )/2hresresresI = (Ires(opres二、测试要点：标么值的概念另：注意，978可以自动辅助计算当前的差流，但其同时显示的制流 X 相”并不是当前 X 相的制 动电流，而是当前 X 相制动电流下的动作电流边 界！三、试验举例：保护定值：动作门槛：0.3差动速断电流：4I侧（Y接线）二次侧额定电流：3.935；II侧（Y接线）二次侧额定电流：3.765；III侧（D接线）二次侧额定电流：3.955由于该保护的补偿系数由标么值的方式计算， 则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定电流的 倒数。1选择“差动

4、菜单”一一 “扩展差动”2. 在“Id,r定义”页面，选择“测试项目”为 比例制动”；“动作电流Id”为“K1XI1+K2XI2”； “制动电流 Ir” 为 “（IK1XI1I+IK2XI2I）/K”； “K1=”“K2 =”分别为各二次侧 额定电流的倒数；“K= ”为2。3 .选择高压侧对低压侧Y/D ,补偿系数 k1=1/3935=02541,补 偿 系 数k2=1/3955=025284在“ I1,2 接线”页面，选择“变压器方式” 为“ Y/D-11”。5在“固定Ir”页面,设置“变化范围”为“0.0A” 至“4.0A”；设置“步长”为“01A”。6在“搜索Id”页面，设置“搜索起点”

5、为“100”；“终点”为“1000”； “动作门槛”为“03”；有些保护需要复归，则设置“间断时间”大于复归时间。（注：以上电流值的单位没有意 义，都是标么值）7 开始试验工频变化量比率差动一、保护原理AI = maxl AI I+AI I +. + AI 1r1 2mAI =|AJ& + AJ& +. + AJ&d 112m1皿为制动电流的工rA&分别为变压器各侧电流的工频变化量。 1 mAI 为差动电流的工频变化量。d频变化量，取最大相制动。二、试验举例 南京南瑞继保 RCS978 系列变压器成套保护 工频变化量比率差动不需要用户整定。 保护定值清单：动作门槛：02标么值I侧（Y接线）二次

6、侧额定电流：3.935；II侧（Y接线）二次侧额定电流：3.765；m侧（D接线）二次侧额定电流：3.955由于该保护使用变化量启动，则如果负荷电流为零 时，和稳态比率差动相同。1选择差动菜单”一一 “扩展差动”2. 在“Id,r定义”页面，选择“测试项目”为比例制动”；动作电流Id”为“K1XI1+K2XI2”； “制动电流 Ir” 为 “Max（IKlXI1l,IK2XI2I）”； “K1=” “K2=” 分别为各二次 侧额定电流的倒数。3. 在“I12接线”页面，选择“变压器方式” 为Y/D-11”。4在“固定Ir”页面,设置“变化范围”为“0.0A”至“4.0A”；设置“步长”为“0.

7、1A”。5在“搜索Id”页面,设置“搜索起点”为“10.0”；“终点”为“100.0” “动作门槛”为“0.2A” 有些保护需要复归，则设置“间断时间”大 于复归时间。6 开始试验零序比率差动一、保护原理零序比率差动保护主要应用于自耦变压器。 动作、制动方程如下：=max0 r+01I I,|1 I,|11 01020cw+1020cw I0 d其中/,/,/分别为I侧、II侧和公共绕组侧零 序电流；/为零序差动电流；/为零序差动制动 0 d0 r电流。二、试验举例南京南瑞继保 RCS978 系列变压器成套保护装置保护定值清单： 零序比率差动启动定值： 5.0A (1.0In,In=5.0A)

8、零差I侧平衡系数：1 零差II侧平衡系数：2 零差公共侧平衡系数：2由于该保护的补偿系数。由于单相故障时的故 障电流就是零序电流，贝0测试仪输出给保护的电 流，在高压侧和低压侧都只接A (x)相电流。 1.2.选择“差动菜单”一一 “扩展差动” 在“Id,r定义”页面，选择“测试项目”为比例制动”；“动作电流Id”为“K1XI1+K2XI2”； “制动电流 Ir” 为Max(IK1XI1l,IK2XI2I)”； K1=” K2=” 分别为各侧零 差补偿系数。3在I12接线”页面，选择变压器方式” 为Y/Y-12”，没有相位补偿。4. 在固定Ir”页面,设置“变化范围”为“0.0A” 至6.0A

9、”；设置步长”为01A”。5. 在搜索Id”页面，设置“搜索起点”为“100”；终点”为100.0” 动作门槛”为5.0A”； 有些保护需要复归，贝设置间断时间”大于复归时间。6开始试验注：如果零序比率差动启动定值大于05In,则 其拐点电流自动设为In。否则拐点电流为0.5In分侧差动保护原理一、保护原理1 = max I1I，lI2l，I1 I &+1 +1 Id12 cw1其中/,/,/分别为I侧、II侧和公共绕组侧零序电流；为零序差动电流；为零序差动制动dr电流。二、试验举例南京南瑞继保RCS978系列变压器成套保护 装置保护定值清单：分侧差动启动定值： 15A分侧差动比率制动系数：由

10、于该保护的补偿系数由标么值的方式计算 则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定电流的倒数。1选择“差动菜单”一一“扩展差动”2. 在“Id,r定义”页面，选择“测试项目”为“比例制动”；“动作电流Id”为“K1XI1+K2XI2”； “制动电流 Ir” 为 “MaxQKlXIll,IK2XI2I)”； “K1=” “K2=” 分别为各二次 侧额定电流的倒数。3. 在“I12接线”页面，选择“变压器方式” 为Y/Y-12”。4在“固定Ir”页面,设置“变化范围”为“0.0A”至“12.0A”；设置“步长”为“1.0A”。5在“搜索Id”页面,设置“搜索起点”为“100” 终点”为“100.0”;动作门

11、槛”为1.5A”； 有些保护需要复归，则设置“间断时间”大 于复归时间。6 开始试验 注：如果分侧差动启动定值大于0.5In,则其拐 点电流自动设为In。否则拐点电流为0.5In谐波制动一、保护原理RCS-978系列变压器成套保护装置采用三 相差动电流中二次谐波、三次谐波的含量来识别 励磁涌流。当谐波的大小超过一定的差流基波含 量时，判别为励磁涌流。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。二、试验举例南京南瑞继保RCS-978系列变压器成套保护 装置保护定值清单：二次谐波制动系数：0.15动作门槛：0.3标么值1.2.选择“差动菜单”一一 “扩展差动” 在“Id,r定义”页面

12、，选择“测试项目”为“谐波制动”；在“ I1,2 接线”页面，选择“变压器方式”为Y/D-11”。4. 在“搜索Id”页面，设置“搜索起点”为“ 100”；终点”为“100.0”； “动作门槛”为“1.5A”； 有些保护需要复归，则设置“间断时间”大 于复归时间。5. 开始试验（注：需要将A与x相，B与y相，C与z 相电流并起来，加到测试仪的一侧输出）复合电压闭锁（启动）方向过流一、保护原理过流保护主要作为变压器相间故障的后备保 护。复合电压指相间电压低启动过流或负序电压 高启动过流，即满足以上条件时保护闭锁。二、试验举例南京南瑞继保 RCS978 系列变压器成套保护 装置保护定值清单：复压闭

13、锁负序电压：8V复压闭锁低相间电压：60V （相当于相电压35V）过流I段定值：3A1 “本侧退电压硬压板”退出，“本侧退电压软 压板”退岀 2 选择“整组试验”菜单3选择“故障类型”为“任意故障”设置故障电压为57V,三相对称，设置A相故障电流为4A, B、C相电流为零，三相对称。4 开始试验。5. 开始试验后，等待TV断线告警结束后，进 入故障状态。由于复合电压闭锁，虽然电流 大于过流I段定值，保护不动作。6. 试验结束后，重新选择“故障类型”为“任 意故障”。设置故障电压为20V，三相对称， 设置A相故障电流为4A，B、C相电流为零, 三相对称。开始试验后，等待 TV 断线告警结束后，进

14、入故障状态。此时复合电压闭锁解除，过流I 段动作。零序方向过流保护一、保护原理零序过流保护，主要作为变压器中性点接地 运行时接地故障后备保护。通过整定控制字可控 制各段零序过流是否经方向闭锁，是否经零序电 压闭锁，是否经谐波闭锁，是否投入，跳哪几侧 开关。二、试验举例南京南瑞继保RCS978系列变压器成套保护 装置保护定值清单：零序I段定值：2A零序电压闭锁定值：10V1 “本侧退电压硬压板”退出，“本侧退电压软 压板”退出。“零序I段的方向指向”置1。选择“整组试验”菜单选择“故障类型”为“A相接地”。设置“整 定阻抗”为1Q, 78，使得零序电压大于 10V。选择“故障方向”为“正向故障”

15、。4.开始试验。等到TV断线告警结束后进入故 障，零序过流I段动作。5.选择“故障类型”为“A相接地”。设置“整 定阻抗”为1Q, 78，使得零序电压大于 10V。选择“故障方向”为“反向故障”。6.7.开始试验。等到TV断线告警结束后进入故 障，零序过流I段经方向闭锁，不动作。 试验结束后，开始第三次试验。选择“故障 类型”为“A相接地”。设置“整定阻抗”为 15 Q，78 ,使得零序电压小于10V。选择 “故障方向”为“正向故障”。开始试验。等到TV断线告警结束后进入故 障，零序过流I段经零序电压闭锁，不动作。 谐波制动测试：1. 必须使用外接零序，“零序I段用自产零序 电流”置0谐波制动

16、含量定值为7%2. 选择“状态序列”菜单，状态1 为稳态，电 压为57.735V,三相对称，三相电流均为0；状态 2 为故障状态，通过短路计算设置故障。短路阻抗为0.95Q, 78,短路电流为2.5A, 正向故障；Ux为54.315V, -180。将Ix与Ia两并输出。Ix电流为0.1A，频率100Hz3. 开始试验。零序过流动作。4. 试验结束后，将Ix电流改为0.5A。开始试 验，由于谐波制动，零序过流不动作。间隙零序过流过压保护一、保护原理装置设有一段两时限间隙零序过流保护和 一段两时限零序过压保护，来作为变压器中性点 经间隙接地运行时的接地故障后备保护。间隙零 序过流保护、零序过压保护

17、动作并展宽20ms后 计时。考虑到在间隙击穿过程中，零序过流和零 序过压可能交替出现，装置设有“间隙保护方式”控制字。当“间隙保护方式”控制字为“1”时， 零序过压和零序过流元件动作后相互保持，此时 间隙保护的动作时间整定值和跳闸控制字的整 定值均以间隙零序过流保护的整定值为准。二、试验举例南京南瑞继保RCS978系列变压器成套保护 装置保护定值清单：间隙零序起动电流：1.0A间隙过流定值：2.0A 间隙零序第一时限：0.0S1. 接上“间隙零序电流”线，Ia接I侧间隙零 序电流2. 选择“电流电压”菜单3. 设置电压57.735三相对称。设置电流A相为3.0A, B、C相为00A。4. 开始

18、试验。间隙零序过流动作。零序过压一、保护原理由于220kV500kV变压器低压侧常为不 接地系统，装置设有一段零序过压保护作为变压 器低压侧接地故障保护。二、试验举例南京南瑞继保RCS978系列变压器成套保护装置保护定值清单:m侧零序过压启动值：10V m侧零序过压定值：40Vm侧零序过压报警定值：20V m侧零序过压第一时限：0.0S m侧零序过压报警时限：0.0S1. m侧零序电压接Ua2. 选择“电流电压”菜单3. 设置Ua为25.0V,其他相电压为零；三相电 流为零；4. 开始试验。零序过压告警。5. 试验结束后，开始第二次试验。设置Ua为50.0V,其他相电压为零；三相电流为零；6. 开始试验。零序过压动作。