主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)

一、变压器常见故障、不正常运行状态及保护配置

内部故障:绕组相间短路、匝间短路、单相接地短路。

外部故障:绝缘套管及引出线各种相间短路、单相接地短路。

变压器不正常运行状态::过负荷、油箱油造成的油面降低、表面油温过高、外部短路引起的过电流、电压降低或频率升高引起的变压器过励磁。

主变保护配置:

110kV主变保护按单套配置差动保护和后备保护,非电量保护按单套配置。

220kV主变保护按双套配置差动保护和后备保护,非电量保护按单套配置。

(1)主保护

反应变压器油箱内部短路故障,主保护快速跳闸,瞬时动作于全停(主变各侧开关全部跳开)。

a、变压器差动保护 ; b、瓦斯保护

(2)后备保护

反应变压器的不正常工作状态,后备保护一般发告警信号,或延时跳闸。

a、相间短路的后各保护;b、接地短路的后备保护;c、过负荷保护;d、过励磁保护;e、其它非电气量保护(反映变压器油温、冷却系统)

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(1)

RCS-978ED保护配置表

瓦斯保护

基本原理:反应油箱内部所产生的气体或油流而动作。

作用:反应变压器油箱内的各种故障以及油面降低。

测量元件:瓦斯继电器。

出口方式:轻瓦斯保护动作,一般只发告警信号;重瓦斯保护动作,发跳闸命令。跳开变压器各侧断路器;对于发变组接线,保护动作于全停、启动快切。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(2)

变压器瓦斯继电器安装位置示意图:1-瓦斯继电器,2-变压器本体,3-油枕

变压器纵差动保护

1.基本原理:电流差动原理的应用

①变压器纵差保护的构成原理及接线

变压器纵差保护的构成原理也是基于基尔霍夫第一定律,即∑P=0;

式中:∑Pー变压器各侧功率的向量和。(之所以不说流入电流=流出电流,是因为两侧的电压等级不一样)

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(3)

变压器纵差动保护原理接线图

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(4)

Y,d11联结变压器差动保护接线图和向量图

1、差动保护两侧电流的移相方式

两类:通过改变差动CT接线方式移相(即由硬件移相);由计算机软件移相

(1)改变差动CT接线方式进行移相

如变压器为Y,d11接线其相位补偿的方法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形,将变压器三角形侧的电流互感器接成星形,以补偿30°的相位差。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(5)

Y,d11联结变压器差动保护接线图和向量图

(2)用软件对高压侧电流移相

即采用计算差动CT二次两相电流差的方式。

当变压器的接线组别为YN,d11时,在Y侧流入A、B、C三个差动元件的计算电流,应分别取Ia-Ib,Ib-Ic,Ic-Ia。

对于Y,d接线的变压器,当用计算机软件对某侧电流移相时,差动CT的接线均采用Y,y。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(6)

用软件△-Y折算移相(以PCS-978为代表)

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(7)

用软件△-Y折算移相:PCS-978,正常运行情况下,I0=0

(3)用软件在低压侧移相方式

在变压器低压侧,将差动CT二次各相电流移相的角度,也由变压器的接线组別决定。当变

压器接线组别为YN,d11时,则应将低压側差动CT二次三相电流以次向滞后方向移动30度。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(8)

用软件Y-△折算移相:以PRS-778、PST-120为代表

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(9)

用软件Y-△折算移相:PRS-778

主变比率差动保护的动作特性

区外故障不平衡电流的增大及解决措施

变压器在正常负荷状态下,电流互感器的误差很小,这时差动保护的差回路不平衡电流也很小。但随着外部短路电流的增大,电流互感器就可能饱和,误差也随着增大,这时不平衡电流也就随之増大。不平衡电流超过保护动作电流时,差动保护就误动。

如果将继电器做成这样的特性:

它的动作电流将随着不平衡电流的増大而按比例増大,且比不平衡电流増大得还要快,则上述误动就不会出现。

因此,除了需要差动电流作为动作电流外,还引入外部短路电流作为制动电流,这样当外部短路电流增大时制动电流随之增大,使继电器的动作电流相应增大。

这种继电器称之为比率制动特性的差动继电器,得到了泛应用。

在大型变压器保护中,只有一个这样的特性是不够的。若特性设置过高,对解决不平衡电流的影响有好处,但区内故障动作速度会减慢;若特性设置过低,在低压侧区外故障时,不平衡电流会很大,会造成误动。

在PCS-978中,不仅设置了低定值、低斜率的比率差动元件,能灵敏地反映区内故障。还设置了高定值、高比率的比率差动元件能抗区外故障CT饱和和加速区内故障保护动作。此外,还配置了有快速反应区内匝间故障的工频变化量差动。

低值稳态比率差动保护

低值稳态比率差动保护动作方程如下所示

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(10)

低值比率差动保护动作方程

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(11)

低值比率差动保护动作方程

高值稳态比率差动保护

高值稳态比率差动动作方程如下所示

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(12)

高值稳态比率差动动作方程

注意:高值稳态比率差动保护的斜率和起动定值都已经固化在程序中,不需要用户整定。

差动速断保护

差动速断保护差动动作方程如下所示

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(13)

差动速断保护差动动作方程

工频变化量差动保护

工频变化量比率差动保护动作方程如下所示

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(14)

工频变化量比率差动保护动作方程

注意:工频变化量比率差动保护的制动电流计算方法与稳态比率差动保护不同。工频变化量比率差动勿需用户整定,所有定値已固化在程序中。现场测试该保护功能比较困难,建议只作定性测试。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(15)

工频变化量比率差动保护动作方程

电流差动保护包含三个动作元件:比率差动保护,差动速断保护,工频变化量差动保护

比率差动保护:带制动特性的三折线差动保护。

差动速断保护:无制动特性,无闭锁元件,用于严重故障时快速出口。

工频变化量差动保护:采用电流的变化量进行计算,对重负荷下的轻微故障有很高的灵敏度。

三个动作元件相互配合,共同构成快速,高灵敏度的电流差动保护。

而深瑞的PRS-778比率制动特性如下

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(16)

PRS-778比率制动特性

标幺值、差动电流、制动电流的计算

使用比率制动特性的差动继电器,解決了区外故障不平衡电流的增大可能导致保护误动的问题。此外还有:

①变压器各侧电流互感器的不同型号引起的不平衡电流

变压器两侧额定电压不同,装设在两侧的电流互感器型号就不相同,致使它们的饱和特性和励磁电流(归算到同一侧)也不相同。尽管它们在最大短路电流情况下均满足电流互感器的10%误差曲线要求。在外部短路时仍将引起较大的不平衡电流,对此只有采用适当增大保护动作电流的办法予以考虑。

②变压器各侧电流互感器的不同变比引起的不平衡电流

由于电流互感器都尾标准化的定型产品,所以实际选用的变比,一般均与计算变比不完全一致,而且各变压器的变比也不可能完全相同,因此在差动保护回路又会引起不平衡电流。这种由于变比选择不完全合适而引起的不平衡电流,要在差动保护装置中消除。

变压器各侧电流互感器的不同型号、不同变比引起的不平衡电流

PCS-978的解决方法:PCS-978自动计算变压器各侧二次额定电流,输入的电流分別除于各侧二次额定电流完成幅值的调整。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(17)

PCS-978自动计算变压器各侧二次额定电流,输入的电流分別除以各侧二次额定电流完成幅值的调整,消除变压器各侧电流互感器的不同型号、不同变比引起的不平衡电流。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(18)

主变差动保护求取比率制动系数K:正推法

以低值稳态比率差动保护为例

低值稳态比率差动保护动作方程如下所示:

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(19)

低值稳态比率差动保护动作方程

高值稳态比率差动保护动作方程如下所示:

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(20)

高值稳态比率差动保护动作方程

注意:高值比率差动保护的斜率和起动定值都已经固化在程序中,不需用户整定。

差动速断保护差动动作方程如下所示:

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(21)

差动速断保护差动动作方程

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(22)

低值稳态比率差动保护

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(23)

比率制动特性的差动继电器特性:

差动电流作为动作电流,动作电流将随着不平衡电流的増大而按比例增大,且比不平衡电流增大得还要快,则上述误动就不会出现。

还引入外部短路电流作为制动电流,这样当外部短路电流増大时制动电流随之増大,使继电器的动作电流相应増大。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(24)

比制动系数求取方法

1、两侧加衡电流此时促护不动作;

2、继保仪以0.1A步长逐渐增加高压侧电流,至保护动作为止,记录此时高低压側电流值IH、IL。(若用0.01A的步长,IH和IL更精确,但可能导致差流加量的时间过长,使得保护闭锁,所以通常先使用较大不步长得到动作的电流值,再取一个精确值);

3、将电流值转换为各侧Ie为单位的,再转换为Id/Ir平面上的点(标幺值):Id1、Ir1;

4、再加另ー个大小不同的平衡电流,用同样的方法求得Id/Ir平面上的一个点:Id2、Ir2;

5、按照斜率计算公式求取斜率;

主变差动保护求取比率制动系数K:反推法

以低值稳态比率差动保护为例

低值稳态比率差动保护动作方程如下所示:

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(25)

低值稳态比率差动保护动作方程

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(26)

将Kb1整定为0.5

A点电流量理论值计算方法

1、取横坐标=IrA=Ie;

2、代入直线方程求取纵坐标IcdA

3、根据制动电流与差动电流定义求得加的电流值

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(27)

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(28)

反推出平衡电流值:

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(29)

比率制动系数求取方法(反推法):

1、两侧加平衡电流,此时保护不动作;

2、继保似以0.1A步长逐渐増加高压侧电流,至保护动作为止,记录此时高低压侧电流值IH、IL;

3、将电流值转换为各侧为单位的量,再转换为Id/Ir平面上的点:lr1、ld1;

4、再加另一个大小不同的平衡电流,用同样的方法,求得I平面上的贏一个点:Ir2、ld2;

5、按照斜率计算公式求取斜率;

复合电压闭锁方向过流保护

过流保护主要作为变压器相间故障的后备保护,同时它可以避免当发生区外故障时,变压器长时间流过很大的穿越电流而受损坏。

通过整定控制字可选择各段过流是否经过复合电压闭锁,是否经过方向闭锁,是否投入,跳哪几侧开关。选择定时限过流还是反时限过流。

加装复合电压闭锁后,过流的整定值就可以降低,提高灵敏度。方向元件可以选择保护方向,保护变压器或保护系统。

它包含三层定义

(1)过流

①定时限过流保护

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(30)

定时限过流保护动作方程

②反时限过流保护

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(31)

反时限过流保护动作方程

(2)方向元件

方向元件将本侧母线CT提供的电压与本侧电流的相位角进行比较。

方向元件采用正序电压,并带有记忆,近处三相短路时方向元件无死区。接线方式为零度接线方式,正极性端应在母线侧

装置后备保护分别设有控制字"过流方向指向"来控制过流保护各段的方向指向。

当"过流方向指向"控制字为0时,方向指向系统,灵敏角为225°

当"过流方向指向"控制字为1时,方向指向变压器,灵敏角为45°

同时装置分别设有控制字"过流经方向闭锁"来控制过流保护各段是否经方向闭锁

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(32)

相间方向元件动作特性

上图中,阴影区为动作区,以上所指的方向均是CT的正极性端在母线侧情况下。

(3)复合电压元件

复合电压是指相间电压低或负序电压高。

当相间电压低于它的定值或负序电压高于它的定值时,复合电压元件起动,动作方程如下:

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(33)

复合电压动作方程

对于变压器某侧复合电压元件可通过整定控制字选择是否引入其它侧的电压作为闭锁电压

例如对于Ⅰ侧后备保护,装置分别设有控制字,如"过流保护经Ⅱ侧复压闭锁"等,来控制过流保护是否经其Ⅱ侧复合电压闭锁;当“过流保护经Ⅱ侧复压闭锁"控制字整定为1时,表示Ⅰ侧复压闭锁过流可经过Ⅱ侧复合电压起动;

当“过流保护经侧复压闭锁”控制字整定为0时,表示Ⅰ侧复压闭锁过流不经过Ⅱ侧复合电压起动。

各段过流保护均有"过流经复压闭锁”控制字,当“过流经复压闭锁"控制字为1时,表示本段过流保护经复合电压闭锁。

PT异常对复合电压元件、方向元件的影响

高、中压侧复压元件由各侧电压经“或”门构成;低压侧复压元件取本侧(或本分支)电压。

高、中压侧PT断线后,退出方向元件,受其他侧复压元件控制

低压侧PT断线后,本侧(或本分支)复压闭锁过流保护不经复压元件控制,变为纯过流。

本侧PT断线后,不开放其他侧复压元件。

本侧电压退出对复合电压元件、方向元件的影响:

当本侧PT检修或旁路代路未切换PT时,为保证本侧复合电压闭锁方向过流的正确动作,需投入"本侧电压退出"压板或整定控制字(PCS-978),或退出“X压侧电压投入”硬压板(PRS-778S)

对复压元件和方向元件的影响同PT断线时的处理原则相同

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(34)

复合电压闭锁方向过流逻辑框图

零序方向过流保护

零序过流保护,主要对于中性点直接接地的变压器运行时,作为主变和相邻元件接地短路故障的后备保护。

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。

(1)过流

①定时限零序过流保护

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(35)

定时限零序过流保护动作方程

②反时限零序过流保护

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(36)

反时限零序过流保护动作方程

(2)方向

方向元件所采用的零序电流:

装置设有“零序方向判别用"自产零序电流"控制字来选择方向元件所采用的零序电流。若“零序方向判别用自产零序电流”控制字为"1",方向元件所采用的零序电流是自产零序电流;若零序方向判别用自产零序电流”控制字为"0",方向元件所采用的零序电流为外接零序电流。

工程中可能会根据需求进行固化,具体见定值说明。

自产零序电流和外接零序电流

自产零序电流是由保护装置根据输入的三相电流,内部通过逻辑电路或程序计算将三相电流向量叠加而成。

外接零序电流通常接于一次设备如变压器、发电机等中性线上的CT,这里只流过零序电流。相对于保护CT,它是另外的设备,所以称作外接零序。

将零序电流元件接于保护流变CT中心线(N)线,若有零序电流,就会通过该元件,自动产生零序电流。利用三相对称原理,正序、负序电流相互对称,各相相差120度,在零(N)线上互相抵消,没有正序、负序电流分量。而零序电流三相方向同方向,零线(N)上有三掊的各相零序电流。

自产判方向,外接判大小

实际应用中,由于外接零序CT的极性可能会接错,为了保证零序方向的正确性,保护装置的零序方向会采用自产零序电流

而外接零序电压一般使用在不需要判別方向的场合,只判大小。(在微机保护中,自产零序电流和外接零序电流的小CT传变误差一般没什么差别,但是如果在故障情况下,由于故障电流太大,会使保护装置中的小CT饱和,那么外接零序CT就比自产零序CT少一级传变误差.另外,在三相故障时本来没有零序电流,但是由于三个电流小CT在同一时刻电流大小不同,在非线性铁芯中的工作点不同,自产的零序电流会变得不真实,也就是说看零序电流大小的时候,外接零序电流会更加准确。)

外接零序电压是由三相PT二次开口三角处直接形成的。

方向元件:

装置分别设有“零序方向指向’控制字来控制零序过流各段的方向指向。当“零序方向指向’控制字为"1"时,方向指向变压器,方向灵敏角为255°。当“零序方向指向控制字为"0"时,表示方向指向系统,方向灵敏角为75°。方向元件的动作特性如下图所示。同时装置分别设有“零序过流经方向闭锁”控制字来控制零序过流各段是否经方向闭锁。当"零序过流经方向闭锁"控制字为"1"时,本段零序过流保护经正方向闭锁。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(37)

零序方向元件动作特性

PT异常对零序方向元件的影响:

当装置判断出本侧电压互感器异常时,方向元件满足条件,零序方向过流保护就变为纯零序过流保护。

本侧电压退出对零序方向过流的影响:

当本侧电压互感器检修或旁路代路未切换电压互感器时,为保证本侧零序方向过流的正确动作,需退出本侧电压投入压板,零序方向过流保护就变为纯零序过流保护。

零序过流各段经谐波制动闭锁:

为防止变压器涌流对零序过流保护的影响,装置设有谐波制动闭锁措施。当谐波含量超过一定比例时,闭锁零序过流保抑。装置分别设有“零序过流经谐波制动闭锁”控制字来控制零序过流各段是否经谐波制动闭锁。当“零序过流经谐波制动闭锁控制字为“1'时,表示本段零序过流经谐波制动闭锁,中心零序流经谐波制动闭锁,固定7%。

注意:零序谐波闭锁所用电流固定为外接零序电流。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(38)

零序过流保护逻辑框图

PT异常、CT异常、差回路的异常

以PSC-978为例:

PGS-978 PT异常判别

PT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;

(3)、相电压中的三次诸波分量超过工频分量的10%,用来检测PT的N线是否正常。

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PT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。

●注意

当某侧电压退出时,该侧PT异常判别功能自动解除。

PGS-978 CT异常判别

CT异常判别判据如下

装置设有CT异常判别判据为:当零序电流大于0.06In或负序电流大于0.1In后延时10秒报该侧CT异常,同时发出报警信号,在电流恢复正常后延时10秒恢复。

差回路的异常情况判别

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:

当任一相差流大于差流报警定值( Icdbj)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:其值越小越灵敏。

当检测到差电流异常后,如果同时检测到参与本差动的电流三相不平衡,延时10s后报该分支CT断线。

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CT异常造成的差动保护起动。

1)任一侧任一相间工频变化量电压元件起动;

2)任一侧负序相电压大于6V;

3)起动后任一侧任一相电流比起动前增加;

4)起动后最大相电流大于1.1le。

引起差动保护起动的差回路异常报警:

当"CT断线闭锁差动控制字”整定为"0"时,比率差动、零序或分侧比率差动不经过CT断线和短路闭锁。

当"CT断线闭锁差动控制字”整定为"1"时,低值比率差动差动经过CT断线和短路闭锁。

当"CT断线闭锁差动控制字”整定为"2"时,比率差动经过CT断线和短路闭锁(目前该功能装置内部保留,没有开放)。工频变化量比率差动保护始终经过CT断线和短路闭锁

由于上述判据采用了电压量与电流量相结合的方法,使得差回路CT二次回路断线与短路判别更准确、更可靠。

差回路的异常情况判别

注意

1、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)。

2、装置报CT断线后,需要彻查CT回路,确定故障并恢复,差动保护起动返回且差电流异常报警恢复后,按装置信号复归按钮才可以使CT断线报警返回。

其它异常判别

其他异常判别元件,如过负荷,启动风冷,闭锁调压,零序电压报警的品质处理与对应的保护逻辑相同。

过负荷,启动风冷,闭锁调压同过流保护,零序电压报警同间隙保护。

注意:

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、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,不要轻易按保护装置面板上的红色复归按钮键“RST'键和保护大屏上的复归按钮。

PCS-978装置正常运行状态

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CT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。

RGS-978运行工况及说明

保护出口的投、退可以通过跳、合闻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;

裝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,装置闭锁所有保护功能,并灭“运行”灯,否则只退出部分保护功能,发告警信号。

RCS-978装置闭锁与报警

(1)当CPU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。硬件故障包括:RAM异常程序存储器出错、 EEPROM出错、定值无效、光电隔离失电报警、DSP出错和跳出口异常等。此时装置不能够继续工作。

(2)当CPU检测到装置长期起动、不对应起动、装置内部通信出错、TA断线或异常、PT异常时,发出装置报警信号。此时装置还可以继续工作。

变压器间隙保护

间隙保护包括间隙零序过流和零序过电压。

PCS 978:

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。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(39)

其中方式一有一个缺点:合中性点地刀时,可能会产生零序电流,造成误动作。

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(40)

间隙保护逻辑框图

变压器CT、PT各绕组的作用

主变保护为何设置在高压侧(主变保护的配置和基本原理)(41)

变压器保护配置图

变压器各保护装置的配置原则

气体保护的配置原则

0.8MVA及以上油浸式变压器应装设瓦斯保护。当油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧。

差动保护的配置原则

对于变压器引出线、套管及内部短路故障,应装设纵联差动保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。对6.3MVA及以上并列运行变压器,10MVA及以上单独运行的变压器,以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器,应装设纵联差动保护。

10MVA以下变压器可装设电流速断保护或过电流保护

过电流保护的配置原则

过电流保护作为变压器外部相间短路并作瓦斯保护和纵联差动保护(或电流速断保护)的后备。

包括过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流保护和阻抗保护,保护动作后应带时限动作于跳闸。

过电流保护宜用于降压变压器。

复合电压起动的过电流保护,宜用于升压变压器系统联络变压器和过电流保护不满足灵敏性要求的降压变压器。

负序电流和单相式低电压起动过电流保护,可用于63MVA及以上升压变压器。

当采用上述2)、3)的保护不能满足灵敏性和选择性要求时,可采用阻抗保护。

零序电流的配置原则

零序电流保护反应大接地电流系统中变压器外部接地短路的零序电流保护。110kV及以上大接地电流系统中,如果变压器中性点可能接地运行,对于两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器应装设零序电流保护,作变压器主保护的后备保护,并作为相邻元件的后备保护。

冷却系统保护配置原则

对变压器冷却系统故障,装设冷却器全停保护装置。当冷却系统故障切除全部冷却器时,允许带额定负载运行20min,如20min后顶层温度尚未达到75°,则允许上升到75°,但最长运行时间不得超过1h。

对装有冷却系统装置的变压器,同时应设温度测量系统,并动作倍号及启动有关各用或辅助冷却器。

气体保护的投切原则

◆变压器运行时,气体保护装置应接信号和跳闸。

◆有载调压分接开关的气体保护应接跳闸。

◆用一台断路器控制两台变压器时,如其中一台转入备用,应将备用变压器重瓦斯改接信号。

◆变压器在运行中滤油、补油、换替油泵等,应将重瓦斯改接信号。

◆当油位计的油面异常升高或呼吸系统有异常现象,需要打开放气或油阀门时,应先将重瓦斯改接信号。

差动保护的投切原则

新变压器在新投入充电时,差动保护应投入跳闸位置。在充电无异常后,应将差动保护退出,做测试极性、相位无异常后,方可投入跳闸。

差动二次回路有工作时,应将差动保护退出运行。如确属差动保护回路误动作,将主变压器跳闸,可将差动保护退出,先行试送主变压器,并对差动保护回路进行检査、处理。

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