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微机型继电保护装置的变压器差动保护

微机型继电保护装置的变压器差动保护
微机型继电保护装置的变压器差动保护

电力变压器继电保护设计

电力变压器继电保护设计 Final revision on November 26, 2020

课程设计报告书 题目:电力变压器继电保护设计 院(系)电气工程学院_______ 专业电气工程及其自动化____ 学生姓名冉金周__________ 学生学号 57_______ 指导教师张祥军蔡琴______ 课程名称电力系统继电保护课程设计 课程学分 2____________ 起始日期

课程设计任务书 一、目的任务 电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节,也是学生接受专业训练的重要环节,是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。通过课程设计,使学生进一步巩固所学理论知识,并利用所学知识解决设计中的一些基本问题,培养和提高学生设计、计算,识图、绘图,以及查阅、使用有关技术

资料的能力。本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器为对象,主要完成继电保护概述、主变压器继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、各种继电器选择、绘图等设计和计算任务。为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。 二、设计内容 1、主要内容 (1)熟悉设计任务书,相关设计规程,分析原始资料,借阅参考资料。 (2)继电保护概述,主变压器继电保护方案确定。 (3)各继电保护原理图设计,短路电流计算。 (4)继电保护装置整定计算。 (5)各种继电器选择。 (6)撰写设计报告,绘图等。

2、原始数据 某变电所电气主接线如图1所示,已知两台变压器均为三绕组、油浸式、 强迫风冷、分级绝缘,其参数如下:S N =;电压为110±4×2.5%/ ±2×2.5%/11 kV;接线为Y N /y/d 11 (Y /y/Δ-12-11);短路电压U HM (%) =,U HL (%)=17,U ML (%)=6。两台变压器同时运行,110kV侧的中性点只有一台 接地,若只有一台运行,则运行变压器中性点必须接地,其余参数如图1。 3、设计任务 结合系统主接线图,要考虑两条长的110kV高压线路既可以并联运行也可以单独运行。针对某一主变压器的继电保护进行设计,即变压器主保护按一台变压器单独运行为保护的计算方式。变压器的后备保护(定时限过电流电流)作为线路的远后备保护。 图1 主接线图 注: 学号尾号为1、2、3的同学,用图中S kmax =1010MVA,S kmin =510 MVA进行计 算; 学号尾号为4、5、6的同学,用图中S kmax =1100MVA,S kmin =520 MVA进行计 算; 学号尾号为7、8、9、0的同学,用图中S kmax =1110MVA,S kmin =550 MVA进行 计算。 三、时间、地点安排

变压器继电保护

1.摘要 继电保护在电力的生产、输送及使用过程中都起到了至关重要的作用,为保证供电的可靠性做出了极大的贡献。其中对变压器的保护是重要的一部分,在电力的传输中变压器是至关重要的设备,完成电压等级的变换。对变压器的保护是电力系统继电保护的重要组成部分。 继电保护是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故,酿成严重后果。因此,加强继电保护的设计和整定计算,是保证电网安全稳定运行的重要工作。实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。本次设计是对某三绕组变压器继电保护的设计,气体保护和总差动保护组成了变压器的主保护,过电流保护是变压器的后备保护,另外还涉及了零序电流保护。设计的任务主要包括了六大部分,分别为运行方式的选择、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。要结合具体条件和要求,从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施,突出重点,统筹兼顾,妥善处理,以达到保证电网安全经济运行的目的。 关键词:继电保护变压器短路电流整定计算

2.设计基本资料 已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘,其参数:MVA S N 5.31=,电压:kV 11/%5.225.38/%5.24110?±?±,接线:)1211//(//011--?y Y d y Y N 。短路 电压:5.10(%)=HM U ;6(%);17(%),==ML L H U U 。两台变压器同时运行,110kV 侧的中性点只有一台接地;若只有一台运行,则运行变压器中性点必须接地,其余参数如图所示。(图中的L1的参数改为L1=20km ) 电气主接线图 图2.1 电气主接线图 当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 ~

微机继电保护设计研究

https://www.doczj.com/doc/9d14588735.html, 微机继电保护设计研究 运行过程中的电力系统,由于雷击、倒塌、内部过压或者错误的运行操作等都会造成故障及危害,一旦发现故障,我们就必须迅速采取并确保系统的可靠运行。当电气设备出现问题时,应根据系统运行的维护要求,确定出相应的保护动作。为了确保电力系统能够安全可靠的运行,继电保护装置就此运应而生。 随着计算机技术和电子技术的发展,使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型继电保护形式,出现了微型机、微控制器为核心的继电保护形式,这种保护形势称为电力系统微机继电保护。 微机继电保护的原理和特点 传统的模拟式继电保护是根据电力系统中的模拟量(电压U、电流I)进行工作的,也就是将采集的模拟量与给定的机械量(弹簧力矩)、电气量(门槛电压)进行对比和逻辑运算,做出判断,从而完成相应的保护。 机电保护装置满足的四项基本要求依次是灵敏性、选择性、速动性、可靠性。 继电保护装置工作原理包括以下三部分:1.信号检测部分、2.逻辑判断部分、3.保护动作部分。其具体工作流程如下:信号检测部分从被保护侧采集相应的模拟量和开关量,传送到逻辑判断部分,通过算法进行处理,将所得结果与给定的整定值进行对比,判断系统是否出现故障并发出相应的动作命令,最终再由保护动作部分执行相应的动作。 现代微机保护则是将电力系统的模拟量(电压U、电流I)进行采样和编码之后,转换成数字量,通过微型计算机进行分析、运算和判断,从而实现电力系统的继电保护。 微机继电保护具有的特点:稳定性好、逻辑判断准确、设备维护方便、设备附加值高、适应性强。 微机继电保护的设计 微机继电保护的设计分为硬件设计和软件设计两部分。微机继电保护的硬件设计,从功能上讲,微机保护装置包括五个部分:数据采集单元,数据处理单元(CPU),开关量输入输出回路,人机接口部分和电源回路。 微机继电保护的软件设计中,系统软件是整个保护装置的灵魂,基于各个硬件设备的基础之上实现线路继电保护及监控的各种功能。这里以微机三段式电流保护为例主要介绍微机保护的主程序设计与自检模块。 随着电力自动化技术的日益发展,微机继电保护装置取代传统继电保护装置是个必然的趋势。通过引进微机控制技术,可使电力系统的运行更加安全、可靠、稳定、高效率。总之,随着微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术的发展,微机继电保护和变电站自动化系统在逐渐向智能化与网络化方向发展。

差动保护的工作原理

1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器,应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流:

在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。

②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流

某电力变压器继电保护设计(继电保护)

1 继电保护相关理论知识 1.1 继电保护的概述 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以沿称继电保护。 1.2.1 继电保护的任务 当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 1.2.2继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用,必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”,以实现继电保护的功能。因此,通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同,保护装置可以构成下述各种原理的保护:(1)反映电气量的保护 电力系统发生故障时,通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此,在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别.就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如:反映电流增大构成过电流保护; 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护; 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护; 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外.还可根据在被保护元件内部和外部短路时,被保护元件两端电流相位或功率方向的差别,分别构成差动保护、高频保护等。 同理,由于序分量保护灵敏度高,也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。

微机继电保护装置的维护及常见故障

微机继电保护装置的维护及常见故障 微机继电保护装置的优点: 微机继电保护装置与传统的继电保护装置相比最大特点就是应用了微机技术,拥有巨大的计算、分析和逻辑判断能力,带有储存记忆功能,可以实现任何性能完善且复杂的保护原理。微机继电保护装置在可靠性、功能扩展性、工艺结构条件等方面有较大优势,其极强的综合分析和判断能力,可以实现常规模拟保护很难做到的自动纠错,即自动识别和排除干扰,防止由于干扰而造成的误动作。同时,微机继电保护装置具有自诊断能力和使用方便灵活、调试维护简便、功耗及体积小等特点。 微机继电保护装置的日常巡检维护: 1、检查微机保护装置外观及模块背板有无异常,液晶显示是否正常,接线是否有松动或脱落,有无发热、异味、冒烟等异常现象; 2、检查微机保护装置的运行状态、运行监视情况,如采集的电压、电流数据是否正确,三相是否平衡;装置的开关状态输入量显示与实际情况是否相符,如储能机构位置、断路器分合位、接地刀闸分合位、操作把手远近控位置等是否显示正确; 3、检查微机保护装置屏上各操作把手、旋转开关的位置是否正确;微机保护装置有无异常信号,如装置是否发跳闸或告警信号,如有故障信号要及时查明原因; 4、对微机保护装置定值进行核对,看是否与所下定值相符。检查整定电流、电压及时限值的输入是否正确,保护硬压板、软压板的投退是否满足定值的逻辑关系等; 5、对微机保护装置的动作报告记录进行查看; 微机继电保护装置的定期校验: 为保证微机保护装置可靠动作,应对继电保护装置及二次回路进行定期的停电校验,一般校验周期为一年,主要做以下内容: 1、对二次回路绝缘电阻的测试; 2、用继电保护测试仪输入标准的电流、电压模拟量,校验微机保护装置的电流、电压采样精度及功率角是否正确; 3、校验微机保护装置的就地或远控操作按键是否正常工作; 4、根据保护定值单,用继电保护测试仪输入模拟动作值进行开关二次整组保护动作试验。检验装置的动作可靠性及定值保护动作逻辑关系是否满足定值单要求; 微机继电保护装置常见故障:

变压器差动保护

变压器差动保护 一:这里讲的是差动保护的一种,即变压器比例制动式完全纵差保护(以下简称差动); 二:差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义,这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义:当区内发生某些短路性故障的时候,在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同,相位不同的短路电流,当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时,跳开变压器各侧断路器的保护,就是变压器差动保护 三:下面我以两圈变变压器为例,针对以上所述变压器差动保护的定义,对差动保护进行阐述: 1、图一所示:为一两圈变变压器,具体参数如下:主变高压侧电压U高 =220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KV A, I1’:流过变压器高压侧的一次电流; I”:流过变压器低压侧的一次电流; I2’:流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流; I2”:流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流; nh:高压侧电流互感器CT1变比; nl:低压侧电流互感器CT2变比; nB:变压器的变比; 各参数之间的关系:I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内:CT1到CT2的范围之内; 3、反映故障类型:高压侧内部相间短路故障,高压侧(中性点直接接地) 单相接地故障以及匝间、层间短路故障;

四:差动的特性 1、比率制动:如图二所示,为差动保护比率特性的曲线图: 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性: o:图二的坐标原点; f:差动保护的最小制动电流; d:差动保护的最小动作电流; p:比率制动斜线上的任一点; e:p点的纵坐标; b:p点的横坐标; 动作区:在of范围内,由于电流小于最小制动电流,因此在此范围内,只要电流大于最小动作电流Iopo,差动保护动作;当电流大于f点时, 由于电流大于最小制动电流,此时保护开始进行比率制动运算,曲 线抬高,此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作;因此, 图中阴影部分,即差动保护的动作区; 制动区:当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候,由于受比率制动系数的制约,保护部动作,这个区域就是差动保护的制动区; 比率制动系数K:实际上比率制动系数,就是图二中斜线的斜率,因此我们只要计算出此斜线的斜率,就等于算出了比率制动系数。以p点为 例:计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of);举例说明一下: 差动保护有关定值整定如下:最小动作电流Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数k=0.5;按照做差动保护比率制动系数的方法, 施加高压侧电流I1=6A,180度,低压侧电流I2=6A,0度,固定I1升 I2,当I2升到9.4A的时候保护动作,计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为(I1+I2)/2,因此,Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动:当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候,我们的装置就 判此电流为非故障电流,进行谐波闭锁。500kv一下等级的变压器之

微机继电保护装置的调试技术

微机继电保护装臵的调试技术 1 引言 近年来,随着微机型继电保护装臵的普遍使用,种类、型号、产地之多,给许多设计和现场调试人员带来很大困难。根据现场实例,针对SEL-587型微机型继电保护装臵的调试,详细介绍微机型变压器差动保护装臵的原理和调试方法。 2 微机型变压器差动保护装臵的实现原理 差动保护采用分相式比率差动,即A、B、C任意一相保护动作就有跳闸出口。以下判据均以一相为例,当方程(1)、(2)同时成立时差动元件保护动作。 I DZ>I DZ0(I ZD<I ZD0)(1) I DZ>I DZ0+K(I ZD-I ZD0)(I ZD≥I ZD0)(2) I2DZ>K2×I DZ 其中:I DZ为差动电流 I DZ0为差动保护门坎定值 I ZD为制动电流 I ZD0为拐点电流 I2DZ为差动电流的二次谐波分量 K为比率制动特性斜率 K2为二次谐波制动系数 国内生产的微机型变压器差动保护装臵中,差动元件的动作特性多采用具有二段折线式的动作特性曲线(如图1所示)。SEL-587型装臵采用三段折线式动作曲线,但可根据实际情况只采用二段式动作特性曲线。 图1 采用二段折线式差动动作特性曲线 3装臵在实际应用中需要解决的问题

3.1解决变压器差动保护中不平衡电流的措施 (1)解决变压器两侧绕组结线不同所产生电流相位不同 微机型差动保护装臵中各侧不平衡电流的补偿是由软件完成的。变压器各侧CT二次电流由于接线造成的相位差由装臵中软件校正,变压器各侧CT二次回路都可接成Y形(也可选择常规继电器保护方式接线),这样简化了CT二次接线。SEL-587型装臵中提供了14种类型的变压器两侧CT二次不同接线的设臵(国产装臵通常仅有两种方式选择),通过对TRCON和CTCON整定值的正确设臵和选择相对应的计算常数A和B,装臵就完全解决了变压器差动保护中的不平衡电流问题。如图2为某冷轧带钢工程35/10KV主变压器两侧电流互感器二次接线图(这种接线方式属于装臵中B13类型)。 图2 B13型Δ-Y变压器带有Y-Y的CT连接 (2)解决变压器两侧电流互感器变比不能选得完全合适 微机型差动保护装臵是采用设臵不平衡系数,通过软件计算来调节。通常以高压侧为基准,高压侧不平衡系数固化为“1”,低压侧不平衡系数则按该装臵要求的特定计算公式计算后将参数设臵在装臵中。SEL-587型装臵采用两侧分别计算不平衡系数的办法,装臵内部设臵了TAP1和TAP2两个参数来进行电流的调整,参数的计算是通过该装臵的特定计算公式来进行。 3.2解决变压器励磁涌流 在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的过程中,将会产生很大的励磁涌流。涌流中含有数值很大的非周期分量,其二次谐波分量占有一定数量,常规差动继电器则是采用速饱和变流器来消除它的影响,而微机型差动保护装臵是

微机继电保护设计

基于89c51单片机的继电保护装置的硬件设计 张银龙200901100329电气09-3(订单) 1.1继电保护的发展趋势 继电保护技术未来趋势是向计算机化、网络化、智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。 1)计算机化 计算机硬件迅猛发展,系统集成度越来越高。单一处理器的处理速度和处理能力不断提高,处理速度的不断提高为单一芯片作为微机继电保护技术奠定了基础。89C51作为32位芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU寄存器、数据总线、地址总线都是32位,具有存储器管理功能和任务转换功能,并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 2)网络化 计算机网络作为信息和数据通信的工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活面貌发生了根本变化。它深刻影响着个个工业领域,也为各个领域提供了强有力的通信手段。继电保护作用不只是限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统与重合闸装置分析这些信息和数据基础上协调动作,保证系统安全稳定运行。显然,实现这种系统保护基本条件是将全系统各主要设备保护装置用计算机网络联系起来,亦即实现微机保护装置网络化。 3)保护、控制、测量、数据通信一体化 实现继电保护计算机化和网络化条件下,保护装置实际上市一台高性能,多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可以将它所获被保护元件任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。每个微机保护装置可完成继电保护功能,无故障正常运行下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化、 4)智能化 今年来,人工智能技术在电力系统等各个领域都得到了应用,继电保护领域应用研究也已开始。神经网络是一种非线性映射方法,很多难以列出方程或难解的复杂问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。 1.2继电保护的基本任务 继电保护的基本任务包括: 1)自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分恢复正常运行。 2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号、减轻负荷或跳闸。 2.1继电保护的基本原理和保护装置的组成 2.1.1继电保护的基本原理 利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据,根据不同的判据就构成不同原理的继电保护。例如: (1)电流增加(过电流保护):故障点与电源直接连接的电气设备的电流会增加电压降低(低电压保护):各变电站母线上的电压将在不同程度上有很大的降低,短路点得电压降到零。 (2)电流与电压的相位角会发生变化(方向保护):正常20°左右,短路时60°~85°

电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述

电力系统继电保护装置变压器保护分类以及概述 另外还有些非电气量保护,比如轻、重瓦斯保护,压力释放保护,冷却器全停保护,油温高保护,绕组温度高保护等。 针对其中一部分做了简单的概述! 纵差保护:包括纵差、高阻抗纵差、零序纵差、发电机变压器组纵差、引线差动保护。 1 变压器的差动保护、电流速断保护: 保护变压器绕组或引出线各相的相间短路、大接地电流系统的接地短路以及绕组匝间短路。 6300kV A及以上并列运行的变压器,10000kV A及以上单独运行的变压器,发电厂厂用或工业企业中自用6300kV A及以上重要的变压器,应装设纵差保护。其他电力变压器,应装设电流速断保护,其过电流保护的动作时限应大于0.5S。 对于2000kV A以上的变压器,当电流速断保护灵敏度不能满足要求时,也应装设纵差保护。 纵差保护用于反应电力变压器绕组、套管及引出线发生的短路故障,其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器并发相应信号。 2 瓦斯保护 它主要保护变压器内部短路和油面降低的故障。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断路器。带负荷调压的油浸式变压器的调压装置,亦应装设瓦斯保护。 变压器一般采用的保护方式二:纵联差动保护或电流速断保护反应变压器引出线、套管及内部短路故障的纵联差动保护或电流速断保护。保护瞬时动作于断开变压器的各侧断路器。

轻瓦斯保护反应于气体容积,动作于信号。 重瓦斯保护反应于油流流速,动作于跳闸。 瓦斯保护可作为变压器内部故障的一种主保护,但不能作为防御各种故障的唯一保护。 3、变压器的过电流保护: 保护外部相间短路,并作为瓦斯保护和差动保护(或电流速断保护)的后备保护。 包括负序过流、低压过流、复合电压过流、方向过流保护,如发电机变压器组共用,装设在发电机侧的低压过流保护按发电机保护统计。 4、接地保护:包括间隙接地保护、零序电流电压、零序电流保护。 零序电流保护:保护大接地电流系统的外部单相接地短路。利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。将零序电流互感器套地三芯电缆上,电流继电器接在互感器的二次线圈上,在正常运行或无接地故障时,由于电缆三相电流的向量之和等于零,零序互感器二次线圈的电流也为零(只有很小的不平衡电流),故电流继电器不动作。当发生接地故障时,零序互感器二次线圈将出现较大的电流,使电流继电器动作,以便发出信号或切除故障。 主变零序保护适用于110kV及以上电压等级的变压器。由主变零序电流、零序电压、间隙零序电流元件构成,根据不同的主变接地方式分别设置如下三种保护形式:中性点直接接地保护方式、中性点不直接接地保护方式、中性点经间隙接地的保护方式。 防御大接地电流系统中变压器外部接地短路。 5、过励磁保护 过励磁保护:保护变压器的过励磁不超过允许的限度。 超高压大型变压器需要装设过励磁保护,由于变压器铁心中的磁通密度B与电压和频率的比值U/f成正比,因此当电压升高和频率降低时会引起变压器过励磁,使得励磁电流增大,造成铁损增加,铁心温度和绕组温度升高,严重时要造成局部变形和损伤周围的绝缘介质。过励磁保护反映于实际工作磁密和额定工作磁密之比(过励磁倍数)而动作。在变压器允许的过励磁范围内,过励磁保护作用于信号,当过励磁超过允许值时可动作于跳闸。 6、过负荷保护: 保护对称过负荷,仅作用于信号。

微机型继电保护装置的抗干扰措施

微机型继电保护装置的抗干扰措施 点击:19 添加时间: 2007-8-2 16:47:25 近年来,微机型继电保护装置在电力系统中得到了广泛的运用。和常规保护相比,微机保护具有先进的原理及结构,安装调试简单,运行维护方便,保护动作迅速灵敏可靠,能自动记录故障信息等显著的优点。但是在现场运行过程中,如果运行环境差,抗干扰措施落实不当,则很容易受到外界环境的干扰,造成保护不正常,甚至发生保护误动作,严重威胁到电网的安全运行。 1 常见二次回路干扰的种类及传播途径 一般情况下,由于系统内发生接地故障、倒闸操作或者雷击等原因都将产生较强的电磁干扰。干扰电压主要是通过交流电压、电流回路,信号及控制回路的电缆进入保护二次设备,使装置的“读程序”或者“写程序”出错,导致CPU执行非预定的指令,或者使微机保护进入死循环。常见的干扰有以下几种: (1) 变电站内发生单相或者多相接地故障时,强大的故障电流沿着接地点进入变电站的地网,使得地网上任意不同的两点之间产生很高的地电位差。这种干扰通常称之为50 Hz工频干扰。 (2) 当操作变电站内的开关设备,比如高压隔离开关切合带电母线时,将在二次回路上引起高频干扰。干扰电压通过母线、电容器等设备进入地网,产生频率为50 Hz~1 MHz不等的高频振荡, 在二次回路上引起较强的高频干扰。 (3) 每当进入雨季,发生雷击时,由于电与磁的耦合,也会在高压导线和大地之间感应出干扰电压,称之为雷电干扰。 (4) 当断开接触器或者继电器的线圈时,会产生宽频谱的干扰波,其干扰频率甚至可达到50 MHz。另外,在高压区使用对讲机、移动电话等通讯工具,也将产生高频电磁场干扰。 2 抗干扰措施的实施情况 抗干扰的最基本措施就是防止干扰进入弱电系统。一方面是通过改进装置的硬件部分,增加其抗干扰能力;另一方面可以从外部环境着手,通过各种屏蔽、隔离措施,切断干扰的传播途径。 根据省公司的“反措”要求,淮北供电局对集成电路保护采取了沿电缆沟铺设截面为100 mm2接地铜排的措施,这为微机保护的反措提供了条件。并针对上述干扰问题,按“电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施”的要求,采取了以下几种抗干扰措施。 2.1 对微机保护硬件采取相应的抗干扰措施 目前生产厂家在产品的研制过程中采取了各种优异的抗干扰措施,比如采用VFC数据采集系统,使模拟系统和数字系统在电气上完全隔离,大大增强了装置硬件的抗干扰能力。以WXB-11型微机保 护为例,装置硬件采取的抗干扰措施有: (1) CPU插件的总线不出芯片; (2) 模拟量的输入通道加光耦; (3) 所有的开入、开出加光隔; (4) 引入装置的电源加滤波措施; (5) 增加对RAM、EPROM的自检功能; (6) 装置背板的走线采用抗干扰措施。 2.2 保护屏的接地措施 微机保护屏内所有的隔离变压器一、二次绕组间应当有良好的屏蔽层,并可靠接地。微机保护装置的箱体必须经试验确定可靠接地;将保护屏底部的漆、铁锈等清除干净以后,将保护屏和底部槽钢用焊接或者螺栓固定的方式可靠连接。微机保护屏之间用不小于50 mm2的多股铜芯线将其底部的接 地小铜排相串连,而后接于截面不小于100 mm2的接地铜排上,再将接地铜排和主控室电缆层的接地网可靠连接。

变压器差动保护

第二节变压器差动保护 1.概述 电气主设备内部故障的主保护方案之一是差动保护,差动保护在发电机上的应用是比较简单的,但是作为变压器内部故障的主保护,差动保护将有许多特点和困难。 变压器有两个和更多个电压等级,构成差动保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的差动保护不平衡电流将比发电机大得多。 变压器每相原副边电流之差(正常运行时的励磁涌流)将作为变压器差动保护不平衡电流的一种来源,特别是当变压器过励磁运行时,励磁电流可达变压器额定电流的水平,势必引起差动保护误动作。更有甚者,在空载变压器突然合闸时,或者变压器外部短路被切除而变压器端电压突然恢复时,暂态励磁电流(即励磁涌流)的大小可与短路电流相比拟,在这样大的不平衡电流下,要求差动保护不误动,是一个相当复杂困难的技术问题。 正常运行中的变压器,根据电力系统的要求,需要调节分接头,这又将增大变压器差动保护的不平衡电流。 变压器差动保护能反应高、低压绕组的匝间短路,而匝间短路时虽然短路环中的电流很大,但流入差动保护的电流可能不大。 变压器差动保护还应能反应高压侧(中性点直接接地系统)经高阻接地的单相短路,此时故障电流也较小。 综上所述,差动保护用于变压器,一方面由于各种因素产生较大和很大的不平衡电流,另一方面又要求能反应具有流出电流的轻微匝间短路,可见变压器差动保护要比发电机差动保护复杂得多。 2.配置原则 对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定: (1) 10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器,应装设纵联差动 保护。6.3MVA及以下单独运行的重要变压器,亦可装设纵联差动保护。 (2) 10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护。2MVA及以上的变压器,当电 流速断灵敏系数不符合要求时,宜装设纵联差动保护。 (3) 0.4MVA及以上,一次电压为10kV及以下,线圈为三角-星形连接的变压器,可采用两 相三继电器式的过流保护。 (4) 以上所述各相保护装置,应动作于断开变压器的各侧断路器。 3.要求达到的性能指标 (1) 具有防止区外故障误动的制动特性; (2) 具有防止励磁涌流引起误动的功能; (3) 宜具有TA断线判别功能,并能选择闭锁差动或报警,当电流超过额定电流的 1.5~2倍 时可自动解除闭锁; (4) 动作时间(2倍整定值时)不大于50ms; (5) 整定值允差±5%。 4.原理及其微机实现 4.1四方 4.1.1 保护原理 变压器差动包括主变差动、发变组差动、厂用变差动、起/备变差动、励磁变差动等,对于高压侧为500kV的一个半开关接线方式,发变组差动及主变差动保护应反应四侧的电流量。

变压器继电保护基本知识

1、计算机构成保护与原有继电保护有何区别? 主要区别在于原有的保护输入是电流、电压信号,直接在模拟量之间进行比较处理,使模拟量与装置中给定阻力矩进行比较处理。而计算机只能作数字运算或逻辑运算。因此,首先要求将输入的模拟量电流、电压的瞬间值变换位离散的数字量,然后才能送计算机的中央处理器,按规定算法和程序进行运算,且将运算结果随时与给定的数字进行比较,最后作出是否跳闸的判断。 2、零序电流保护的各段保护范围是如何划分的? 零序电流I段躲过本线路末端接地短路流经保护的最大零序电流整定;不能保护线路的全长,但不应小于被保护线路全长的15%~20%;零序II段一般保护线路的全长,并延伸到相邻线路的I段范围内,并与之配合。零序III段是I,II段的后备段,并与相邻线路配合。 3、什么是重合闸的后加速? 当线路发生故障时,保护按整定值动作,线路开关断开,重合闸马上动作。若是瞬时性故障,在线路开关断开后,故障消失,重合成功,线路恢复供电;若是永久性故障,重合后,保护时间元件被退出,使其变为0秒跳闸,这便是重合闸动作后故障未消失加速跳闸,跳闸切除故障点。 4、错误操作隔离开关后应如何处理? (1)错拉隔离开关时,刀闸刚离开静触头便发生电弧,这时立即合上,就可以消弧,避免事故,若刀闸已全部拉开,则不许将误拉的刀闸再合上;(2)错拉隔离开关时,即使合错,甚至在合闸时发生电弧,也不准再拉开,因为带负荷刀闸会造成三相弧光短路。 5、什么叫R、L、C并联谐振?

电阻、电感和电容相并联的电路,在一定频率的正弦电源作用下,出现电路端电压和总电流同相,整个电路呈阻性的特殊状态,这个状态叫并联谐振。 6、射极输出器的主要特点是什么? 输入电阻较大,输出电阻较小,电压放大倍数近似等于1,但小于1,输入电压与输出电压相同。 7、保护装置符合哪些条件可评定位一类设备? 一类设备的所有保护装置,其技术状况良好,性能完全满足系统安全运行要求,并符合以下主要条件:(1)保护屏、继电器、元件、附属设备及二次回路无缺陷。(2)装置的原理、接线及定值正确,符合有关规定、条例的规定及反事故措施求。(3)图纸资料齐全,符合实际。(4)运行条件良好。 8、对控制开关的检查项目及其内容有哪些? 对控制开关的检查内容有:(1)外壳清洁无油垢,完整无损。(2)安装应牢固,操作时不活动。(3)密封盖密封良好。(4)各接线头联接应牢固,不松动,不锈蚀。(5)转动灵活,位置正确,接触良好。(6)打开密封盖,用手电筒照着检查,内部应清洁,润滑油脂不干燥,接触点无烧损。用绝缘棍试压触片,压力应良好。 9、变压器差动保护在变压器空载投入时民营检查哪些内容? 变压器的差动保护,在新安装时必须将变压器在额定电压下做5次空载试验。在作空载投入之前,应对二次接线进行检查,并确保正确无误。空载投入试验应在变压器的大电源侧和低压侧进行,这是因为系统阻抗及变压器饿漏抗能起限制励磁涌流的作用,而大电源侧系统阻抗小,且一般变压器低压绕组绕在里面,漏抗较小,故在大电源和低压侧投入时涌流较大。在试验中,保护装置一次也不应动

变压器差动保护的基本原理及逻辑图

变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流: 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。

②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。 ②电流互感器计算变比与实际变比不同 由于变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致,从而产生不平衡电流。

电力变压器继电保护设计

电力变压器继电保护设 计 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

课程设计报告书 题目:电力变压器继电保护设计 院(系)电气工程学院_______ 专业电气工程及其自动化____ 学生姓名冉金周__________ 学生学号 指导教师张祥军蔡琴______ 课程名称电力系统继电保护课程设计 课程学分 2____________ 起始日期

课程设计任务书 一、目的任务 电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节,也是学生接受专业训练的重要环节,是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。通过课程设计,使学生进一步巩固所学理论知识,并利用所学知识解决设计中的一些基本问题,培养和提高学生设计、计算,识图、绘图,以及查阅、使用有关技术

资料的能力。本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器为对象,主要完成继电保护概述、主变压器继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、各种继电器选择、绘图等设计和计算任务。为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。 二、设计内容 1、主要内容 (1)熟悉设计任务书,相关设计规程,分析原始资料,借阅参考资料。 (2)继电保护概述,主变压器继电保护方案确定。 (3)各继电保护原理图设计,短路电流计算。 (4)继电保护装置整定计算。 (5)各种继电器选择。 (6)撰写设计报告,绘图等。

2、原始数据 某变电所电气主接线如图1所示,已知两台变压器均为三绕组、油浸式、 强迫风冷、分级绝缘,其参数如下:S N =;电压为110±4×2.5%/ ±2×2.5%/11 kV;接线为Y N /y/d 11 (Y /y/Δ-12-11);短路电压U HM (%) =,U HL (%)=17,U ML (%)=6。两台变压器同时运行,110kV侧的中性点只有一台 接地,若只有一台运行,则运行变压器中性点必须接地,其余参数如图1。 3、设计任务 结合系统主接线图,要考虑两条长的110kV高压线路既可以并联运行也可以单独运行。针对某一主变压器的继电保护进行设计,即变压器主保护按一台变压器单独运行为保护的计算方式。变压器的后备保护(定时限过电流电流)作为线路的远后备保护。 图1 主接线图 注: 学号尾号为1、2、3的同学,用图中S kmax =1010MVA,S kmin =510 MVA进行计 算; 学号尾号为4、5、6的同学,用图中S kmax =1100MVA,S kmin =520 MVA进行计 算; 学号尾号为7、8、9、0的同学,用图中S kmax =1110MVA,S kmin =550 MVA进行 计算。 三、时间、地点安排

微机继电保护技术现状

https://www.doczj.com/doc/9d14588735.html, 微机继电保护技术现状 汇卓电力是一家专业研发生产微机继电保护测试仪的厂家,本公司生产的微机继电保护测试仪设备在行业内都广受好评,以打造最具权威的“微机继电保护测试仪“高压设备供应商而努力。 继电保护技术目前正向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展。 计算机化

https://www.doczj.com/doc/9d14588735.html, 随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了个发展阶段从位单结构的微机保护问世,不到年时间就发展到多结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。 保护、控制、测量、数据通信一体化 在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。 目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。 现在光电流互感器和光电压互感器已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用和的情况下,保护装置应放在距盯和最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。和的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。年天津大学提出了保护、控制、测量、

电力变压器继电保护设计方案

课程设计报告书 题目:电力变压器继电保护设计 院(系)电气工程学院_______ 专业电气工程及其自动化____ 学生姓名冉金周__________ 学生学号 2014511057_______ 指导教师张祥军蔡琴______ 课程名称电力系统继电保护课程设计 课程学分 2____________ 起始日期 2017.6.12-2017.6.23__

课程设计任务书 一、目的任务 电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节,也是学生接受专业训练的重要环节,是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。通过课程设计,使学生进一步巩固所学理论知识,并利用所学知识解决设计中的一些基本问题,培养和提高学生设计、计算,识图、绘图,以及查阅、使用有关技术资料的能力。本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器为对象,主要完成继电保护概述、主变压器继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、各种继电器选择、绘图等设计和计算任务。为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。 二、设计内容 1、主要内容 (1)熟悉设计任务书,相关设计规程,分析原始资料,借阅参考资料。 (2)继电保护概述,主变压器继电保护方案确定。 (3)各继电保护原理图设计,短路电流计算。 (4)继电保护装置整定计算。 (5)各种继电器选择。 (6)撰写设计报告,绘图等。

2、原始数据 某变电所电气主接线如图1所示,已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘,其参数如下:S N =31.5MVA ;电压为110±4×2.5%/38.5±2×2.5%/11 kV ;接线为Y N /y/d 11(Y 0/y/Δ-12-11);短路电压U HM (%)=10.5,U HL (%)=17,U ML (%)=6。两台变压器同时运行,110kV 侧的中性点只有一台接地,若只有一台运行,则运行变压器中性点必须接地,其余参数如图1。 3、设计任务 结合系统主接线图,要考虑两条6.5km 长的110kV 高压线路既可以并联运行也可以单独运行。针对某一主变压器的继电保护进行设计,即变压器主保护按一台变压器单独运行为保护的计算方式。变压器的后备保护(定时限过电流电流)

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