AE-6021 变压器差动保护装置技术及使用说明书
1. 概述
AE-6021 变压器差动保护装置（以下简称装置），主要适应于6KV-35KV 变压器的差动保护
主要功能
保护功能：
a) 差动速断保护
b) 比率差动保护
c) CT断线
遥测功能：
高压侧电流、低压侧电流、差动电流、制动电流
遥控功能：
装置信号复归，保护软压板投退
遥信功能：
8路遥信开入量
其它：
网络对时和手动对时功能
全隔离RS-485通讯接口，国际标准ModBUS-RTU通讯协议
2.技术数据
AC输入电流
额定5A：15A连续；短时250A 1秒
极限动态范围：625A持续1周波（正弦波）
功耗：5A 时0.16V A，15A时1.15V A
额定1A：3A连续；短时100A 1秒
极限动态范围：250A 持续1周波（正弦波）
功耗：1A 时0.06V A，3A时1.18V A
输出接点
符合IEC 255-0-20：1974，采用简单评估法
5A持续
30A接通符合IEEC C37.90：1989
100A持续1秒
启动/返回时间：<5ms
分断能力（L/R = 40ms）：
24V 0.75A 10,000次
48V 0.50A 10,000次
125V 0.30A 10,000次
250V 0.20A 10,000次
循环能力（L/R = 40ms）：
24V 0.75A 每秒2.5次
48V 0.50A 每秒2.5次
125V 0.30A 每秒2.5次
250V 0.20A 每秒2.5次
光隔输入
在额定控制电压下，每个光隔输入的电流为5mA。
额定电源
110伏：88 - 132Vdc或88 – 121Vac
220伏： 176 - 264Vdc或176 - 242Vac
额定5.5瓦, 最大8.5瓦
例行绝缘
试验电流输入端：500Vac 60秒不小于10M
电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒不小于10M
带CE标志的装置进行下列IEC255-5：1977绝缘测试；
模拟输入：500Vac 60秒不小于10M
电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒不小于10M 工作温度-10℃～+55℃（+14°F～+131°F）。
老化从室温到+75℃（+167℉）每次48小时以上。一共二十（20）次温度循环。
装置重量 2.5kg（5磅8盎司）。
型式试验及标准
IEEE C37.90.1：1989 IEEE保护继电器及继电器系统抗冲击性能（SWC）试验标准。
IEEE C37.90.2：1987 继电器系统抗电磁辐射干扰试验试用标准
IEC 68-2-30：1985 基本环境试验程序Part 2:试验，试验Db和导则：湿度，周期(12+12小时循环)。湿度95% ，温度25-55℃之间
IEC 801-2：1991 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，
Part 2：静电放电要求
IEC 801-3：1984 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，
Part 3：辐射电磁场要求
IEC 801-4：1988 工业过程测量及控制设备电磁兼容性，
Part 4：电子快速暂态要求
GB/T 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗干扰度试验
GB/T 17626.11-1998 电磁兼容试验和测量技术快速瞬变脉冲群抗度试验
GB/T 14285 -93 《继电保护及安全自动装置技术规程》
GB/T 7261-2000 《继电器及装置基本试验方法》
3. 保护原理说明
3.1差动速断保护
装置设速断保护，是反应差动电流的过流保护，该保护不经任何闭锁回路，直接快速动作于出口。
3.2比率差动保护
装置采用常规比率差动、二次谐波制动的原理
比率差动动作方程：
Id>Icdqd
Id>Ｋ1*Ir
式中: Id为差动电流，Ir为制动电流，Ｋ1为比率制动系数。
Icdqd为差动电流起动定值。
图1 比例差动保护的动作特性
图中Id为差动电流，Ir为制动电流，Icdqd为差动启动定值，Izd0
为制动电流定值。
TAP=（VWDG3×CT3×C）/（VWDG1×CT1）
VWDG3为低压侧线电压、CT3为低压侧变比；VWDG1为高压侧线电压、CT1为低压侧变比。
相位补偿选择“退”时，为外部接线补偿，C=3。
差动电流的计算方法为：Id=|Ih+ Il*TAP| ,其中Idh、Idl都为矢量。
制动电流的计算方法为：Ir= Imax |Ih、Il*TAP|。
相位补偿选择“投”时，为内部软件补偿，C=1,
单加高压侧形成的差动电流的计算方法为：Idh=Ih线/3；
单加低压侧形成的差动电流的计算方法为：Idl=Il*TAP；
高压侧和低压侧同时施加，各相差动电流的计算方法为：Id=|Idh +Idl| ,其中Idh、Idl都为矢量。
高压侧和低压侧同时施加，各相制动电流的计算方法为：Ir=Imax |Idh、Idl|。
保护利用三相差动电流中的二次谐波分量作为励磁涌流闭锁判据，二次谐波制动方程如下：
Id2>K2*Id
式中：Id2为A、B、C三相差动电流中的二次谐波电流，K2为二次谐波制动系数，Id为对应的三相差动电流。
3.3 CT断线
CT断线闭锁比率差动保护，CT断线延时为10S，其判据：
Imax≥25%Ie and Imin≤10%Ie
Ie=（变压器容量×106）/（U线×103×3×CTR）
4. 系统参数、定值清单
5. 装置接线说明
5.1 装置对外接线图
参考附图1（背面端子图）参考附图2（装置接线原理图）
5.2 装置电源
端子201、202为装置电源输入端，电源为直流时，201接正极，202接负极，为交流时不分极性；端子203为装置屏蔽接地端子。5.3 交流电流和电压输入
端子104、105、106、107、108、109分别为高压侧电流IA、IB、IC输入；端子110、111、112、113、114、115分别为低压侧电流Ia、Ib、Ic输入；
5.4 开入量
装置共有8路开入，端子223为合位位置信号、224为跳位位置信号。端子225为重瓦斯保护、226为轻瓦斯保护、227为主变过温保护、228压力释放保护、229油位过高保护、230为油位过低保护；端子231为公共端。接线见附图3。
5.5 信号端子
204、205端子为装置异常告警出口； 206、207为事故告警出口； 208、209为故障告警出口；
210、211，212、213，214、215为三组跳闸出口；
216端子为遥控输入端；
5.6 通讯端子
232、233端子为RS-485通讯端子。
6. 显示及键盘操作说明 6.1 键盘及信号灯说明
进入设置界面
或保存设置
界面切换
或设置数字
复归信号继电器
和信号灯
取消设置或回到主菜单
界面切换或设置数字
注：按任意键点亮背光。
光标左移动/显示对比度调低
光标右移动/显示对比度调高
信号灯： RUN ：运行信号灯
COMM ：通讯信号灯
ON ：合位信号灯 OFF ：跳位信号灯 FAULT ：事故信号灯
EVENT ：故障信号灯
6.2 运行说明
正常运行时显示模拟量，线路号，断路器位置。如下图所示
6.3 正常显示及菜单说明
在正常显示方式下或显示动作时，按下ENT 键弹出主菜单，如下：
按
↓
进入主菜单按↑ ↓ 键使光标在菜单之间切换，按ENT 键进入所选的菜单，进入某些菜单需要密码，出厂整定密码为000000
6.4 设置参数菜单说明
进入设置参数菜单时，输入装置密码，装置出现以下界面
设置密码可以设置装置密码
进入修改系统参数按ENT键进行修改第一项定值，可用↑↓←→键进行整定，定值整定后按ENT键会弹出如下界面
按←键或→键选择否或是，按ENT键确认。按↑或↓进行下一个定值修改。
6.5 历史报告菜单说明
进入历史报告菜单弹出如下界面
查看报告：显示所记录的事件报告，按↑键和↓键进行查看，查看报告时按←键或→键可查看对应此报告的动作数据。装置可记录31个事件，且掉电不丢失。
删除报告：按ENT键可删除所有报告。
6.6 时钟日历菜单说明
时钟日历菜单可查看和修改时钟日历，修改时钟日历可按↑↓←→键进行修改
6.7 开入检测菜单说明
进入开入检测菜单弹出如下界面
有开入信号对应的开入显示为1，反之则为0
6.8 就地遥控菜单说明
进入就地遥控菜单弹出如下界面
按↑键和↓键选择要检测的继电器号，按ENT键确认，然后按←键或→键使光标处在合的位置上，按ENT键确认。
6.9 版本号菜单说
版本号菜单显示的是此装置的版本信息。
7. 调试及异常处理说明
7.1 开关量输入检查
在开入检测菜单下对开关量进行检查，将开关量输入端子231接-220V直流电源，223、224、225、226、227、228、229、230分别接+220V直流电源，对应的开关量显示为1，否则显示为0。如装置的控制电源为交流只需把端子231分别与其余各端子短接，对应的开关量显示为1，否则显示为0。
7.2 继电器回路检查
在就地遥控菜单下对继电器回路进行检查，详细操作见就地遥控
菜单说明。
7.3 模拟量输入检查
在装置交流电流、电压输入端加入额定值，在正常显示界面下查看模拟量，显示值误差分别是：保护电流不超过±5%，电压不超过±5%，测量电流不超过±0.5%。如果某一路误差过大，应该在定值菜单中调整的电流或电压系数。
7.4 整组调试
如上述检查全部正确，可整定装置的定值，然后检查装置的动作情况，确认所有保护功能全部正确。
7.5异常处理说明
8. 运行及保修
8.1 运行重要注意事项
1. 装置接地端子必须可靠接地。
2. 装置工作环境温度为-25℃~55℃，防雷、防雨雪，干燥无尘，通
风好，原理热源，周围空气中不含有酸、碱等腐蚀性物质。
3. 运行前装置的液晶视窗如有“冷凝”现象，请在装置干燥后通电。
4. 装置工作电源变化不应超过额定电压的±20%。
5. 运行中不允许在就地遥控菜单中操作。
8.2 保修
用户在正常贮存、运输及运行的条件下，产品出厂日期一年内如发现产品损坏，制造厂负责免费更新或修理。产品终生有偿服务。
9. 订货须知
订货时应指明
a．产品型号、名称、订货数量
b．电源电压、控制回路电压类型（AC220/DC220）
c．特殊功能要求
d．供货地址及时间
附图1 装置端子图
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，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
WBH-801系列主变保护装置测试技能实训指导书 调试组: 调试人员: 调试日期: 国网技术学院 2012年4月
1试验过程中应注意的事项 1)断开直流电源后才允许插、拔插件，插、拔交流插件时应防止交流电流回路开路； 2)存放程序的EPROM芯片的窗口要用防紫外线的不干胶封死； 3)打印机及每块插件应保持清洁，注意防尘； 4)调试过程中发现有问题时，不要轻易更换芯片，应先查明原因，当证实确需更换芯片时， 则必须更换经筛选合格的芯片，芯片插入的方向应正确，并保证接触可靠； 5)试验人员接触、更换芯片时，应采用人体防静电接地措施，以确保不会因人体静电而损 坏芯片； 6)原则上在现场不能使用电烙铁，试验过程中如需使用电烙铁进行焊接时，应采用带接地 线的电烙铁或电烙铁断电后再焊接； 7)试验过程中，应注意不要将插件插错位置； 8)因检验需要临时短接或断开的端子，应逐个记录，并在试验结束后及时恢复； 9)使用交流电源的电子仪器(如示波器、毫秒计等)进行电路参数测量时，仪器外壳应与保 护屏(柜)在同一点接地； 2 安全措施 1）检查模拟断路器位置，确保一次设备停电（#1主变：5011、5012、201、301开关，#2主变：5022、5023、202、302开关）。 2）检查并记录主变保护屏所有压板位置后退出所有压板 3）检查并记录主变保护屏后三侧电压空开位置后断开。 4）检查并记录主变保护屏电压、电流端子连接片位置，断开电压回路、电流回路与外部回路 的连接： 电压回路：在端子排U1D处打开端子U1D1、U1D2、U1D3 、U1D5（分别是UHa、UHb、UHc 、UH0）；U2D1、U2D2、U2D3、U3D5（分别是UMa、UMb、Umc、 UL0）；U3D1、U3D2、U3D3、U3D5（分别是ULa、ULb、Ulc、UL0）. 注：电压空开后电压端子1U1D、1U2D、1U3D端子连片均应处于连接位置。 电流回路：在端子排1I1处打开端子1I1D1、1I1D2、1I1D3（分别是I1Ha、I1Hb、I1Hc）；1I1D9、1I1D10、1I1D11（分别是I2Ha、I2Hb、I2Hc）；1I2D1、1I2D2、1I2D3（分别是IMa、IMb、IMc）；1I3D1、1I3D2、1I3D3（分别是ILa、ILb、ILc）；1I3D9、1I3D10、1I3D11（分别是Ira、Irb、Irc）；1I4D1、1I4D2、1I4D3、1I4D9（分别是Iga、Igb、Igc、Igc0） 3通电前检查 1)退出保护所有压板，断开所有空气开关； 2)检查装置内、外部无积尘、无异物；清扫电路板的灰尘； 3)检查保护装置的硬件配置，各插件的位置、标注及接线应符合图纸要求；
变压器差动保护整定计算 1. 比率差动 装置中的平衡系数的计算 1）．计算变压器各侧一次额定电流： n n n U S I 113= 式中n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器计算侧额定电压。 2）．计算变压器各侧二次额定电流： LH n n n I I 12= 式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流，LH n 为变压器计算侧TA 变比。 3）．计算变压器各侧平衡系数： b n n PH K I I K ?= -2min 2，其中)4,min(min 2max 2--=n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。
平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准，其它侧依次放大。若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取放大倍数最大的一侧倍数为4，其它侧依次减小；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，则取放大倍数最小的一侧倍数为1，其它侧依次放大。装置为了保证精度，所能接受的最小系数ph K 为，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。 差动各侧电流相位差的补偿 变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。 变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度。对于Yo/Δ-11的接线，其校正方法如下： Yo 侧： )0('I I I A A ? ??-= )0(' I I I B B ? ? ? -= )0('I I I C C ? ??-= Δ侧： 3/ )('c a a I I I ? ??-=
一、简介 1.概述 DMP300型微机变压器差动保护测控装置，适用于110KV及以下电压等级的三圈变或两圈变，具有开入采集、脉冲电度量采集、遥控输出、通讯功能。其中DMP321适用于三圈变，DMP322适用于两圈变。 保护功能：a）差电流速断保护 b）二次谐波制动的比率差动保护 c）CT断线识别和闭锁功能 d）过负荷告警 e）过载启动风冷 f）过载闭锁有载调压 遥信量采集：a）本体轻、重瓦斯信号 有载轻、重瓦斯信号 压力释放信号 变压器超温告警 b）主变一侧开关的弹簧未储能、压力异常闭锁、报警 c）从主变一侧开关操作箱中采集开关跳、合位，手跳、手合开关量脉冲电量：一路有功脉冲电度、一路无功脉冲电度 遥控：遥控主变一侧开关 2.特点： 1）差动保护中各侧电流平衡补偿由软件完成，中低压侧电流不平衡系数均以高压侧为基准。变压器各侧CT二次电流相位也由软件自动校正，即变压器各侧CT二次回路可接成丫型（也可选择常规接线），这样简化了CT二次接线，增加了可靠性。 1)变压器保护的差动保护与后备保护完全独立，各侧后备也完全独立，独立的工作电 源、CPU实现真正意义上的主、后备保护，极大地提高了主变保护的可靠性。 2)通过菜单可直接查看主变各侧电流值的大小、相位关系，差电流大小，方便用户调 试与主变投运。 3)选用高性能、高可靠性的80C196单片机，高度集成的PSD可编程外围芯片；宽温军 用、工业级芯片；高精度阻容元件；进口密封继电器。 4)抗干扰、抗震动的结构设计
全封闭金属单元机箱，箱内插板间加装隔离金属屏蔽板；高可靠性的进口接插件，加装固定挡条。 5)独到的多重抗干扰设计 单元装置采取了隔离、软硬件滤波、看门狗电路、智能诊断各种开放闭锁控制，ALL IN ONE的主板电路设计原则，新型结构设计等多种抗干扰措施，取得了良好的效果。 6)体积小、模块化，既可安装于开关柜，构成分散式系统，又可集中组屏。 7)大屏幕液晶汉字显示运行参数、菜单，具有极好的人机界面，操作简单、直观、易 学、易用。 8)所有保护功能均可根据需要直接投退，操作简单。 9)软件实现交流通道的模拟量精度调整，取消了传统的采保通道的误差补偿电位器， 不但简化了硬件，更方便了现场调试、校验，还提高了精度。 10)独到的远动试验菜单功能。装置中设有“远动试验”菜单,通过菜单按钮进行远动信息 传输试验,如“差动速断动作”、“高压侧CT断线告警”等，无需试验接点真正闭合，可在线试验，方便了远动调试。 11)多层次的PASSWORD：运行人员口令、保护人员口令、远动人员口令。 12)事件记录分类记录32条故障信息，32条预告信息，8条自检信息，并具掉电保持功 能。
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
变压器微机保护装置的设计原理 1、设计背景 键盘输入和液晶显示模块又称为人机接口模块，主要负责参数的输入和状态的显示，这里采用的是小键盘输入和LCD1602液晶模块。 电流检测模块采用的是Maxim公司生产的Max471芯片，电压检测模块采用AD736，温度监测模块选用Maxim公司的MAX6674。在电压、电流分别通过电压互感器和电流互感器后，再经过电流、电压监测模块，进行对数据的采集与转换；变压器的温度直接通过温度监测模块进行收集，接着把转换过的数据通入单片机中进行处理，最后报警并显示变压器当前的参数值并自动地控制、调整变压器的运行。 三、系统模块的设计 从总体上看，变压器智能保护系统可以分为以下模块：CPU模块、温度信号处理模块、电流信号监测处理模块、电压信号监测处理模块及<显示）输出模块、通信模块。下面我们就一一进行较为详细的阐述。 1、CPU模块 在本设计中采用的微处理器 变压器微机差动保护的整定计算 作者：程秀娟 (扬子石油化工设计公司南京210048) 摘要：本文首先对变压器差动保护误动的原因作了初步分析,然后介绍了三段折线式比率制动特性的变压器差动保护的基本原理，并对各种参数的整定值设置进行了详细论述。 关键词：变压器差动保护三折线参数整定 1 前言 电力变压器是电力系统中十分重要的供电设备，它出现故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。纵联差动保护是大容量变压器的主保护之一，然而，相对于线路保护和发电机保护来说，变压器保护的正确动作率显得较低，据各大电网的不完全统计，正确动作率尚不足70%。究其原因，就在于变压器结构及其内部独特的电磁关系。要提高变压器差动保护的动作正确率，首先必须找出误动的原因，从而在整定计算时充分考虑这些因素，才能有效地避免误动的出现。 2 变压器差动保护误动原因分析 2.1 空载投入时误动 变压器空载投入时瞬间的励磁电流可能很大，其值可达额定电流的10倍以上，该电流称为励磁涌流。其产生的根本原因是铁心中磁通在合闸瞬间不能突变，在合闸瞬间产生了非周期性分量磁通。 励磁涌流波形特征是：含有很大成分的非周期分量；含有大量的谐波分量，并以二次谐波为主；出现间断。励磁涌流的影响因素有：电源电压值和合闸初相角；合闸前铁芯磁通值和剩磁方向；系统等值阻抗值和相角；变压器绕组的接线方式和中心点接地方式；铁芯材质的磁化特性、磁滞特性等，铁芯结构型式、工艺组装水平。 为防止变压器空投时保护误动，其差动保护通常利用二次谐波作制动。原理是通过计算差动电流中的二次谐波电流分量来判断是否发生励磁涌流。当出现励磁涌流时应有：Id2 > K I d1。其中，Id1、Id2分别为差动电流中的基波和二次谐波电流的幅值；K为二次谐波制动比。但是，由于变压器磁特性的变化，某些工况下励磁涌流的二次谐波含量低，容易导致误动；而大容量变压器、远距离输电的发展，使得内部故障时暂态电流可能产生较大二次谐波，容易导致拒动。这时，就必须选用其它制动方式，如偶次谐波电流制动、判断电流间断角识别励磁涌流、半波叠加制动等。 2.2 区外短路时误动 ING-6024 变压器后备保护装置技术及使用说明书 1. 概述 ING-6024变压器后备保护装置（以下简称装置），主要适应于6KV-220KV变压器的后备保护和测控。 主要功能 保护功能： a) 速断保护 b) III段复合电压闭锁过流保护 c) 过负荷保护 d) 零序电流保护 e) 过电压保护 f) 低电压保护 g) PT断线告警 h) 控制回路断线告警 遥测功能： 三相电流、三相电压、三线电压、频率，功率、功率因数、零序电流、零序电压 遥控功能： 断路器分合闸，装置信号复归，保护软压板投退 遥信功能： 8路遥信开入量 其它： 网络对时和手动对时功能 全隔离RS-485通讯接口，国际标准ModBUS-RTU通讯协议 2.技术数据 AC输入电流 额定5A：15A连续；短时250A 1秒 极限动态范围：625A持续1周波（正弦波） 功耗：5A 时0.16V A，15A时1.15V A 额定1A：3A连续；短时100A 1秒 极限动态范围：250A 持续1周波（正弦波） 功耗：1A 时0.06V A，3A时1.18V A 输出接点 符合IEC 255-0-20：1974，采用简单评估法 5A持续 30A接通符合IEEC C37.90：1989 100A持续1秒 启动/返回时间：<5ms 分断能力（L/R = 40ms）： 24V 0.75A 10,000次 48V 0.50A 10,000次 125V 0.30A 10,000次 250V 0.20A 10,000次 循环能力（L/R = 40ms）： 24V 0.75A 每秒2.5次 48V 0.50A 每秒2.5次 125V 0.30A 每秒2.5次 250V 0.20A 每秒2.5次 光隔输入 在额定控制电压下，每个光隔输入的电流为5mA。 额定电源 110伏：88 - 132Vdc或88 – 121Vac 220伏： 176 - 264Vdc或176 - 242Vac 额定5.5瓦, 最大8.5瓦 例行绝缘 试验电流输入端：500Vac 60秒不小于10M 电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒不小于10M 带CE标志的装置进行下列IEC255-5：1977绝缘测试； 模拟输入：500Vac 60秒不小于10M 电源、光隔输入及输出接点：500Vac 60秒不小于10M 工作温度-10℃～+55℃（+14°F～+131°F）。 老化从室温到+75℃（+167℉）每次48小时以上。一共二十（20）次温度循环。 装置重量 2.5kg（5磅8盎司）。 变压器比率制动纵差保护 整定计算步骤及要领 1.计算制动电流启动值 正常运行中变压器负荷电流通常在额定电流I e 以下，不平衡I bp 电流很小， 无需比率制动，差动动作电流I cd 为恒定，不随制动电流的增大而增大。 所以制动电流启动值：I Zd qd =（0.8～1.0）I e /n L 式中：n L －电流互感器变比 制动电流启动值也就是一折线的拐点电流值。 2.计算差动保护启动电流值 差动保护启动电流(门槛值)现场一般取：I cd qd =（0.4～0.7）I e /n L 如果有条件，最好在现场实测变压器的不平衡电流I bph ,作为差动启动电流 整定计算的依据。 3.计算差动保护速断电流值 差动速断电流值：I cd sd =（6～8）I e /n L 4.计算比率制动系数 比率制动系数K zd 与变压器外部三相最大短路电流、制动电流启动值相关， 与差动电流启动值、速断值相关。 计算比率制动系数：K zd ＝ e I .max )3(I e I 23.0.max )3(I 5.40--外外 5.计算制动电流 制动电流：I Zd ＝(I cd sd - I cd qd )/ K zd ＋I Zd qd 举 例 一、已知参数： 主变容量＝10000KVA ；额定电压＝35/10.5KV ； 计算变压器一次侧额定电流=35 310000?=165（A ）； 一次侧CT 变比=300/5、CT 二次额定电流=60 165=2.75（A ） 主变阻抗电压百分比=7.33% 通过短路电流计算已知主变外部三相最大短路电流=2095（A ） 二、计算定值 1.计算制动电流启动定值：I Zd qd =1.0I e /n L =60 165＝2.75（A ） 2.计算差动启动电流定值：I cd qd =0.7I 2e =0.7×2.75=1.925 取I cd qd =2.0 3.计算差动速断电流定值：I cd sd =8I e /n L =60 1658?= 22（A ） 4. 计算比率制动系数：K zd ＝e max )3(e .max )3(I .I I 23.0I 5.40--外外 =165 209516523.02095I 5.40-?-? =0.468 取K zd ＝0.5 5.计算制动电流：I Zd =(I cd sd - I cd qd )/ K zd ＋I Zd qd =（22-2）/0.5＋2.75 =42.75A 取I Zd =43A 说明：本计算公式中的代表符号与说明书不一致，在使用时应注意。 国电南自 WBZ-500H 系列 微机变压器保护装置 第一部分 技术说明书 目次 4.4 非电量保护 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。 D M P322微机变压器差 动保护装置 1 适用范围 DMP322微机变压器差动保护装置适用于两圈变压器，可集中组屏，也可分散于开关柜。 2 主要功能 2.1保护功能 ①差动速断保护 ②二次谐波制动的比率差动保护 ③CT断线闭锁比率差动保护并告警 ④差流告警 ⑤过负荷告警 ⑥过载启动风冷 ⑦过载闭锁有载调压 ⑧本体保护信号 以上各种保护均有软件开关，可分别投入和退出。 2.2远动功能 主变一侧开关位置遥信及开关事件遥信。 主变本体信号如下：本体轻重瓦斯信号、有载轻重瓦斯信号、超温告警信号、超温跳闸信号、压力释放信号、风扇故障、油位过高、油位异常、油位过低。 主变一侧开关遥控。 2.3录波功能 装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。 3 技术指标 3.1额定数据 交流电流 5A、1A 交流电压 100V 交流频率 50HZ 直流电压 220V、110V 3.2功率消耗 交流电流回路 IN=5A 每相不大于0.5VA 交流电压回路 U=UN 每相不大于0.2VA 直流电源回路正常工作不大于10W 保护动作不大于20W 3.3过载能力 交流电流回路 2倍额定电流连续工作 10倍额定电流允许10S 40倍额定电流允许1S 交流电压回路 1.2倍额定电压连续工作 直流电源回路 80%—110%额定电压连续工作 3.4测量误差 测量电流电压不大于±0.3% 有(无)功功率不大于±0.5% 保护电流不大于±3% 3.5温度影响 正常工作温度： -10℃～ 55℃ 极限工作温度： -25℃～ 75℃ 装置在-10℃～55℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±1%。 3.6安全与电磁兼容 ①脉冲干扰试验 能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验. ②静电放电抗扰度测试 能承受IEC61000-4-2标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。 ③射频电磁场辐射抗扰度测试 能承受IEC61000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。 ④电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 能承受IEC61000-4-4标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。 ⑤浪涌(冲击) 抗扰度试验 能承受IEC61000-4-5标准Ⅳ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。 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。 电力变压器的保护配置 随着企业的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，变压器的安全运行更是必不可少的条件。而合理可靠的保护配置是变压器安全运行的必备条件。现代生产的变压器，虽然在设计和材料方面有所改进，结构上比较可靠，相对于输电线路和发电机来说，变压器故障机会也比较少，但在实际运行中，仍有可能发生备种类型的故障和异常运行情况，这会对供电可靠性和系统的正常运行带来严重影响。为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。 第一章电力变压器的故障及不正常工作状态 （一）变压器的故障 变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。因此，当变压器发生各种故障时，保护装置应能尽快的将变压器切除。实践表明，变压器套管和引出线上的相间短路、接地短路、绕组的匝间短路是比较常见的故障形式，而变压器油箱内发生相间短路的情况比较少。 （二）变压器的不正常运行状态 变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路和过负荷引起的过电流；中性点直接接地电力网中，外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。大容量变压器在过电压或低频率等异常运行工况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件过热。变压器处于不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器 差动保护的功能及定值计算 1 微机变压器差动保护功能 1.1比率制动式差动保护 比率制动式差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障，高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。当突变量大于0.25倍差动定值时投入，动作判据为; ｛Icd≥Icdset 当Izd≤Izdset时， Icd≥Icdset+K1(Izd-Izdset) 当Izd〉Izdset时, 电流方向以实际的功率方向为准。其中Icd为差电流: Icdset为差动保护整定计算值; Icdset为差动保护门槛计算值； Izd为保护制动电流 K1为比率制动系数（0.4～0.7）可选; H为变压器35kV侧流进差动保护实际电流; L为变压器10kV侧流进差动保护实际电流; １. 2二次谐波闭锁功能 变压器投入时，励磁涌值为变压器额定电流的5~8倍，励磁涌中含有63％比率的二次谐波电流Im2。微机差动保护设置了二次谐波闭锁差动保护功能，来防止变压器空载投入时励磁涌流导致差动保护误动作。二次谐波制动功能的判据如下: Icd2≥K2Icd 式中，Icd为差动电流的基波分量; Icd2为差动电流中的二次谐波分量; K2为二次谐波制动系数（０.１～０.４）可选; １.３差动速断保护 当变压器内部发生严重短路时，短路电流很大，由于铁芯饱和输出电压波形将发生畸变，为提高保护的可靠性和动作速度，差速断保护不受二次谐波闭锁条件限制直接动作，此功能由软件控制投入或退出。 １.４差流过大告警 动作判据为: Icd≥Icdset/2 式中，Icd为任一相的差动电流; Icdset为差动保护最小定值; 任一相差动电流大于差动电流定值一半时，运行超过３Ｓ后，发出差流过大告警信号。此功能由软件控制投入或退出。 １.５电流互感器二次回路断线监视功能 微机差动保护与传统常规差动保护在接线不同之处是: 为了判断电流互感器ＴＡ二次断线，差保高压侧ＴＡ必须接成星形接线，保护装置给出以下判据为: | a+ b+ c|>0.5A时,保护会发出断线警告信号，并由微机软件控制是否闭锁差动保护。此项功能均由自适应的门槛值控制，无需整定定值。 1.6变压器高压侧相位差与平衡补偿 Y，d——11组双绕组变压器，Y侧电流相位需要校正相位，常规接线高压侧TA的二次侧接成d型接线，而微机差动保护具有软件校正功能，只要投入Y/d功能即可，就校正了相位，相当于把二次接成了d型接线，TA二次输出线电流。 1.7变压器低压侧电流平衡系数 差保接线，变压器低压侧TA与高压侧TA二次电流平衡补偿，常规差保接线靠适当选择变压器两侧TA变比来实现，而微机差动保护是靠软件功能来完成，以高压侧二次电流为基 WDZ-5241变压器差动保护装置 1装置功能 WDZ-5241变压器差动保护装置主要用于10KV及以下容量为6300KV A以上或2000KV A以上电流速断保护灵敏性不满足要求的大容量低压变压器的差动保护，与配套的WDZ-5242变压器保护测控装置共同构成大型变压器的全套保护。 WDZ-5200系列变压器保护装置还包括WDZ-5242变压器保护测控装置、WDZ-5243变压器综合保护测控装置、WDZ-5244三卷变差动保护装置，其在保护、测控功能的区别见下表所示。 2保护功能及原理 2.1差动起动元件 装置差动速断和比率差动采用突变量起动元件和过流起动元件，当差动电流发生突变或者差动电流的最大值大于相应的过流定值时，起动元件动作并展宽10s，开放起动继电器。 2.2 差动电流制动电流计算公式 按照同名端同在变压器侧或母线侧的原则，进行差动电流的计算，即为两侧电流的矢量 和；制动电流按照两侧电流绝对值和的一半计算。 装置支持钟点数接线为YN,y/YN,d11/d,YN11/d,YN1，通过折算到高压侧的副边变比系数K phl 自动进行星三角转换，不需要通过外部转换。 额定二次值低侧额定一次值高侧高侧额定电压额定二次值 高侧额定一次值低侧低侧额定电压CT CT CT CT ????= phl K 变压器钟点数为YN ，y ： ??? ?????+=??? ???+=? ???phl al ah a phl al ah a K I I DI K I I HI 2 ??? ?????+=??? ???+=? ???phl bl bh b phl bl bh b K I I DI K I I HI 2 ??? ?????+=??? ???+=? ???phl cl ch c phl cl ch c K I I DI K I I HI 2 式中： DI a 、DI b 、DI c ：变压器A 、B 、C 差动电流 HI a 、HI b 、HI c ：变压器A 、B 、C 制动电流 I ah 、I bh 、I ch ：变压器高压侧A 、B 、C 电流 I al 、I bl 、I cl ：变压器低压侧A 、B 、C 电流 变压器钟点数为YN ，d11： ??? ??? ??+??? ??-=???????+??? ??-=??????phl al bh ah a phl al bh ah a K I I I DI K I I I HI 32 3 ??? ??? ??+??? ??-=???????+??? ??-=??????phl bl ch bh b phl bl ch bh b K I I I DI K I I I HI 32 3 摘要变压器的差动保护是反应变压器各端电流互感器二次电流流入差动继电器的电流差而动作的。在保护范围内无故障时，差动继电器内不平衡电流应接近于零。但在某些情况下，保护范围内无故障时差动继电器内仍有较大的不平衡电流。本文对变压器差动保护的这个特点进行介绍，并简单分析了变压器差动保护两种误动作的原因。 关键词变压器差动保护不平衡电流误动原因分析 引言差动保护是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端的电气量进行比较，从而判断保护是否动作。根据基尔霍夫定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器应该归算到同侧）。当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流就不相等了。差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。因此，这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度，适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。所以，这种方法广泛用于保护大容量、高电压的变压器，并以其优越的保护性能成为大容量、高电压变压器的主要保护方法。然而值得注意的是，由于变压器在结构和运行上具有一些特点，因此在实际运行中保护范围内无故障时，差动保护装置也具有较大的不平衡电流，这种不平衡电流可能引起差动保护装置的误动作。另外，即使考虑了变压器差动保护的这些特点并加以修正，由于这种保护装置的复杂性在有些情况下也常出现一些误动作现象。本文将就变压器差动保护两种误动作的原因加以简单的分析。 一、变压器差动保护的特点 1、变压器励磁涌流的存在 变压器励磁电流（激磁电流）仅流经变压器的某一侧，因此通过电流互感器反应到差动回路中将形成不平衡电流。稳态运行时，变压器的励磁电流不大，只有额定电流的2-5%。在差动范围外发生故障时，由于电压降低，励磁电流减小。所以这两种情况下所形成的不平衡电流都很小，对变压器的差动保护影响不大。 但是，当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下，则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的，具体分析如下：当二次侧开路而一次侧接入电网时，一次电路的方程为 u1=umcos(wt+α)=i1R1+N1dφ/dt (1) u1：一次电压， um：一次电压的峰值， α：合闸瞬间的电压初相角， R1：变压器一次绕组的电阻， N1：变压器一次绕组的匝数， φ：变压器一次侧磁通。 由于i1R1相对比较小 诜治鏊蔡 坛跏冀锥慰梢院雎圆患?lt;BR>所以 u mcos(wt+α)= N1dφ/dt dφ= ( um/ N1) cos(wt+α) dt 积分，得 φ=( um/ N1) sin(wt+α)+c φ=φm sin(wt+α)+c φm为主磁通峰值，c为积分常数。 设铁芯无剩磁当t=0时，φ=0 所以c=-φmsinα 所以空载合闸磁通为 φ=φm sin(wt+α) -φmsinα（2） 由（2）式可得空载合闸磁通的大小与电压的初相角α有关考虑最不利情况 当α=900时，电压过零 电力变压器保护设计规范说明 电力变压器保护设计规范（GB／T50062—2008） 4·0·1电压为3～110kV，容量为63MV·A及以下的电力变压器，对下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置： 1，绕组及其引出线的相问短路和在中性点直接接地或经小电阻接地侧的单相接地短路。2，绕组的匝间短路。 3，外部相间短路引起的过电流。 4，中性点直接接地或经小电阻接地的电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压。5，过负荷。 6，油面降低。 7，变压器油温过高、绕组温度过高、油箱压力过高、产生瓦斯或冷却系统故障。 4.0.2容量为0.4MV·A及以上的车间内油浸式变压器、容量为0.8MV·A及以上的油浸式变压器，以及带负荷调压变压器的充油调压开关均应装设瓦斯保护，当壳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。 瓦斯保护应采取防止因震动、瓦斯继电器的引线故障等引起瓦斯保护误动作的措施。当变压器安装处电源侧无断路器或短路开关时，保护动作后应作用于信号并发出远跳命令，同时应断开线路对侧断路器。 4.0.3对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设下列保护作为主保护，且应瞬时动作于断开变压器的各侧断路器，并应符合下列规定： 1，电压为10kV及以下、容量为10MV·A以下单独运行的变压器，应采用电流速断保护。 2，电压为10kV以上、容量为10MV·A及以上单独运行的变压器，以及容量为6.3MV·A及以上并列运行的变压器，应采用纵联差动保护。 3，容量为10MV·A以下单独运行的重要变压器，可装设纵联差动保护。 4，电压为10kV的重要变压器或容量为2MV·A及以上的变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时，宜采用纵联差动保护。 5，容量为0.4MV·A及以上、一次电压为10kV及以下，且绕组为三角一星形连接的变压器，可采用两相三继电器式的电流速断保护。 4.0.4变压器的纵联差动保护应符合下列要求： 1，应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 2，应具有电流回路断线的判别功能，并应能选择报警或允许差动保护动作跳闸。 3，差动保护范围应包括变压器套管及其引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。但在63kV或110kV电压等级的终端变电站和分支变电站，以及具有旁路母线的变电站在变压器断路器退出工作由旁路断路器代替时，纵联差动保护可短时利用变压器套管内的电流互感器，此时套管和引线故障可由后备保护动作切除；如电网安全稳定运行有要求时，应将纵联差动保护切至旁路断路器的电流互感器。 4.0.5对由外部相间短路引起的变压器过电流，应装设下列保护作为后备保护，并应带时限动作于断开相应的断路器，同时应符合下列规定： 1，过电流保护宜用于降压变压器。 2，复合电压启动的过电流保护或低电压闭锁的过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。 4.0.6外部相间短路保护应符合下列规定：变压器微机差动保护的整定计算
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国电南京自动化股份有限公司
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技术说明书 使用说明书
V 2.5
国电南京自动化股份有限公司
2002 年 12 月
*本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料 *国电南自技术部监制
1 装置概述
1
2 技术参数
2
2.1 工作环境
2
2.2 额定参数
2
2.3 主要技术指标
2
2.4 保护动作精度
3
2.5 绝缘性能
3
2.6 抗电磁干扰
4
3 硬件说明
5
3.1 概述
5
3.2 机箱结构
5
3.3 AC 交流输入模件
6
3.4 AD 转换模件
6
3.5 主 CPU 模件
6
3.6 出口跳闸模件
6
3.7 信号模件
6
3.8 打印管理模件
7
3.9 显示模件
7
4 保护原理
8
4.1 启动算法
8
4.2 差动保护
8
4.3 后备保护
11
17
4.5 分差保护
17
4.6 短引线保护
17
5 整定值的计算及整定
18
5.1 定值清单
18
5.2 变压器各侧的额定电流 TA 二次电流 Ie
18
5.3 差动保护
18
5.4 分差保护
18
5.5 短引线保护
18
5.6 分差保护
21
5.6 短引线保护
22变压器差动保护
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