电力变压器纵差保护二次回路接线浅析
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变压器纵联差动保护----84258d0c-6eac-11ec-bd2b-7cb59b590d7d第四节变压器纵联差动保护一、变压器纵差保护原理纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。
对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如下图所示。
为了确保纵向差动保护的正确运行,在正常运行和外部故障期间,两个二次电流应相等,差动电路电流应为零。
在保护范围内发生故障时,流入差动回路的电流为短路点短路电流的二次值,保护动作。
应该‘’‘’ii‘nta2i121i?i???‘?ntnta1nta2或nta1i1‘2‘’2结论:正确选择两侧电流互感器的变比。
纵差保护灵敏度高。
二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡电流及减小不平衡电流的措施在正常运行和保护范围外短路的情况下,流入纵联差动保护差动回路的电流称为稳态不平衡电流IBP。
1.由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流思考:由于变压器通常采用Y和DLL的接线方式,因此两侧电流的相位差为30度。
此时,如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式,则由于二次电流的相位不同,差动电流将流入继电器。
如何消除这种不平衡电流的影响?解决办法:通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形,而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形。
2.两侧电流互感器误差引起的不平衡电流思考:变压器两侧电流互感器有电流误差△i,在正常运行及保护范围外部故障时流入差回路中的电流不为零,为什么?为什么正常运行时不平衡电流很小?当存在外部故障时,不平衡电流为什么会增加?“i2?i2原因:电流互感器的电流误差与其励磁电流、二次负载和励磁阻抗有关,而励磁阻抗又与铁芯特性和饱和程度有关。
当被保护变压器两侧电流互感器型号不同,变比不同,二次负载阻抗及短路电流倍数不同时都会使电流互感器励磁电流的差值增大。
减少这种不平衡电流影响的措施:(1)在选择互感器时,应选带有气隙的d级铁芯互感器,使之在短路时也不饱和。
直流母线电压监视装置原理图-------------------------------------------1 直流绝缘监视装置----------------------------------------------------------1 不同点接地危害图----------------------------------------------------------2 带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------3 带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------5 带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)-------- -----------6 闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)-----------------------------8 闪光装置接线图(由闪光继电器构成)-----------------------------------9 中央复归能重复动作的事故信号装置原理图-------------------------9 预告信号装置原理图------------------------------------------------------11 线路定时限过电流保护原理图------------------------------------------12 线路方向过电流保护原理图---------------------------------------------13 线路三段式电流保护原理图---------------------------------------------14 线路三段式零序电流保护原理图---------------------------------------15 双回线的横联差动保护原理图------------------------------------------16 双回线电流平衡保护原理图---------------------------------------------18 变压器瓦斯保护原理图---------------------------------------------------19 双绕组变压器纵差保护原理图------------------------------------------20 三绕组变压器差动保护原理图------------------------------------------21 变压器复合电压启动的过电流保护原理图---------------------------22 单电源三绕组变压器过电流保护原理图------------------------------23 变压器过零序电流保护原理图------------------------------------------24 变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------24线路三相一次重合闸装置原理图---------------------------------------26自动按频率减负荷装置(LALF)原理图--------------------------------29储能电容器组接线图------------------------------------------------------29小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图---------------------------29变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图------30变电站事故照明原理接线图---------------------------------------------31开关事故跳闸音响回路原理接线图------------------------------------31二次回路展开图说明(10KV线路保护原理图)-----------------------32直流回路展开图说明------------------------------------------------------331、图E-103为直流母线电压监视装置电路图,请说明其作用。
直流母线电压监视装置原理图 -------------------------------- 1直流绝缘监视装置 ---------------------------------------- 1不同点接地危害图 ---------------------------------------- 2带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)-------------------- 3带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)-------------------- 5带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)-------- --------- 6闪光装置接线图(由两个中间继电器构成) ---------------------------- 8闪光装置接线图(由闪光继电器构成) ---------------------------------- 9中央复归能重复动作的事故信号装置原理图--------------------- 9预告信号装置原理图 -------------------------------------- 11线路定时限过电流保护原理图 ------------------------------ 12线路方向过电流保护原理图 -------------------------------- 13线路三段式电流保护原理图 -------------------------------- 14线路三段式零序电流保护原理图 ---------------------------- 15双回线的横联差动保护原理图 ------------------------------ 16双回线电流平衡保护原理图 -------------------------------- 18变压器瓦斯保护原理图 ------------------------------------ 19双绕组变压器纵差保护原理图 ------------------------------ 20三绕组变压器差动保护原理图 ------------------------------ 21变压器复合电压启动的过电流保护原理图 ----------------------- 22单电源三绕组变压器过电流保护原理图 ------------------------ 23变压器过零序电流保护原理图 ------------------------------ 24变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保--------- 24线路三相一次重合闸装置原理图 ---------------------------- 26自动按频率减负荷装置(LALF)原理图-------------------- 29储能电容器组接线图 -------------------------------------- 29小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图 --------------------- 29变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图--------- 30变电站事故照明原理接线图 -------------------------------- 31开关事故跳闸音响回路原理接线图 -------------------------- 31二次回路展开图说明(10KV 线路保护原理图)---------------------- 32直流回路展开图说明 -------------------------------------- 331、图E-103 为直流母线电压监视装置电路图,请说明其作用答:直流母线电压监视装置主要是反映直流电源电压的高低。
直流母线电压监视装置原理图----------------------------- 1直流绝缘监视装置---------------------------------------- 1不同点接地危害图---------------------------------------- 2带有灯光监视的断路器控制回路(电磁操动机构)--------------------- 3带有灯光监视的断路器控制回路(弹簧操动机构)--------------------- 5带有灯光监视的断路器控制回路(液压操动机构)--------------------- 6闪光装置接线图(由两个中间继电器构成)------------------------------ 8闪光装置接线图(由闪光继电器构成)------------------------------------ 9中央复归能重复动作的事故信号装置原理图------------------- 9预告信号装置原理图------------------------------------- 11线路定时限过电流保护原理图----------------------------- 12线路方向过电流保护原理图------------------------------- 13线路三段式电流保护原理图------------------------------- 14线路三段式零序电流保护原理图--------------------------- 15双回线的横联差动保护原理图----------------------------- 16双回线电流平衡保护原理图------------------------------- 18变压器瓦斯保护原理图----------------------------------- 19双绕组变压器纵差保护原理图----------------------------- 20三绕组变压器差动保护原理图----------------------------- 21变压器复合电压启动的过电流保护原理图--------------------- 22单电源三绕组变压器过电流保护原理图----------------------- 23变压器过零序电流保护原理图----------------------------- 24变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保------24线路三相一次重合闸装置原理图--------------------------- 26自动按频率减负荷装置(LALF)原理图-------------------- 29储能电容器组接线图-------------------------------------- 29小电流接地系统交流绝缘监视原理接线图--------------------- 29变压器强油循环风冷却器工作和备用电源自动切换回路图------30变电站事故照明原理接线图------------------------------- 31开关事故跳闸音响回路原理接线图------------------------- 31二次回路展开图说明(10KV线路保护原理图)------------------------- 32直流回路展开图说明------------------------------------- 331、图E-103为直流母线电压监视装置电路图,请说明其作用。
电力变压器的纵差保护一.引言电力变压器在电力系统中是十分重要的电气设备。
微机保护在整个系统中占有重要的地位,它的性能好坏将直接影响到系统安全稳定运行和能否可靠地供电。
电力变压器微机保护通常由电流纵差动保护(反应变压器的内、外部故障,瞬时动作于跳闸)与瓦斯保护(反应变压器的内部短路故障或油面降低,瞬时动作于信号或跳闸)作为主保护,而过电流或复合电压启动的过电流保护〔反应变压器外部相间短路)、过负荷保护(反应变压器对称过负载,动作于信号或跳闸)、零序过流保护(反应变压器大电流接地系统中变压器外部接地短路,一般作用于信号)、过激磁保护(反应变压器过励磁,动作于信号或跳闸)等构成其后备保护。
瓦斯保护用来反映变压器油箱内部的相间或匝间短路是一种非电量保护,其动作时间一般晚差动保护。
差动保护是作为变压器相间、匝间和接地短路故障的保护,它是变压器的一种重要的保护形式。
二.电流平衡与相位校正原理在理想情况下,当变压器正常运行或发生外部故障时,流过差流回路的电流为零,差动继电器不动作。
实际上由于主变各侧CT型号、变比、计算变比、磁饱和特性、励磁电流及主变空载合闸的励磁涌流等影响,差流回路不可避免存在不平衡电流;一旦不平衡电流超过差动继电器动作整定值时,会导致差动保护误动作。
为了防止变压器励磁涌流所产生的不平衡电流引起差动保护误动作,主变差动保护采用间断角制动原理、二次谐波制动原理、波形对称原理躲过变压器励磁涌流的影响;为防止两侧CT型号不同所产生的不平衡电流引起差动保护误动作,则采用增大启动电流值以躲开主变保护范围外部短路时的最大不平衡电流;为了防止因变压器接线组别、CT变比不同引起的不平衡电流,则采用软件进行相位补偿及电流数值补偿使其趋于平衡。
图1变压器差动保护连线图Y→△补偿方式主变差动保护实际对主变高压侧(Y型侧)二次电流相位校准,算法如下:Y型侧:(222(222(222I I I A A B I I I B B C I I I C C A '⎧∙∙∙⎪=-⎪⎪'∙∙∙⎪=-⎨⎪'∙∙∙⎪⎪=-⎪⎩△型侧:222222a a b b c c I I I I I I ∙∙∙∙∙∙'⎧=⎪⎪'⎪=⎨⎪'⎪=⎪⎩ △→Y 补偿方式主变差动保护实际对主变低压侧(△型侧)二次电流相位校准,算法如下:Y 型侧:220220220()()()A A B B C C I I I I I I I I I ∙∙∙∙∙∙∙∙∙'⎧=-⎪⎪'⎪=-⎨⎪'⎪=-⎪⎩ △型侧:222222222()/()/()/a a c b b a c c b I I I I I I I I I ∙∙∙∙∙∙∙∙∙'⎧=-⎪⎪'⎪=-⎨⎪'⎪=-⎪⎩其中02221()3A B C I I I I ∙∙∙∙=++表示Y 型侧去掉零序电流,目的在于去除主变区外接地故障时流入Y 型侧的零序电流;因为△型侧不能提供零序电流通路,当发生接地故障时,零序电流在差流回路会产生不平衡电流而引起差动保护误动作。
#2发变组纵差保护动作处理浅析摘要:2010年4月8日#2机组运行中差动保护动作,启动全停出口造成发变组全停,经过查找、结合保护装置信息分析,保护动作原因是由于#2发电机中性点处的电流互感器TA2断线造成的,说明电气接线工作与保护装置的可靠性是紧密相连的,由于保护装置的故障或工作的差错失误均可造成继电保护的误动和拒动的。
在事故发生后的判断、处理方面就要求运行人员准确判断,果断处理,谨慎操作,以防止事故的扩大。
关键词:差动保护动作分析处理1、设备状况国华盘山发电有限责任公司#2发电机为俄式三相隐极式同步发电机,型号为TBB-500-2EYЗ,有功功率500000kW, 定子电压20000V,定子线圈接线方式为YY型。
相应的发变组保护采用GE公司UR系列产品综合保护装置,发电机、主变、高厂变、高公变电气量保护实现了双重化,A屏、B屏、C屏、D屏为电气量保护;E屏为励磁机保护、主变和高厂变及高公变非电气量保护,具体#2机发变组保护及安全自动装置配置为:发变组保护A屏:发电机保护装置G60-I(GE公司产品)发变组保护B屏:发电机保护装置G60-II(GE公司产品)发变组保护C屏:主变压器保护装置T60-I、高厂变保护装置T35-I、高公变保护装置T35-I(均为GE公司产品)发变组保护D屏:主变压器保护装置T60-II、高厂变保护装置T35-II、高公变保护装置T35-II(均为GE公司产品)发变组保护E屏:励磁机保护装置T35、非电气量保护C30(均为GE公司产品)2、事故经过2010年4月8日22时31分,#2机单元控制室立盘发出“2BA异常、2BB异常、发变组异常”光字,2BA、2BB工作进线开关跳闸,备用进线开关合入;发电机解列、灭磁,甩负荷400MW,联跳汽轮机、锅炉;网控立盘发出“5021开关保出口跳闸,5022保护装置动作,5022保护出口跳闸,盘北线故障录波器呼叫,OBC02、OBD02段呼叫”光字,OBC02、OBD02段工作电源开关跳闸、备用进线开关合好,备自投正常,OBT10、OBT20高压开关自投,5022、5021开关三相跳闸,继电器室保护装置:5022开关保护屏有勾通三跳、跳A、B、C、5021开关保护屏有跳A、B、C,盘北线故障录波器显示开关变量启动,就地检查#2主变2AT、#2高厂变2BT、#2高公变OBT02已停运;#2发电机A屏有发电机纵差保护动作信息。
变电站的二次回路及继电保护调试分析摘要:继电保护二次回路是变电站的一个重要组成,主要由继电保护装置和相关的二次回路构成的一个统一的整体,它对整个电力系统的运行状态起着决定性的作用。
继电保护中二次回路常常会因调试不当或安装错误引起故障,一旦发生故障就会使继电保护装置的使用性能大大降低,对电力系统的正常运行造成极大影响。
本文就变电站继电保护二次回路的调试工作进行分析。
关键词:变电站;继电保护;二次回路;调试1变电站的二次回路调试1.1准备工作首先,在对变电站二次回路进行调试前必须要详细了解其系统设备,熟练掌握综合自动化装置的安装方法,如何控制其保护屏、直流屏、电度表屏等;熟练掌握一次主接线;认真检查其运行状态、各系统间的位置是否正确。
其次,检查二次设备的外部情况,查看其接线是否完整,内部元件是否完好,外部有无损坏。
查看各屏之间的电源连接是否符合要求,设置好装置的地址,这样就可以明确判断整个装置的反应情况。
最后,在确保调试设备的通讯线正常连接的情况下,查看系统装置中的数据信息。
1.2电缆连接调试电缆的连接调试主要包括以下几个方面:①对开关控制回路的调试,包括对控制回路、断路器等位置的指示灯的检查,如果发现指示灯全亮或全熄,需要立即将直流电源关闭,认真寻找发生问题的原因。
②用常规的安装调试方式对信号控制回路进行调试,以智能终端箱为中心,终端箱中刀闸、开关、主变本体等控制信号正确性,为后期的联合调试提供便利。
③对于电缆其他信号回路的调试,包括事故跳闸信号、运行状态信号、事故预告信号等。
1.3开关量调试检查后台机刀闸、断路器的状态是否正确,如果与实际情况不吻合需要及时查看刀闸和断路器的触点连接情况,连接不正确时在合适的调度端对电缆中的接线进行更正。
1.4主变压器本体信号的检查主变压器测温电阻通常应有三根出线,以提高测温的精度,其中两根为补偿从主变压器到主控室电缆本身的电阻而共同接测温电阻另一端用,另一根接测温电阻一端。
浅谈差动保护CT二次接线分析摘要:随着我国电力系统规模不断的扩大,影响变压器正常运行的事故常常发生,例如区外故障、CT开路等,采取切实有效的措施防止变压器区外故障误动具有重要意义。
电能的生产、输送、分配的整个过程中,都离不开电压和电流互感器,它们和二次测量仪表一起,时刻在监视着电力系统的运行状况。
针对电流互感器(CT)在运行中发生的故障进行分析,并阐述一些处理方法。
关键词:差动保护、CT二次接线一、CT二次开路原因和处理方法根据CT的基本原理知道,在正常工作情况时,CT的一次线圈与二次线圈之间没有电联系。
因此,互感器以及与之相连接的二次测量仪表是电力系统的耳朵和眼睛,是电力系统不可缺少的重要设备。
CT二次开路原因和处理方法:1、二次开路的原因(1)、室外端子接线盒受潮,端子螺丝和垫片绣蚀过重。
造成开路;(2)、二次线端子接头压接不紧。
回路中电流很大时,发热烧断或氧化过甚造成开路;(3)、由于电流回路中试验端子压板的胶木接头过长,旋转端子金属片未压在金属片上,而误压在胶木套上致使开路;(4)、检修调试人员工作中的失误,如忘记将继电器内部及表计内部的电流回路接头接好,或接头脱焊的等造成二次回路开路。
2、二次开路产生的后果(1)、CT的主绝缘如果击穿,一次高电压就会进入二次回路,危及人身与设备安全.保护可能闪无电流而不能反映故障,对于差动保护和零序保护,则可能因开路时产生不平衡电流而误动作,所以《安全规范》规定.CT在运行中严禁开路;(2)、使用中的CT不允许二次侧开路,如果二次线圈开路一次电流变成激磁电流,其数值比正常的增加数两倍,铁芯中的磁能中由正常的数十毫特斯拉剧增到饱和时的至特斯拉,感应电压峰值可达几千伏,危机设备与人身安全。
3、CT二次开路时所发生的现象(1)、认真听CT本体有无噪声,震动等不均匀的声音,这种现象在负荷小时不太明显,当发生开路时,因磁通强度的增加和磁通的非正弦性,硅钢片震动力加大,将产生较大的噪声;(2)、检测CT二次回路端子。
矿山动力变压器纵差保护二次回路接线技术分析
彭秋红李树伟
(平顶山工业职业技术学院, 河南平顶山 467001 )
摘要:针对矿山电力系统中Y-d11接线组别的三相动力变压器纵差保护的特点、接线方式、工作机理进行了深入细致的系统论述,给出了纵差保护二次回路应采用的正确接线方式。
关键词:变压器;纵差保护;不平衡电流;接线方式
The Analysis of the Secondary Circuit Wiring T echnic of Mineral
Transformer’s Different Protection
PENG Qiu-hong, LI Shu-wei
(Pingdingshan Industrial Collage of Technology,Pingdingshan 467001,china) Abstract:The article systematically discusses the characteristic of different protection on the three-phase power transformer of Y-d11 wiring group in mineral mountain electric power system. It gives the exact mode of secondary circuit wiring of different protection.
Key works:Transformer;different protection;unbalance current;mode of connection
1. 引言
在矿山供电系统中,纵差保护作为大容量动力变压器的主保护,被广泛运用。
主要用来保护变压器内部、套管及引线上的各种短路故障,动作于瞬时断开变压器各侧断路器。
变压器纵差保护是通过比较变压器两侧电流的幅值和相位的原理构成的。
把变压器两侧的电流互感器按差接法接线,在正常运行和保护区外部故障时,流入继电器的电流为两侧电流之差,其值接近为零,继电器不动作;在保护区内部故障时,流入继电器的电流为两侧电流之差,其值为短路电流,继电器动作。
可见,变压器两侧电流互感器的接线正确与否,直接影响到纵差保护的动作可靠性。
将三相变压器连接组别的概念引入两侧电流互感器的接线,可以在投运前有效地保证变压器纵差保护电流回路的接线正确。
2. 纵差保护需考虑的绕组电流分析
2.1 纵差绕组电流相位
对于常用的Yd-11接线组别的三相电力变压器,其两侧一次电流相位差为30°,如果两侧纵差TA二次都接成Y形,则即使两侧纵差TA二次电流相等,但由于两侧电流存在相位差也将在差动线圈中产生较大的不平衡电流。
为消除纵差保护两侧TA在正常运行中因变压器接线而造成的相位差。
常采用相位补偿的方法来消除。
即将变压器Y形侧的纵
差TA二次侧接成△形,将变压器△形侧的纵差TA二次侧接成Y形,以便将变压器两侧纵差保护TA二次侧电流的相位矫正过来。
2.2 纵差绕组电流极性
纵差绕组接线中还存在一个重要的问题,
即极性问题。
当变压器高、低压两侧纵差绕组的电流极性接线正确时,通过相位表测量、绘制出的向量图,就能够反映出纵差绕组高、低压两侧电流大小相等、向量和为零,两侧差动电流抵消为零,纵差保护不动作。
但当差动绕组高、低压两侧电流极性接反,测量绘制出的向量图反映高、低压两侧电流大小相等、方向同向,所叠加出的不平衡电流为任一侧电流的近两倍,而造成差动保护的误动。
3. 纵差保护正确的接线方式
3.1不平衡电流产生的原因和消除方法
理论上,正常运行和区外故障时,Ij=I1"- I2"=0(Ij为输入继电器的电流,I1"、 I2"为TA二次侧电流),实际上,很多因素使
Ij= Ibp≠0(Ibp为不平衡电流)。
下面讨论不平衡电流产生的原因和消除方法:
由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流:(Y/Δ-11)Y-d11 接线方式——两侧电流存在的相位差为30°(如图1)。
Fig.1 Two sides current phase shifts of
transformer
消除方法:相位校正。
变压器Y侧TA(二次侧):Δ形(如图2)。
变压器Δ侧TA(二次侧):Y形(如图2)。
图2 纵差绕组TA二次侧接线
Fig.2 The differs to round TA another side
connects the line
图3电流矢量图
Fig.3
Current vector diagram
图1变压器两侧电流相位差
3由矢量图可知(见图3),差动臂中的 2B 2A 2
A I I I
-∆和同相位,消除了相位差造成
的不平衡电流,但2A 2B 2A I 3I I =
-应该
选择合适的互感器变比予以消除。
为使正常运行或保护区外故障时, Ij=0,则∆=2A 2A I I 3 应使
B
A l l l A l n n n n n =I I
=⇒
I =I A ∆∆A 1
1122
11
13/
3
即高压侧电流互感变比应加大
倍,
可消除因变压器两侧互感器变比不同引起不平衡电流。
3.2 二次回路接线中组别的测试方法 首先,确定变压器两侧各相TA 的极性。
选取从高压侧至低压侧为一次电流正方向,采用直流法,分别对两侧每相TA 测试极性,标记TA 二次线圈同名端。
其次,将两侧TA 二次线圈连成三相组。
对变压器Y 侧三相TA 二次线圈按照A 相非同
名端与B 相同名端相连接、从节点引出iA 的方式,依次连接并引出iB 、iC ,形成Δ接线;对变压器Δ侧TA 的二次线圈,先将三相非同名端相互连接,再分别从同名端引出ia 、ib 、ic ,形成Y 0接线。
第三,测试三相TA 组别。
分别将变压器
两侧三相TA 一次线圈的电流流出端短接,使三相TA 一次线圈形成Y 连接;按照变压器组别试验的方法,分别对高、低压侧TA 进行组别测试,TA 二次回路的测试点最好选择在保护屏端子排处。
如果测试结果分别为Yd5和Yy12,则说明接线正确;否则,则应按照上述步骤重新进行检查与核对。
参考文献:
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作者简介:彭秋红(1966— ),女,河南襄城人,讲师,1990年毕业于焦作工学院,现从
事教学与研究工作,已发表论文多篇。