变压器保护装置
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主变保护装置的作用
主变保护装置的作用主变保护装置是电力系统中重要的设备之一，其作用是保护主变压器在运行过程中免受各种故障的影响，确保电力系统的安全稳定运行。
主变保护装置通过对主变压器的电气量进行监测和检测，及时判断故障状态并采取相应的保护动作，以防止故障扩大，保护主变压器不受损害。
主变保护装置主要具有以下几个方面的作用：1. 过电流保护：主变保护装置能够监测主变压器的电流，当电流超过额定值时，会及时切断电源，避免主变压器过载。
过电流保护是主变保护装置的基本功能之一，能够有效防止主变压器因电流过大而受损。
2. 过温保护：主变压器在运行过程中，由于各种原因可能会产生过热现象，这时主变保护装置会及时检测主变压器的温度，当温度超过额定值时，会自动切断电源，以保护主变压器不受损害。
3. 短路保护：主变保护装置能够监测主变压器的电压和电流，当出现短路故障时，会及时切断电源，以防止故障扩大。
短路保护是主变保护装置的重要功能之一，能够有效防止主变压器因短路故障而受损。
4. 接地保护：主变保护装置能够监测主变压器的接地情况，当出现接地故障时，会及时切断电源，以保护主变压器不受损害。
接地保护是主变保护装置的必备功能之一，能够有效防止主变压器因接地故障而受损。
5. 欠电压保护：主变保护装置能够监测主变压器的电压，当电压低于额定值时，会及时切断电源，以保护主变压器不受损害。
欠电压保护是主变保护装置的重要功能之一，能够有效防止主变压器因电压过低而受损。
6. 过电压保护：主变保护装置能够监测主变压器的电压，当电压超过额定值时，会及时切断电源，以保护主变压器不受损害。
过电压保护是主变保护装置的重要功能之一，能够有效防止主变压器因电压过高而受损。
7. 动作记录和报警功能：主变保护装置能够记录主变压器的各种故障动作情况，并能及时报警，通知运维人员进行处理。
动作记录和报警功能是主变保护装置的重要功能之一，能够及时发现故障并采取相应的措施，保护主变压器的安全运行。
变压器继电保护装置闭锁与报警课件
变压器继电保护装置闭锁与报警课 件
目录
• 变压器继电保护装置概述 • 变压器继电保护装置闭锁功能 • 变压器继电保护装置报警功能 • 变压器继电保护装置闭锁与报警的配合使用 • 变压器继电保护装置闭锁与报警的未来发展
01
变压器继电保护装置概 述
变压器继电保护装置的定义与作用
定义
变压器继电保护装置是一种用于监测 和保护变压器的自动化设备，当变压 器出现异常情况时，能够迅速切断故 障部分，防止事故扩大。
缺点
报警功能的可靠性取决于传感器、比较器等硬件的精度和稳定性。此外，复杂的运行环境和干扰因素可 能影响信号采集和处理的准确性，导致误报或漏报现象。因此，需要采取有效的抗干扰措施和校准方法 ，以确保报警功能的可靠性。
04
变压器继电保护装置闭 锁与报警的配合使用
闭锁与报警的关联性分析
闭锁与报警在变压器继电保护 中具有密切关联，二者相互补 充，共同保障设备安全。
智能电网领域
智能电网是未来电力行业的发展方向，变压器继电保护装 置闭锁与报警技术将在智能电网建设中发挥重要作用，保 障电网的安全稳定运行。
工业自动化领域
随着工业自动化程度的提高，变压器继电保护装置闭锁与 报警技术将应用于更多的工业自动化领域，为工业生产的 安全稳定提供保障。
对未来发展的建议与对策
加强技术研发和创
报警功能的概念与作用
概念
报警功能是变压器继电保护装置中的一项重要功能，用于在变压器运行异常或故 障时向运行人员发出警告，以便及时发现和处理问题。
作用
报警功能可以及时发现设备异常，防止故障扩大，降低设备损坏风险，保障电力 系统安全稳定运行。
常见报警功能类型及原理
电流报警
当变压器电流超过设定值时触发报警。原理是通过电流互 感器采集电流信号，经过比较器判断是否超过设定值，超 过则触发报警。
目录
• 变压器继电保护装置概述 • 变压器继电保护装置闭锁功能 • 变压器继电保护装置报警功能 • 变压器继电保护装置闭锁与报警的配合使用 • 变压器继电保护装置闭锁与报警的未来发展
01
变压器继电保护装置概 述
变压器继电保护装置的定义与作用
定义
变压器继电保护装置是一种用于监测 和保护变压器的自动化设备，当变压 器出现异常情况时，能够迅速切断故 障部分，防止事故扩大。
缺点
报警功能的可靠性取决于传感器、比较器等硬件的精度和稳定性。此外，复杂的运行环境和干扰因素可 能影响信号采集和处理的准确性，导致误报或漏报现象。因此，需要采取有效的抗干扰措施和校准方法 ，以确保报警功能的可靠性。
04
变压器继电保护装置闭 锁与报警的配合使用
闭锁与报警的关联性分析
闭锁与报警在变压器继电保护 中具有密切关联，二者相互补 充，共同保障设备安全。
智能电网领域
智能电网是未来电力行业的发展方向，变压器继电保护装 置闭锁与报警技术将在智能电网建设中发挥重要作用，保 障电网的安全稳定运行。
工业自动化领域
随着工业自动化程度的提高，变压器继电保护装置闭锁与 报警技术将应用于更多的工业自动化领域，为工业生产的 安全稳定提供保障。
对未来发展的建议与对策
加强技术研发和创
报警功能的概念与作用
概念
报警功能是变压器继电保护装置中的一项重要功能，用于在变压器运行异常或故 障时向运行人员发出警告，以便及时发现和处理问题。
作用
报警功能可以及时发现设备异常，防止故障扩大，降低设备损坏风险，保障电力 系统安全稳定运行。
常见报警功能类型及原理
电流报警
当变压器电流超过设定值时触发报警。原理是通过电流互 感器采集电流信号，经过比较器判断是否超过设定值，超 过则触发报警。
PST-1200主变运行说明
PST-1200变压器保护装置运行说明一、装置功能概述1.保护功能整体描述：PST-1200系列数字式变压器保护装置是以差动保护、后备保护和本体保护为基本配置的成套变压器保护装置，适用于500KV、330KV、220KV、110KV等大型电力变压器。
本系列数字式变压器保护装置有两种不同原理的差动保护。
本系列保护装置基本配置设有完全相同的CPU插件，分别完成差动保护功能，高压侧后备保护功能, 中压侧后备保护功能，低压侧后备保护功能，各种保护功能均由软件实现。
瓦斯保护由独立机箱实现。
保护的逻辑关系符合国家设计原则。
本系列数字式变压器保护装置的保护配置和各保护时限的跳闸逻辑可在线编程。
2.保护装置CPU分工描述：本保护装置采用一体化设计，包括所有的变压器电量保护，其中有二次谐波闭锁原理的差动保护、高压侧后备保护、中压侧后备保护、低压侧后备保护；适用于220KV电压等级的变压器。
差动保护和后备保护共用TA回路、出口回路、信号回路、直流电源回路等；CPU1－差动保护，CPU2－高后备保护，CPU3－中后备保护，CPU4－低后备保护。
3.其它功能描述：通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。
记录保护内部各元件动作行为和录波数据；记录各元件动作时内部各计算值。
4.保护主要参数：额定直流电压： 220V或110V（订货注明）额定交流数据：a) 相电压3100V/b) 开口三角电压 100V 或 300V （订货注明）c) 交流电流 5A或1A（订货注明）d) 额定频率 50Hz二、装置插件结构图简介1. PST 1200系列变压器保护装置背板插件注释：NO1－AC交流插件NO2－AC交流插件NO3－AC交流插件NO4－CPU1差动保护插件 NO5－CPU2高后备保护插件 NO6－CPU3中后备保护插件NO7－CPU4低后备保护插件 NO8－TRIPa跳闸出口插件NO9－TRIPb跳闸出口插件NO10－COM通讯接口插件NO11－POWER电源插件2. PST 1206B断路器失灵保护装置背板注1：本书的保护背板图和各插件端子图都是通用模式；根据不同工程要求可能被更改，应以各工程图为准。
电力变压器的保护装置
电力变压器的保护装置[摘要]为保护变压器运行安全，变压器必须安装保护装置。
具体安装在哪个部位，一定要按变压器容量及型式和变压器在供电系统中的地位根据相关规程执行。
[关键词]变压器保护装置中图分类号：tm732 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0043-011 户外高压跌落式熔断器容量较小的配电变压器应采用高压跌落式熔断器作为短路保护。
高压跌落式熔断器基本结构如图1所示。
10-180kva配电变压器配用的熔丝的容量见表1，供具体工作中选择参考。
2、配电变压器防雷保护在雷雨季节，架空线路和变压器经常受到雷电过电压的侵袭。
雷电过电压比电气设备本身的额定电压高许多，导致绝缘击穿，甚至引发燃烧爆炸。
变压器一定要有防雷保护。
配电变压器常用的防雷保护设备是避雷器和保护间隙。
在雷电过电压波袭时，会引雷电流入地，使配电变压器等电气设备不受雷电过电压的破坏。
（1）高压阀型避雷器，配电变压器一般使用的高压阀型避雷器的结构如下：高压阀型避雷器的外部瓷件作绝缘保护，内部由多个阀型非线性电阻和火花间隙组成。
阀型非线性电阻具有的电压越高而电阻值就越小、电压越低则电阻值越大。
阀型电阻的一端通过接地线接地，上部的火花间隙接到变压器的高压侧。
在一般工作条件下，火花间隙有足够的绝缘强度，不可能被正常运行的工频电压击穿。
在有雷电过电压出现时，火花间隙骤然被击穿，高电压加到阀型电阻上，这时阀型电阻值马上降低，甚至降到”零”值，将雷电流迅速导入大地。
雷电波过后，阀型电阻的电阻值又骤然升高，恢复至原来的高电阻值，工频电流同时被火花间隙截断，避免线路由于继续放电而出现跳闸事故，使电路恢复正常运行。
（2）角型间隙。
在雷电过电压波袭来时，角型间隙击穿，将雷电流引入地下。
间隙的结构一定要符合以下要求：①间隙距离能调节，调节好后要保持稳定不变。
②间隙不容易在雨滴后短路，一般采用水平间隙。
③间隙击穿时，其电弧不能跳到其他机械设备上。
变压器的保护装置与安装要求
如果变压器故障比较严重，变压器内产生大量气体，使得急速的油流从变压器内上升至油枕，油流冲击气体继 电器的挡板，气体继电器的下油杯带动磁铁,使磁铁接近干簧接点，干簧接被吸合,接通了重瓦斯的掉闸回路,使变压 器的断路器掉闸，与此同时，重瓦斯信号继电器动作跳闸，并发出掉闸警报。
三、变压器的防雷与接地保护
对于I。kV室内、外变压器的防雷与接地保护装置见第八章详述。
容量较大的变压器瓦斯保护为主要保护。一般规定，变、配电所中，容量800kV∙A及以上的车间变电站，其变 压器容量为400kV∙A及以上应安装瓦斯保护。
变压器的气体继电器的构造如图5-10所示。
2.气体继电器的工作原理
当变压器内部发生微小故障时，故障点局部发热，引起变压器油膨胀，与此同时，变压器油分解出大量气体聚 集在气体继电器上部,迫使变压器油面降低，气体继电器的上油杯与永久磁铁随之下降，逐渐靠近干簧接点，当磁铁 和干簧接点达到一定距离，此时吸动干簧接点，接点闭合,接通外部瓦斯信号电路，使轻瓦斯动作，可使信号继电器 动作或接通警报电路。
(10)变压器室的门及栅栏，应悬挂“高压危险”的警告牌，门应加锁,变压器室的门上下方应有使空气对流的通风 百叶窗，百叶窗应罩铁丝网。多台变压器应统一编号。
二、室内变压器的安装要求 (1)室内变压器外壳距门不能小于L。m,距墙不能小于0.8m。
(2)变压器宽面推进时，低压侧向外。变压器窄面推进时，油枕侧向外，方便带电巡视检查。 (3)35kV及以上的变压器，距门不小于2m,距墙不小于1.5m。
变压器的保护装置与安装要求
变压器的保护装置与安装要求 变压器的保护装置 一、变压器的熔丝保护 1.容量100kV-A及以下的三相变压器熔丝型号的选择 (1)室外变压器选用RW3-10或RW4-10型熔断器； (2)室内变压器选用RNl。-I。型熔断器。 容量Io。kV・A及以下的一:相变压器的熔丝，额定电流按照变压器额定电流的2倍~3倍选择，但不能小于10A。 2.容量100kV∙Λ以上的三相变压器熔断器型号选择 与Io。kV・A及以下的三相变压器相同。 熔丝的额定电流按照变压器额定电流的1.5倍~2倍选择。变压器二次侧熔丝的额定电流可按变压器的额定电流选 择。 二、变压器的继电保护 额定电压为I。kV、容量560kV∙A以上或装于变、配电所的容量320kV・A以上时，由于使用高压断路器操作， 故而应配置相适应的过流和速断保护。 .变压器的瓦斯保护
三、变压器的防雷与接地保护
对于I。kV室内、外变压器的防雷与接地保护装置见第八章详述。
容量较大的变压器瓦斯保护为主要保护。一般规定，变、配电所中，容量800kV∙A及以上的车间变电站，其变 压器容量为400kV∙A及以上应安装瓦斯保护。
变压器的气体继电器的构造如图5-10所示。
2.气体继电器的工作原理
当变压器内部发生微小故障时，故障点局部发热，引起变压器油膨胀，与此同时，变压器油分解出大量气体聚 集在气体继电器上部,迫使变压器油面降低，气体继电器的上油杯与永久磁铁随之下降，逐渐靠近干簧接点，当磁铁 和干簧接点达到一定距离，此时吸动干簧接点，接点闭合,接通外部瓦斯信号电路，使轻瓦斯动作，可使信号继电器 动作或接通警报电路。
(10)变压器室的门及栅栏，应悬挂“高压危险”的警告牌，门应加锁,变压器室的门上下方应有使空气对流的通风 百叶窗，百叶窗应罩铁丝网。多台变压器应统一编号。
二、室内变压器的安装要求 (1)室内变压器外壳距门不能小于L。m,距墙不能小于0.8m。
(2)变压器宽面推进时，低压侧向外。变压器窄面推进时，油枕侧向外，方便带电巡视检查。 (3)35kV及以上的变压器，距门不小于2m,距墙不小于1.5m。
变压器的保护装置与安装要求
变压器的保护装置与安装要求 变压器的保护装置 一、变压器的熔丝保护 1.容量100kV-A及以下的三相变压器熔丝型号的选择 (1)室外变压器选用RW3-10或RW4-10型熔断器； (2)室内变压器选用RNl。-I。型熔断器。 容量Io。kV・A及以下的一:相变压器的熔丝，额定电流按照变压器额定电流的2倍~3倍选择，但不能小于10A。 2.容量100kV∙Λ以上的三相变压器熔断器型号选择 与Io。kV・A及以下的三相变压器相同。 熔丝的额定电流按照变压器额定电流的1.5倍~2倍选择。变压器二次侧熔丝的额定电流可按变压器的额定电流选 择。 二、变压器的继电保护 额定电压为I。kV、容量560kV∙A以上或装于变、配电所的容量320kV・A以上时，由于使用高压断路器操作， 故而应配置相适应的过流和速断保护。 .变压器的瓦斯保护
金智科技110kV变压器成套保护装置PACS-5941T1-DG-N技术说明书
金智科技110kV变压器成套保护装置PACS-5941T1-DG-N技术说明书V1.00符合《10 kV～110 kV元件保护技术规范(2018年试行版)》变压器保护相关要求江苏金智科技股份有限公司WISCOM SYSTEM CO.,LTD金智科技110kV变压器成套保护装置PACS-5941T1-DG-N技术说明书V1.00编制: 赵万云校核: 陈洪利审定: 高亮版本号： V1.00发布日期：2018年12月前言为了指导专业管理人员和整定人员，江苏金智科技股份有限公司技术支持部编写了《PACS-5941T1-DG-N变压器成套保护装置技术说明书》，本技术说明书力求实用，涵盖了设备的技术条件、软硬件原理、逻辑框图、定值清单及整定说明等。
编写本技术说明书的主要目的是为保护运维人员、整定人员、技术管理等人员提供一本实用工具书，当现场遇到疑问时能通过查找手册相关内容解决大部分的工程问题。
本技术说明书可能有些地方内容不够详尽或者存在错误，欢迎大家批评指正，我们将在今后继续完善，为工程的顺利实施及产品的安全、可靠运行提供技术保障。
最后，衷心感谢江苏金智科技股份有限公司相关部门在手册编制过程中给予帮助。
目录前言 (3)第一章概述 (1)1.1手册内容介绍 (1)1.1.1整套手册说明 (1)1.1.2技术说明书说明 (1)1.2适用范围及主要功能配置 (2)1.3产品版本历史 (3)第二章安全须知 (4)2.1安全标识符号 (4)2.2标识举例 (4)2.2.1当心触电标识 (4)2.2.2注意安全标识 (5)2.2.3静电敏感器件标识 (5)2.2.4必须接地标识 (5)2.2.5信息标识 (5)第三章装置介绍 (6)3.1概述 (6)3.2技术条件 (6)3.2.1环境条件 (6)3.2.2电气绝缘性能 (7)3.2.3机械性能 (7)3.2.4电磁兼容性 (7)3.2.5安全性能 (7)3.2.6热性能（过载能力） (7)3.2.7功率消耗 (8)3.2.8输出触点容量 (8)3.3装置主要技术参数 (8)3.3.1额定参数 (8)3.3.2交流回路精确工作范围 (8)3.4订货须知 (9)第四章装置硬件 (10)4.1装置功能组件概述 (10)4.2装置硬件系统框图 (11)4.3装置插件说明 (11)4.3.1交流插件 (12)4.3.2 CPU插件 (13)4.3.3开入插件 (13)4.3.4电源插件 (14)4.3.5人机接口（MMI） (15)4.3.6管理插件 (15)4.3.7 CH插件 (16)4.3.8 AS插件 (16)第五章装置软件及保护功能 (17)5.1保护程序整体结构 (17)5.2启动元件 (17)5.2.1差流启动元件 (18)5.2.2相电流启动元件 (18)5.2.3零序电流启动元件 (18)5.2.4零序电压启动元件 (18)5.2.5间隙电流启动元件 (18)5.2.6零序电流启动元件 (18)5.2.7相间电流变化量启动元件 (18)5.3主保护 (18)5.3.1比例差动保护 (18)5.3.2励磁涌流判别原理 (19)5.3.3 TA饱和的判别方法 (19)5.3.4差动速断保护 (20)5.3.5差流回路的异常情况判别 (20)5.3.6变压器各侧电流平衡处理 (21)5.3.7差动保护的动作逻辑 (22)5.4复合电压闭锁方向过流 (23)5.4.1方向元件 (23)5.4.2复合电压元件 (23)5.4.3 PT断线对方向元件的影响 (24)5.4.4“x侧电压投入”压板投退对方向元件的影响 (25)5.4.5复合电压闭锁方向过流逻辑框图 (25)5.5零序方向过流保护 (25)5.5.1方向元件 (25)5.5.2 PT断线对零序方向过流元件的影响 (26)5.5.3“x侧电压投入”压板投退对零序方向过流元件的影响 (26)5.5.4零序过流保护逻辑框图 (26)5.6间隙零序过流过压保护 (26)5.5.5“x侧电压投入”压板投退对间隙零序过流过压保护元件的影响 (27)5.5.6 PT断线对间隙零序过流和零序过压元件的影响 (27)5.5.7间隙零序过流过压保护逻辑图 (27)5.7PT断线异常判别原理 (27)5.8过负荷报警 (28)5.9启动风冷 (28)5.10闭锁调压 (28)5.11失灵联跳 (29)5.12零序过压报警 (29)5.13跳闸控制字 (29)5.14异常检测和其他判断 (30)第六章定值清单及整定计算说明 (31)6.1定值清单及整定计算说明 (31)6.1.1定值清单 (31)4.3.9保护整定计算说明 (44)附录 (47)附录1：字符和中文字符集 (47)附录2：交流插件原理图 (52)附录3：CPU简化原理图 (53)附录4：开入插件原理图 (54)附录5：开出插件原理图 (55)附录6：电源插件原理图 (56)附录7：管理插件简化原理图 (57)附件8：装置打印定值清单 (58)附件9：变压器保护装置虚端子表 (74)表9.1变压器保护装置虚端子表（GOOSE输入） (74)表9.2变压器保护装置虚端子表（GOOSE输出） (74)第一章概述摘要：本章向用户介绍手册内容。
主变差动保护的保护范围
主变差动保护的保护范围
主变差动保护是一种用于保护变压器的保护装置，其保护范围主要包括以下几个方面：
1. 变压器绕组内部故障：主变差动保护可以检测到变压器绕组内部的短路故障，如匝间短路、相间短路等。
当发生这些故障时，差动电流会迅速增加，从而触发保护装置动作，快速切断变压器与电网的连接，避免故障进一步扩大。
2. 变压器套管故障：主变差动保护还可以保护变压器的套管。
当套管发生故障，如套管闪络、套管破裂等，也会导致差动电流的增加，从而触发保护动作。
3. 主变引出线故障：主变差动保护也能对主变引出线故障起到保护作用。
当主变引出线发生短路故障时，差动电流同样会增加，保护装置能够及时检测到并采取保护措施。
需要注意的是，主变差动保护的保护范围主要针对变压器内部故障和引出线故障，对于变压器外部故障，如母线故障、线路故障等，差动保护可能无法提供有效的保护。
在实际应用中，主变差动保护需要与其他保护装置相配合，以实现对变压器的全面保护。
同时，保护装置的设置和整定需要根据变压器的具体参数和运行情况进行合理配置，确保其在故障发生时能够快速、准确地动作，保障变压器的安全运行。
如果你需要更详细的信息，建议咨询专业的电力工程师或相关技术人员。
电力变压器应装设哪些继电保护装置
(1)瓦斯保护。
容量在800kvA以上的变压器，应装设瓦斯保护，用以反映变压器油箱内故陋及油面降低。
(2)纵联差动保护。
单独运行的7500kV A以上的变压器采用纵联差动保护，作为变压器内部故障、绝缘旁管及引出线相间短路的保护。
小容量的变压器可用电流速断保护代替差动保护。
(3)过电流保护。
作为变压器外部短路和内部短路的后备保护。
(4)零序电流保护。
在变压器中性点直接接地或经放电间隙接地时，应装设零序电流保护，用以提高单相接地时保护的灵敏度。
(5)过负荷及温度保护。
一般用作信号，但在无人值班的变电所，也可以用作跳闸或自动切除一部分负荷。
变压器保护装置说明书
2 技术条件 ............................................................. 5-5 2.1 额定参数.......................................................... 5-5 2.2 功耗.............................................................. 5-5 2.3 直流电源.......................................................... 5-5 2.4 过载能力.......................................................... 5-5 2.5 测量元件精度...................................................... 5-5 2.6 允许环境温度...................................................... 5-6 2.7 电磁兼容性能...................................................... 5-6 2.8 绝缘耐压.......................................................... 5-6 2.9 保护技术指标...................................................... 5-6
第五章 DSA321/322/326 变压器保护装置说明书
5.2 保护算法......................................................... 5-39 5.3 装置操作......................................................... 5-40 5.4 菜单说明......................................................... 5-41 6 装置介绍 ............................................................ 5-42 6.1DSA321/322 差动保护装置........................................... 5-42 6.2DSA3261 后备保护装置.............................................. 5-42 6.3DSA3262 后备保护装置.............................................. 5-43 6.4DSA3263 后备保护装置.............................................. 5-43 6.5DSA3264 后备保护装置.............................................. 5-43 6.6DSA3265 后备保护装置.............................................. 5-43 6.7DSA302 操作箱..................................................... 5-49 附录 5-1DSA321 主变差动保护原理图 ..................................... 5-50 附录 5-2DSA322 主变差动保护原理图 ..................................... 5-51 附录 5-3DSA326 主变高压侧后备保护原理图 ............................... 5-52 附录 5-4DSA321/322 差动保护背板端子图 ................................. 5-53 附录 5-5DSA326 后备保护背板端子图 ..................................... 5-54 附录 5-6 故障录波装置菜单说明.......................................... 5-57
第五章 DSA321/322/326 变压器保护装置说明书
5.2 保护算法......................................................... 5-39 5.3 装置操作......................................................... 5-40 5.4 菜单说明......................................................... 5-41 6 装置介绍 ............................................................ 5-42 6.1DSA321/322 差动保护装置........................................... 5-42 6.2DSA3261 后备保护装置.............................................. 5-42 6.3DSA3262 后备保护装置.............................................. 5-43 6.4DSA3263 后备保护装置.............................................. 5-43 6.5DSA3264 后备保护装置.............................................. 5-43 6.6DSA3265 后备保护装置.............................................. 5-43 6.7DSA302 操作箱..................................................... 5-49 附录 5-1DSA321 主变差动保护原理图 ..................................... 5-50 附录 5-2DSA322 主变差动保护原理图 ..................................... 5-51 附录 5-3DSA326 主变高压侧后备保护原理图 ............................... 5-52 附录 5-4DSA321/322 差动保护背板端子图 ................................. 5-53 附录 5-5DSA326 后备保护背板端子图 ..................................... 5-54 附录 5-6 故障录波装置菜单说明.......................................... 5-57
变压器差动保护装置
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，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 KI I DI K I I HI 2 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=∙∙∙∙phl bl bh b phl bl bh b KI I DI K I I HI 2 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=∙∙∙∙phl cl ch c phl cl ch c KI 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 KI I I DI K I I I HI 323⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫⎝⎛-=∙∙∙∙∙∙phl bl ch bh b phl bl ch bh b KI I I DI K I I I HI 323⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫⎝⎛-=∙∙∙∙∙∙∙phlcl ah ch c phl cl ah ch K I I I DI K I I I HIc 323变压器钟点数为d ，YN11：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=∙∙∙∙∙∙phl cl al ah aphl cl al ah a KI I I DI K I I I HI 323 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=∙∙∙∙∙∙phl al bl bh bphl al bl bh b KI I I DI K I I I HI 323 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫⎝⎛-+=∙∙∙∙∙∙phl bl cl ch cphl bl cl ch c KI I I DI K I I I HI 323 2.3 差动速断保护 2.3.1保护动作逻辑框图I da >I cdsdI dc >I cdsdI db >I cdsd 2.3.2保护动作判据cdsd I DI >max式中，I cdsd ：差动速断保护动作电流整定值（A ）2.4 比率差动保护装置采用三折线比率差动原理，其动作曲线如下图所示，第3折线斜率固定为1。
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本文就此问题对当前变压器出现的各种故障及相应的保护原理进行了简要分析，并在此基础上对变压器保护装置进行了简单设计。该设计的硬件部分以ATmega16为系统的核心，通过对温度、电压及电流进行数据采集并送入信号处理电路，从而准确地得到控制系统可以识别的数字信号。
该设计的软件部分介绍了三种AVR单片机的应用软件，并对系统的主要流程作出了说明，讲述了单片机如何对处理得到的数字信号进行监视、判断处理，及时对各种保护装置发出声光报警或跳闸信号，进而更好地提高变压器运行的安全性和可靠性，确实做好变压器保护工作。
（一）国内外变压器微机保护现状分析
目前国内外生产变压器微机保护的厂家很多，就主保护而言，国外保护装置基本是以二次谐波制动为主的比率差动保护，而国内则以二次谐波制动和间断角两种原理为主导，以波形对称原理为补充的格局正在形成。
国内外微机变压器保护装置主要分为下述两类：
1.变压器微机保护装置同时实现变压器的主保护和后备保护；
(二)变压器的分类
变压器的种类是多种多样的，但就其工作原理而言，都是按照电磁感应原理制成的。一般情况下，常用变压器的分类可归类如下：
1.2
变压器微机保护的研究始于60年代末70年代初。在20世纪70年代国外就开始了用计算机实现发电机和变压器个别保护的研究。1969年Rockerfeller首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，使对变压器的保护进入微机化时代，之后，O.P Malik和Degens也对变压器保护的数字处理和数字滤波做出了研究。1972年Syskes等人发表了计算机式的变压器谐波制动保护，为微机元件保护在原理及算法上奠定了理论基础。随着微型计算机飞速发展及应用微机保护进入了实用性阶段。从80年代起，国外开始研制变压器整套微机保护。1990年，波兰人Korbasiewcz发表了发电机变压器组微机保护系统的文章。同年，印度Verma等人也发表了变压器全套微机保护的研究成果。我国研制微机元件保护是从80年代初开始的，1988年以后有许多企业单位研制成功了变压器微机保护装置，大型机组保护的微机化发展方向在我国已逐渐被普遍接受。未来的继电保护技术向计算机，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化方向发展。
2.只实现变压器的主保护，同时采用独立的变压器后备保护。
（二）国内外变压器保护装置普遍存在的一些问题
1.对于变压器，可供选择的主保护原理有带二次谐波制动特性、间断角原理和波形对称原理的比率差动保护。这三种变压器主保护均是利用鉴别变压器励磁涌流的特征来对差动保护实现制动，保护装置出现误动的几率较大。对于比率差动保护，其运行经验尚未成熟。
虽然相对于输电线路和发电机来说，变压器的故障是比较少的，因为它无旋转部件，结构简单，运行可靠性高，但是由于变压器停电的机会很少，而且绝大部分安装在室外，受自然环境条件的影响较大；另外变压器时刻受到外接负荷的影响，特别是受电力系统短路故障的威胁较大，因而在实际运行中变压器仍有可能发生各种类型的故障和不正常运行情况。因此必须根据变压器的容量和重要程度并考虑到可能发生的各种类型的故障和不正常工作的情况，装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
2001年5月于南京召开全国电网调度工作会议，会上公布了“九五”期间我国继电保护的运行统计资料，220kV、330kV和500kV系统保护，正确动作率高达98.5%以上，但主设备保护的运行情况却相差甚远，100MW及以上发电机保护正确动作率为97.05%，220kV及以上变压器保护的正确动作率只有77.33%。
最后对论文作一个全器的基本原理
变压器是一种静止的电气设备，其利用电磁感应原理，以交变磁场为媒介，把线圈从电源吸收的某一种电压的交流电能转变成频率相同的另一种电压的交流电能，再由另一线圈向负载提供。
变压器的基本工作原理图如图2-1所示。
图2-1变压器基本工作原理图
当一个正弦交流电压 加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流 并产生交变磁通 ，沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势 ，同时 也会在初级线圈上感应出一个自感电势 ， 的方向与所加电压 的方向相反而幅度相近，从而限制了 的大小。为了保持磁通 的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时初级线圈没接负载，而初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。
特别应该指出，作为新发展的微机保护的正确动作率分别为：
220kV及以上系统保护99.33%
100MW及以上发电机保护98.2%
220kV及以上变压器保护68.96%
我国继电保护的运行统计资料表明，2002年全国220kV以上变压器保护正确动作率为74.77％，仍远远低于系统保护的正确动作率99.09％，其中220kV变压器匝间故障率占本体故障率的20.83％，500kV则为42.86％，由此可见对于变压器保护动作的正确率急需提高，对于变压器保护装置及技术的改进与完善成为当前社会亟需解决的问题。
The design of software introduces three kinds of applicationsoftwareand shows the main flow chart of the system, explains how the SCM to monitor and judge the digital signals had handled, send sound and light alarm or tripping signal to the protective device promptly, which serves to improve the operation of the transformer safely and reliability better, really do a good job on transformer protection.
On this issue, the paper gives a brief analysis to the faults of transformer and the corresponding protection principle. And on the basis of this, carry out a simple design of transformer protective device. The design of hardware takes ATmega16 as the core, collecting the temperature, voltage and current and sending to signal processing circuit to obtain the digital signal that control system can identify accurately.
1.3
论文全面阐述了变压器保护的各种故障和不正常工作状态，变压器保护的基本要求和配置情况；论述了变压器保护的基本原理，包括变压器差动保护和后备保护。
本论文在第一章先概述了变压器保护的背景及意义，明确了本论文的主要工作。接下来在第二章对变压器的故障进行了简要的分析，并列出根据要求所应装设的保护配置。在此基础上，在第三章阐述了变压器的各种保护原理，包含其主保护和后备保护。在了解了变压器保护的各种基本知识以后，开始对保护装置进行硬件及软件设计。
Keywords:transformer protectionmicrocomputer-based protectionSCM differential protection
第一章
1.1
电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备，作为电能传送的枢纽，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中广泛使用，且造价昂贵。而且一旦变压器因故障而遭到破坏，其检修难度大、周期长，将造成重大的经济损失，因而要求其性能好，运行安全可靠。
如果变压器次级接上负载，次级线圈就产生电流 ，并因此而产生磁通 ， 的方向与 相反，起了互相抵消的作用，是铁芯中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电势 减少，其结果使 增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时， 增加， 也增加，并且 增加部分正好补充了被 所抵消的那部分磁通，以保持铁芯里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器，次级负载消耗的电功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。
在第四章，讲述了采用ATmega16单片机为核心所设计的变压器保护装置及其硬件构成，并介绍了对温度、电压及电流这三个判断量的数据采集以及相应的信号处理电路。
对于保护装置的软件设计，本论文介绍了一种AVR单片机基于C语言的编译器和集成环境，在此环境下对ATmega16进行编译、开发，实现对保护装置状态的显示及对其的控制。
摘 要
变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中非常重要的元件。变压器的安全运行关系到整个电力系统供电的可靠性。随着变压器电压等级和容量的提高，变压器本身也越来越贵重。因此变压器保护显得尤为重要，如何能够快速准确的切除变压器故障，使损失降低到最小，同时又要保证有足够的可靠性，就成了变压器保护的主要问题。
当前，我国电力工业持续、快速发展，市场化改革在探索中前进，西电东送、南北互供、全国联网大格局正在形成的过程中。随着电力工业的迅速发展，大型变压器在电力系统中的数量越来越多，其保护的可靠性要求也非常高，而实际运行中，变压器保护动作的可靠性并不是很高，且有时候会出现一些原因不明的误动，对电力系统带来严重后果；同时电网电压等级的提高，以及变压器容量的增大，新材料和新技术的使用，高电压、大电流电力电子器件的使用，给变压器的保护带来了一定的影响，因此对于变压器的继电保护技术更需完善和发展，以此来保证其快速性、灵敏性、选择性等指标，确保电力系统稳定可靠地运行。
关键字：变压器保护微机保护单片机差动保护
Applications of Single chip in Transformer Protection
该设计的软件部分介绍了三种AVR单片机的应用软件，并对系统的主要流程作出了说明，讲述了单片机如何对处理得到的数字信号进行监视、判断处理，及时对各种保护装置发出声光报警或跳闸信号，进而更好地提高变压器运行的安全性和可靠性，确实做好变压器保护工作。
（一）国内外变压器微机保护现状分析
目前国内外生产变压器微机保护的厂家很多，就主保护而言，国外保护装置基本是以二次谐波制动为主的比率差动保护，而国内则以二次谐波制动和间断角两种原理为主导，以波形对称原理为补充的格局正在形成。
国内外微机变压器保护装置主要分为下述两类：
1.变压器微机保护装置同时实现变压器的主保护和后备保护；
(二)变压器的分类
变压器的种类是多种多样的，但就其工作原理而言，都是按照电磁感应原理制成的。一般情况下，常用变压器的分类可归类如下：
1.2
变压器微机保护的研究始于60年代末70年代初。在20世纪70年代国外就开始了用计算机实现发电机和变压器个别保护的研究。1969年Rockerfeller首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，使对变压器的保护进入微机化时代，之后，O.P Malik和Degens也对变压器保护的数字处理和数字滤波做出了研究。1972年Syskes等人发表了计算机式的变压器谐波制动保护，为微机元件保护在原理及算法上奠定了理论基础。随着微型计算机飞速发展及应用微机保护进入了实用性阶段。从80年代起，国外开始研制变压器整套微机保护。1990年，波兰人Korbasiewcz发表了发电机变压器组微机保护系统的文章。同年，印度Verma等人也发表了变压器全套微机保护的研究成果。我国研制微机元件保护是从80年代初开始的，1988年以后有许多企业单位研制成功了变压器微机保护装置，大型机组保护的微机化发展方向在我国已逐渐被普遍接受。未来的继电保护技术向计算机，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化方向发展。
2.只实现变压器的主保护，同时采用独立的变压器后备保护。
（二）国内外变压器保护装置普遍存在的一些问题
1.对于变压器，可供选择的主保护原理有带二次谐波制动特性、间断角原理和波形对称原理的比率差动保护。这三种变压器主保护均是利用鉴别变压器励磁涌流的特征来对差动保护实现制动，保护装置出现误动的几率较大。对于比率差动保护，其运行经验尚未成熟。
虽然相对于输电线路和发电机来说，变压器的故障是比较少的，因为它无旋转部件，结构简单，运行可靠性高，但是由于变压器停电的机会很少，而且绝大部分安装在室外，受自然环境条件的影响较大；另外变压器时刻受到外接负荷的影响，特别是受电力系统短路故障的威胁较大，因而在实际运行中变压器仍有可能发生各种类型的故障和不正常运行情况。因此必须根据变压器的容量和重要程度并考虑到可能发生的各种类型的故障和不正常工作的情况，装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
2001年5月于南京召开全国电网调度工作会议，会上公布了“九五”期间我国继电保护的运行统计资料，220kV、330kV和500kV系统保护，正确动作率高达98.5%以上，但主设备保护的运行情况却相差甚远，100MW及以上发电机保护正确动作率为97.05%，220kV及以上变压器保护的正确动作率只有77.33%。
最后对论文作一个全器的基本原理
变压器是一种静止的电气设备，其利用电磁感应原理，以交变磁场为媒介，把线圈从电源吸收的某一种电压的交流电能转变成频率相同的另一种电压的交流电能，再由另一线圈向负载提供。
变压器的基本工作原理图如图2-1所示。
图2-1变压器基本工作原理图
当一个正弦交流电压 加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流 并产生交变磁通 ，沿着铁芯穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。在次级线圈中感应出互感电势 ，同时 也会在初级线圈上感应出一个自感电势 ， 的方向与所加电压 的方向相反而幅度相近，从而限制了 的大小。为了保持磁通 的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时初级线圈没接负载，而初级线圈中仍有一定的电流，这个电流我们称为“空载电流”。
特别应该指出，作为新发展的微机保护的正确动作率分别为：
220kV及以上系统保护99.33%
100MW及以上发电机保护98.2%
220kV及以上变压器保护68.96%
我国继电保护的运行统计资料表明，2002年全国220kV以上变压器保护正确动作率为74.77％，仍远远低于系统保护的正确动作率99.09％，其中220kV变压器匝间故障率占本体故障率的20.83％，500kV则为42.86％，由此可见对于变压器保护动作的正确率急需提高，对于变压器保护装置及技术的改进与完善成为当前社会亟需解决的问题。
The design of software introduces three kinds of applicationsoftwareand shows the main flow chart of the system, explains how the SCM to monitor and judge the digital signals had handled, send sound and light alarm or tripping signal to the protective device promptly, which serves to improve the operation of the transformer safely and reliability better, really do a good job on transformer protection.
On this issue, the paper gives a brief analysis to the faults of transformer and the corresponding protection principle. And on the basis of this, carry out a simple design of transformer protective device. The design of hardware takes ATmega16 as the core, collecting the temperature, voltage and current and sending to signal processing circuit to obtain the digital signal that control system can identify accurately.
1.3
论文全面阐述了变压器保护的各种故障和不正常工作状态，变压器保护的基本要求和配置情况；论述了变压器保护的基本原理，包括变压器差动保护和后备保护。
本论文在第一章先概述了变压器保护的背景及意义，明确了本论文的主要工作。接下来在第二章对变压器的故障进行了简要的分析，并列出根据要求所应装设的保护配置。在此基础上，在第三章阐述了变压器的各种保护原理，包含其主保护和后备保护。在了解了变压器保护的各种基本知识以后，开始对保护装置进行硬件及软件设计。
Keywords:transformer protectionmicrocomputer-based protectionSCM differential protection
第一章
1.1
电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备，作为电能传送的枢纽，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中广泛使用，且造价昂贵。而且一旦变压器因故障而遭到破坏，其检修难度大、周期长，将造成重大的经济损失，因而要求其性能好，运行安全可靠。
如果变压器次级接上负载，次级线圈就产生电流 ，并因此而产生磁通 ， 的方向与 相反，起了互相抵消的作用，是铁芯中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电势 减少，其结果使 增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。当次级负载电流加大时， 增加， 也增加，并且 增加部分正好补充了被 所抵消的那部分磁通，以保持铁芯里总磁通量不变。如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器，次级负载消耗的电功率也就是初级从电源取得的电功率。变压器能根据需要通过改变次级线圈而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。
在第四章，讲述了采用ATmega16单片机为核心所设计的变压器保护装置及其硬件构成，并介绍了对温度、电压及电流这三个判断量的数据采集以及相应的信号处理电路。
对于保护装置的软件设计，本论文介绍了一种AVR单片机基于C语言的编译器和集成环境，在此环境下对ATmega16进行编译、开发，实现对保护装置状态的显示及对其的控制。
摘 要
变压器作为联系不同电压等级网络的设备，是电力系统中非常重要的元件。变压器的安全运行关系到整个电力系统供电的可靠性。随着变压器电压等级和容量的提高，变压器本身也越来越贵重。因此变压器保护显得尤为重要，如何能够快速准确的切除变压器故障，使损失降低到最小，同时又要保证有足够的可靠性，就成了变压器保护的主要问题。
当前，我国电力工业持续、快速发展，市场化改革在探索中前进，西电东送、南北互供、全国联网大格局正在形成的过程中。随着电力工业的迅速发展，大型变压器在电力系统中的数量越来越多，其保护的可靠性要求也非常高，而实际运行中，变压器保护动作的可靠性并不是很高，且有时候会出现一些原因不明的误动，对电力系统带来严重后果；同时电网电压等级的提高，以及变压器容量的增大，新材料和新技术的使用，高电压、大电流电力电子器件的使用，给变压器的保护带来了一定的影响，因此对于变压器的继电保护技术更需完善和发展，以此来保证其快速性、灵敏性、选择性等指标，确保电力系统稳定可靠地运行。
关键字：变压器保护微机保护单片机差动保护
Applications of Single chip in Transformer Protection