[能源化工]发电厂主变压器复合电压方向过流保护原理与整定
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主变复合电压闭锁过流保护动作条件# 主变复合电压闭锁过流保护动作条件研究## 一、引言在电力系统中,变压器是连接发电站和电网的重要环节。
而作为核心设备的变压器,其安全运行至关重要。
其中,主变复合电压闭锁过流保护是保障主变压器安全运行的关键技术之一。
那么,什么是复合电压闭锁过流保护呢?简单来说,就是当主变压器内部发生故障时,通过监测到的电压信号来判定是否应该启动保护装置,从而避免故障扩大或造成更严重的事故。
## 二、复合电压闭锁过流保护的原理复合电压闭锁过流保护主要是基于电压与电流之间的关系来进行判断。
具体来说,它通过对输入的电压信号进行采样,然后根据预设的阈值进行比较。
如果电压低于某个值,则认为没有发生故障;如果电压高于某个值,并且电流也超过设定的阈值,那么就认为发生了故障,需要启动保护装置。
## 三、复合电压闭锁过流保护的动作条件### 1.1 正常状态下的条件在主变压器正常运行的情况下,复合电压闭锁过流保护的动作条件通常是:输入的电压信号必须满足预设的正常范围,同时电流也必须在这个范围内。
也就是说,只有当电压和电流都在正常范围内时,保护装置才不会被触发。
### 1.2 故障状态下的条件当主变压器内部发生故障时,复合电压闭锁过流保护的动作条件就变得复杂了。
电压信号必须超出预设的正常范围,这可能意味着有短路或者绕组对地放电等故障。
电流信号也需要超过预设的阈值,这可能表示有绕组对地短路或者绕组对其他绕组短路等故障。
还需要结合其他信息进行综合判断,比如是否有其他异常现象出现等。
只有在满足以上所有条件的情况下,保护装置才会被触发。
### 1.3 特殊情况下的条件除了正常状态和故障状态外,复合电压闭锁过流保护还需要考虑一些特殊情况。
例如,当电压或电流突然发生变化时,保护装置可能会误判为故障而启动。
这时,就需要通过增加额外的逻辑判断来减少误判的可能性。
另外,如果主变压器的某些参数(如温度、油位等)超出了设定的范围,也可能会影响到保护装置的动作。
复合电压过电流保护
复合电压过电流保护原理图
复合电压过电流保护通常作为变压器或发电机的后备保护,它是由一个负序电压继电
器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件,两个继电器只要有一
个动作,同时过电流继电器也动作,整套装置即能启动。
(低电压继电器正常时带电,当电
压低于整定值时继电器失电,动作。
低电压继电器正常运行时的线圈一直是接在被监测的
电压上,继电器是吸合的,只是当被监测的电压低于设定的动作值时,继电器才释放。
)
复合电压闭锁过流保护功能是作为馈线或者变压器保护的后备,其功能是解决系统在最大(或最小运行方式下)线路终端两相短路(负序闭锁)或三相短路(低电压闭锁)时,故
障电流达不到速断整定值,过流延时时间又太长的矛盾引入复合电压回路,来降低过流的
动作值。
无机电压就是由相间低电压和负序电压形成,通常共同组成枪机元件,避免维护误动。
本维护反应相间短路故障,做为变压器等维护的后备维护。
包含以下元件
1。
低电压元件,电压取自本侧的yh或变压器各侧的yh。
动作判据:动作值小于低电压元件整定值。
2。
负序电压元件,电压源自本两端或变压器各两端,动作帕累托:动作值大于负序
电压元件T5800定值。
3。
过流元件,电流取自本侧的lh,任一相电流大于过流定值。
两个电压元件就是或的关系,加之过流元件,就满足用户无机电压枪机过流维护的出
口条件了。
发电厂主变压器复合电压(方向)过流保护原理与整定作者:周玉彩一、主变压器复合电压(方向)过流保护的原理复合电压过流保护复合电压启动部分由负序过电压与低电压元件组成。
在微机保护中,接入微机保护装置的三个相电压或三个线电压,负序过电压与低电压功能由算法实现。
过电流元件的实现通过接入三线电流由算法实现,二者相与构成复合电压启动过电流保护。
在微机保护装置中,加设相间短路保护并在保护上设置相间功率方向,使此保护形成了复合电压(方向)过流保护。
该保护动作可靠、准确为此在工程中现广泛使用。
1、过流保护过流保护作为变压器或相邻元件的后备保护,复合电压闭锁和方向元件闭锁均可投退。
过流元件接入三相电流,当任一相电流满足下列条件时,过流元件动作。
op I I ,其中op I 为动作电流整定值。
2、复合电压元件对某侧过流保护可通过整定相关定值控制字选择是否经复合电压启动或仅由本侧复合电压启动还是可由多侧复合电压启动。
例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段复压控制字” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段退出其复合电压元件,不经复合电压闭锁;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段仅由本侧复合电压启动;整定为“2”时 ,表示高压侧过流保护一段由多侧复合电压启动,任一侧复合电压动作均可启动高压侧过流保护一段。
3、 相间功率方向元件3.1方向元件TA 与TV 的极性接线图 相间功率方向元件采用90°接线方式,接入保护装置的TA 和TV 极性如图1所示,TA 正极性端在母线侧。
对各段过流保护可通过整定相关定值(控制字)选择是否带方向或方向指向变压器还是方向指向母线。
当相间方向元件TA 、TV 接线极性符合图1所示接线原则时,例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段方向控制字” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段退出其方向元件,不带方向性;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件指向变压器;整定为“2”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件指向母线。
变压器方向过流保护是指在变压器的任何绕组上,如出现短路或电路过载时,流过的电流方向和电压为预定方向相反,以致三相电流的绝对值之和大于额定值,从而导致变压器故障。
因此,为保护变压器不受损坏,需要采取方向过流保护:
该保护的基本原理是在三相电流的任何绕组中测量电流,并比较电流的方向和预定的方向。
如果电流方向相反,则判定为方向过流,激发控制电路。
该保护主要由互感器、比率电流变压器和继电器等组成。
主要包括如下几个步骤:
1. 测量电流:变压器电流互感器可以测量出电流值。
2. 信号比较:将测量到的电流信号和与之相应的信号进行比较。
常用的比较方法有电流方向比较和量值比较。
这些信号来自于比率电流变压器,可将主绕组电流二次侧信号降低到相应的变比,再作为保护装置的输入。
3. 继电器的动作判断:当测量到的电流方向违反预定的方向时,通过比较电流的幅值和阈值,判断出存在方向过流。
4. 继电器动作信号:一旦判断为方向过流,将激发继电器瞬时动作,进而将变压器的主开关切断,以保护变压器。
总之,变压器方向过流保护能够实时检测变压器绕组是否存在方向过流现象,如果检测到方向过流现象,则能够迅速切断电路,有效地保护变压器避免由于方向
过流引起的故障风险和更严重的损害。
变压器复压方向过流保护原理
嘿,朋友们!今天咱就来好好聊聊变压器复压方向过流保护原理。
你知道吗,就好比我们走在路上需要有各种指示牌来引导一样,变压器也需要这样的保护措施呢!想象一下,如果没有这个复压方向过流保护,变压器就像没了守护神的孩子,多危险啊!
比如说,当电流像一群调皮的孩子一样乱跑乱撞,超过了正常范围的时候,如果没有复压方向过流保护,那可就糟糕啦!复压方向过流保护就像是一个超级英雄,挺身而出,立马发出警报,然后采取行动,避免变压器受到损伤。
这个原理其实不难理解啦!复压嘛,就是有多种电压的监测和判断,就好比我们选东西,要多方面考虑一样。
方向呢,就是能准确判断电流的流向,知道危险是从哪里来的,这多厉害啊!然后过流保护,就是一旦电流超标,它就能迅速反应,就像一个敏捷的卫士一样。
咱再用个例子来说,假如有一天,变压器正在努力工作,突然来了一股很强的电流,像一阵狂风似的。
这时候,复压方向过流保护会怎么干呢?它会立刻察觉到,哎呀,不对劲啊!然后迅速行动,切断这个危险的源头,保护变压器不受伤害。
这是不是很神奇?
总之,变压器复压方向过流保护原理真的超级重要啊!它能让变压器安
全稳定地工作,为我们的生活和生产提供保障呢!可不能小瞧它呀!所以,我们要好好了解它,珍惜它带来的保护,让我们的生活更加美好呀!
结论:变压器复压方向过流保护原理是保障变压器安全运行的重要措施,至关重要,不可或缺。
变压器复合电压闭锁过流保护范围、整定计算、工作原理在变压器保护中,除主变差动、瓦斯等主保护外,主变过电流保护。
是一种重要的后备保护,不仅作为变压器本身的后备保护,也可作为变压器中、低压侧母线及出线的后备保护。
但简单的过电流保护不能满足复杂的电力系统和大容量变压器在定值计算中灵敏度的要求,复合电压闭锁过流保护的引入,可以解决过电流保护整定值过高,灵敏度不足等问题。
变压器过流保护整定原则1、按躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定。
2、按躲过负荷自启动的最大工作电流整定。
3、当变压器低压侧具有出线保护时,按与相邻保护相配合整定4、躲过变压器低压母线自动投入负荷整定。
变压器过流保护加低压闭锁的原因加低压闭锁的条件主要是为了防止变压器过载的时候引起装置误动。
变压器过载时,电压会降低,电流自然会升高,有可能达到过流定值,而过载的情况只会发生在很短的时间,如果没有低压闭锁条件,会引起变压器解列,所以为了保证变压器供电的可靠性,加了低电压闭锁条件。
变压器过流保护加负序电压闭锁的原因负序电压闭锁条件主要是为了提高三相短路的灵敏度,单相和两相短路时都会产生很大的负序电压,不用去考虑,而三相短路时,短路电流也是对称的,但是短路的瞬间,三相电压降低,会出现一定的负序值(6-9V),负序电压闭锁就是采用这个原理,在负序电压高于门槛时,可靠出口。
变压器复压闭锁过流保护的优点1、在后备保护范围内发生不对称短路时。
有较高灵敏度。
2、在变压器发生不对称短路时,电压启动元件的灵敏度与变压器的接线方式无关。
3、由于电压启动元件只接在变压器的一侧,故接线比较简单。
以上为变压器复合电压闭锁过流保护原理,通常情况下,该功能在变压器后备保护中,作为一项非常重要的保护功能存在。
变电运行过程中复压方向过流保护的相关研究发布时间:2022-08-10T03:29:49.072Z 来源:《当代电力文化》2022年第6期作者:李洋[导读] 近几年,变压器在设计方面和材料结构方面都在不断升级李洋内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善供电分公司内蒙古阿拉善 750306摘要:近几年,变压器在设计方面和材料结构方面都在不断升级,然而,其运行中依旧存在类型故障和运行异常,为了减少不安全因素对整个变电运行效果造成的影响,要整合对应的处理机制,打造更加完整的运行监管平台。
关键词:变电运行;复压方向;过流保护前言在变电运动中,变压器属于关键设备,其运行安全可靠直接关系着整个电网的正常运行。
在变电运行过程中,如果变压器发生故障,必定会对供电的可靠性及系统正常运行造成严重后果。
近些年,变压器无论是设计与材料还是结构上都有极大改善,变压器发生故障几率较小。
但是在运行过程中依然可能出现各种类型故障与异常情况。
因此要确保变压器能够安全运行、避免进一步扩大故障,变压器的继电保护装置是保障体系中重要的组成部分。
因此,分析复压过电流保护的运行情况,加强保护装置的维护装置,对变电器安全稳定运行具有实用意义。
1复压方向过流保护的原理和整定数值1.1复压方向过流保护的原理复压指的就是负序电压或者是低电压,同时,过电流继电器形成动作,维持对应的过流保护。
在整个输送电路体系内,变压器具有非常重要的作用,能将对应的高压电转变为用户实际需求的220V民用电,在实际应用中为了提升其安全性和能源节约效果,要对复压保护机制予以关注。
应用对应的处理措施,就能判定高压侧的电流参数和过流电流定值参数。
此时,若是高压侧的相电流参数高于过流电流参数,则系统设备会形成对应的信号,管理人员就能评估信号的情况,落实相应的处理机制,避免复压过电流故障问题造成的影响。
1.2复压方向过流保护的整定数值不同的电力系统在实际应用中也会呈现出差异,此时,为了保证其应用管理的合理性,就要匹配相应的整定数值规范,从而提高综合运行的水平。
变压器为什么要设置复压闭锁方向过流保护及其原理
原因:
为了提高变压器过流保护的灵敏度,扩大其后备保护的作用范围,通常过流保护要经过复合电压闭锁,即负序电压和低电压闭锁。
带复压闭锁的过流保护可按躲过变压器额定电流整定,定值较低,灵敏度较高。
具有在后备保护范围内发生不对称短路时有较高的灵敏度、在变压器后发生不对称短路时电压启动元件的灵敏度和变压器接线无关等优点。
为了提高变压器各侧复压闭锁过流保护的灵敏度,往往将各侧电压并联接入各侧保护,只要任一侧电压值达到闭锁电压定值,每侧保护复压均起动。
220kV变压器处于多电源网络中,为了满足保护的选择性,高、中复合电压闭锁过流保护还设置了方向元件。
原理:
复压方向过流保护是由过流元件、复压闭锁元件和方向元件组成。
当三相电流中任一相电流达到动作电流整定值,三个线电压中的最小值达到低电压整定值或负序电压达到负序电压整定值,方向元件采用90°接线,判别在正方向,三个元件动作条件同时满足时,经过整定时间,复压方向过流保护动作出口。
其中复压和方向元件均要采集电压量。
发电机微机复合压启动的过电流保护原理及整定方法浙江旺能环保股份有限公司作者:周玉彩一、复合压启动的(记忆)过电流保护基本作用原理发电机复压(记忆)过流保护电流元件取发电机中性点侧定子电流,低电压或复合电压取自机端。
保护作发电机、发电机变压器组相间短路故障的后备保护。
1)复合电压元件满足下列条件之一时,复合电压元件动作。
U「::U op U op为低电压整定值,U1为三个线电压中最小的一个;U2A U2.OP U2.op为负序电压整定值,U2为负序电压(取相电压值)。
2)过流元件过流元件接于电流互感器二次三相回路中,当任一相电流满足下列条件时,保护动作。
I I op l°p为动作电流整定值。
3)TV异常复压闭锁机端TV出现异常时,复合电压是否动作取决于“ TV异常复压闭锁元件”控制字的整定。
“ TV异常复压闭锁元件”控制字的整定及含义:TV异常复压闭锁元件为“ 1”一TV异常后闭锁复压元件判据判别,闭锁保护动作;TV异常复压闭锁元件为“ 0”一TV异常后复压元件满足动作条件,保护为过流保护。
二、复压(记忆)过流保护逻辑框图见图1:发电机复压(记忆)过流保护作为发电机的后备保护,当用于自并励发电机的后备保护时,电流带记忆功能。
复压(记忆)过流保护由复合电压元件、三相过流元件“与”构成,过流的记忆功能可投退。
复压(记忆)过流保护配有两段各一时限,若保护出口跳分段或母联时,应不投入记忆功能。
发电机复压过流保护整定: 1、低电压元件整定:低电压元件为最小线电压,按躲过最低运行电压整定。
1) 对于汽轮发电机,动作电压可按下式整定: Uop=0.6Ug n2) 对于水轮发电机,动作电压可按下式整定: Uop=0.7Ugn式中Ugn 为发电机机端电压互感器变比。
灵敏系数按主变压器高压侧母线三相短路的条件校验。
Kse n=Uop/l ⑶k.max x Xt式中:I ⑶k.max 为主变高压侧母线金属性三相短路时的最大短路电流;Xt为变压器电抗,取X t = Zt 。
变压器复压闭锁过流保护原理最近在研究变压器复压闭锁过流保护原理,发现了一些有趣的东西,今天来跟大家聊聊。
我们先来想想日常生活中的一个现象吧。
比如说一个大楼里有很多条电路,每条电路上都连着各种电器,就像我们身体里的血管连接着各个器官一样。
正常情况下,电流按照规定的量在这些线路里流动,就像水流在水管里稳稳地流淌,大楼里的各个电器都正常工作,这就好比我们身体各项机能正常。
但是如果某个地方出现了问题,比如说一条电路突然短路了,就像水管突然破了,电流就会变得特别大,这时候就可能会损害整个电力系统,就像洪水可能冲坏很多东西一样。
对于变压器来说,它也时刻面临着类似的风险。
变压器复压闭锁过流保护就是为了防止这种意外的损害而存在的。
这个保护原理呢,简单地说就是,它会去监测变压器的电流大小。
过流,也就是电流超过正常量,这是一个很关键的信号。
但是有时候,比如说变压器在刚启动或者一些特殊的暂态情况时,可能会出现比较大的电流,但这其实是正常的短暂现象,并不需要保护动作把电路切断。
这时候复压闭锁这个条件就很重要了。
打个比方,这复压闭锁就像是一把特殊的锁。
如果只是电流超过了规定值,就像是有人在门口晃悠,我们还不能确定是不是小偷(也就是是不是故障),不能马上报警(保护动作)。
但是如果同时电压也出现了不正常的下降,就好比这个晃悠的人还撬门了,那我们基本能确定这是危险,就可以启动保护动作了。
电压不正常下降就相当于给过流这个情况做了一个判定的依据,确认真的是发生故障了。
这就要说到采用这种机制的实用性了。
在实际的电力系统中,有很多大型变压器,如果不加区分的只要电流大就切断线路,那可能会造成很多不必要的停电。
我以前学习的时候,一开始也不明白为什么要搞得这么复杂,单纯根据电流切断线路不是更简单吗?后来在实际看一些案例的时候发现,如果是误断电那对于很多工业生产或者居民用电都会造成不便甚至损失。
比如说,一个工厂正在生产,如果因为错误的保护动作断了电,可能设备里正在运转的材料就会报废,就好比做蛋糕做到一半停了电,蛋糕可能就彻底失败了。
发电厂主变压器复合电压(方向过流保护原理与整定作者:周玉彩一、主变压器复合电压(方向过流保护的原理复合电压过流保护复合电压启动部分由负序过电压与低电压元件组成。
在微机保护中,接入微机保护装置的三个相电压或三个线电压,负序过电压与低电压功能由算法实现。
过电流元件的实现通过接入三线电流由算法实现,二者相与构成复合电压启动过电流保护。
在微机保护装置中,加设相间短路保护并在保护上设置相间功率方向,使此保护形成了复合电压(方向过流保护。
该保护动作可靠、准确为此在工程中现广泛使用。
1、过流保护过流保护作为变压器或相邻元件的后备保护,复合电压闭锁和方向元件闭锁均可投退。
过流元件接入三相电流,当任一相电流满足下列条件时,过流元件动作。
op I I ,其中op I 为动作电流整定值。
2、复合电压元件对某侧过流保护可通过整定相关定值控制字选择是否经复合电压启动或仅由本侧复合电压启动还是可由多侧复合电压启动。
例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段复压控制字” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段退出其复合电压元件,不经复合电压闭锁;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段仅由本侧复合电压启动;整定为“2”时 ,表示高压侧过流保护一段由多侧复合电压启动,任一侧复合电压动作均可启动高压侧过流保护一段。
3、相间功率方向元件3.1方向元件TA 与TV 的极性接线图相间功率方向元件采用90°接线方式,接入保护装置的TA 和TV 极性如图1所示,TA 正极性端在母线侧。
对各段过流保护可通过整定相关定值(控制字选择是否带方向或方向指向变压器还是方向指向母线。
当相间方向元件TA 、TV 接线极性符合图1所示接线原则时,例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段方向控制字” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段退出其方向元件,不带方向性;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件指向变压器;整定为“2”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件指向母线。
复压过流保护原理电力系统中,过流保护是保护电力设备的重要手段之一。
然而,传统的过流保护方式只能保护设备本身,无法保护电力系统的稳定运行。
为了解决这一问题,复压过流保护技术应运而生。
复压过流保护原理是在传统过流保护的基础上,增加了压力信息,通过对电力系统中电流和电压的监测,实现对设备和电力系统的全面保护。
具体来说,复压过流保护技术利用了电力系统中的电流和电压之间的关系,根据这种关系来判断电力系统中是否存在过流现象,并采取相应的保护措施。
在复压过流保护技术中,首先需要对电力系统的电流和电压进行监测。
电流监测可以通过电流互感器实现,而电压监测则需要采用电压互感器。
监测到电流和电压之后,就可以计算出电力系统中的电流和电压之间的相位差和功率因数。
根据这些信息,可以判断电力系统中是否存在过流现象。
如果发现电力系统中存在过流现象,复压过流保护技术会立即采取相应的保护措施。
一般来说,保护措施包括两种:一种是直接切断电力系统中的故障设备,以避免故障设备对电力系统造成更大的影响;另一种是调整电力系统的运行状态,以尽可能地保证电力系统的稳定运行。
需要注意的是,复压过流保护技术的实现需要借助先进的电力保护设备。
这些设备包括计算机控制系统、数字信号处理器、高速通信系统等。
这些设备可以精确地计算出电力系统中电流和电压之间的关系,以及电力系统的运行状态。
同时,这些设备还可以快速响应电力系统中的故障,保护电力系统的安全稳定运行。
总之,复压过流保护技术是一种先进的电力保护技术,可以在保护电力设备的同时,保护整个电力系统的稳定运行。
随着电力系统的不断发展,复压过流保护技术将会越来越广泛地应用于电力系统中,为电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。
主变复合电压闭锁过流保护动作条件在电力系统中,主变复合电压闭锁过流保护是一种非常重要的保护机制。
它可以在主变出现过流故障时及时切断电源,防止设备受到进一步损坏。
本文将从理论和实践两个方面来探讨主变复合电压闭锁过流保护的动作条件。
一、1.1 主变复合电压闭锁过流保护的基本原理主变复合电压闭锁过流保护是一种基于复合电压原理的保护方法。
它通过测量主变的各个绕组之间的电压差,来判断主变是否存在过流故障。
当某个绕组的电压差超过设定值时,就会触发保护动作,切断电源。
具体来说,主变复合电压闭锁过流保护主要包括以下几个部分:1. 电压采样模块:用于采集主变各个绕组的电压信号。
2. 电压比较模块:将采样到的电压信号进行比较,判断是否存在过流故障。
3. 逻辑控制模块:根据比较结果决定是否触发保护动作。
4. 执行机构:用于切断电源。
二、2.1 主变复合电压闭锁过流保护的动作条件主变复合电压闭锁过流保护的动作条件主要包括以下几个方面:1. 至少有一个绕组的电压差超过设定值。
2. 所有绕组的电压差均未超过设定值。
3. 主变处于额定负载状态。
其中,第一个条件是最基本也是最重要的条件。
只有当至少有一个绕组的电压差超过设定值时,才会触发保护动作。
而第二个条件则是为了防止误动作的发生。
如果所有绕组的电压差均未超过设定值,那么就不应该触发保护动作。
最后一个条件是为了保证主变在正常工作状态下不受到过流保护的影响。
只有在主变处于额定负载状态时,才能关闭过流保护。
三、3.1 影响主变复合电压闭锁过流保护动作精度的因素影响主变复合电压闭锁过流保护动作精度的因素主要包括以下几个方面:1. 采样误差:采样模块的精度对保护动作精度有很大影响。
如果采样误差较大,会导致比较结果不准确,从而影响保护动作。
2. 环境温度:环境温度的变化会影响主变各个绕组的电阻值,从而影响比较结果。
3. 电源波动:电源波动会导致主变各个绕组的电压不稳定,从而影响比较结果。
变压器复合电压启动的过电流保护原理图
Hessen was revised in January 2021
(1)若低电压启动的过电流保护的低电压继电器灵敏系数补满足要求,可采用复合电压启动的过电流保护。
原理图如上所示
(2)电流元件。
由接于相电流的继电器KA1-KA3组成
(3)电压元件。
有反应不对称短路的负序电压继电器KVN(内附有负序电压过滤器)和对称短路接于相间电压的低电压继电器KV组成。
(4)时间元件。
有时间继电器KT构成
装置动作情况如下:当发生不对称短路时,故障相电流继电器动
作,同时负序电流继电器动作,气场闭触点断开,致使低电压继电
器KV失压,常闭触点闭合,启动闭锁中间继电器KM。
相电流继
电器通过KA常开触点启动时间继电器KT,经整定延时启动信号
和出口继电器,将变压器两侧断路器断开。
当发生三相对称短路
时,由于短路初始瞬间也会出现短时的负序电压,使KVN动
作,KV继电器也随之动作,待负序电压消失后KVN继电器返
回,则KV继电器又接于线电压上,由于三相短路时,三相电压降
低,故KV继电器仍处于动作状态,此时,保护装置的工作情况就
相当于一个低电压启动的过流保护。
变电运行过程中复压方向过流保护的相关分析摘要:随着我国电力需求的不断增加,电力运行的安全稳定性受到了更多的重视,在电力系统运行中为了保证变电运行的时效性,需要对变电系统运行的具体要求和操作规范进行整合,这样才能提高变电运行故障处理的效率,保障电力系统供应的安全性和持续性。
关键词:变电运行;复压方向;过流保护;分析变压器是变电运行过程中重要的设备,随着现代科学技术的不断投入,促进了变电器质量的提升,使得变压器的设计和材料结构更加优质,提升了变压器的使用性能。
但是由于用电量的增大,变压器在运行中依然会发生各种故障问题,导致运行受到影响,为了避免更多故障的发生,应对影响变压器运行的不良因素进行分析,并整合预防和处理措施。
1.复压方向过流保护的基本原理在电力系统中复压主要是指负序电压[1]和低电压[2]。
变压器在输送电路体系中发挥着至关重要的作用,变压器用于输配电系统的升、降电压,满足居民的用电需求,为了能够在变压器应用期间提升运行的质量,提升其运行的安全性,实现节能的目的,需要对复压保护机制进行重点关注。
通过相关的技术措施,对高压侧电流参数和过流电流的定值参数进行判定,电力系统相关设备就会接收到信号,电力管理人员就能够对信号进行评估,并通过科学的处理机制,避免出现复压过电流故障问题而导致整个电力系统的安全运行受到影响。
2.复压方向过流保护误动的原因2.1系统原因变压器内部的线路和不确定因素也会导致故障的发生。
在电力系统运行期间系统应用不合理或者是运行方案设计在操作过程中没有按照规定进行,都会致使复压过流保护形成误动操作。
一种情况是线路母线保护电压由于一直保持[3]打开的状态,这样就会导致偷跳情况的发生,使主变压器保护失压过程中过流和低压条件无法满足误动的实际要求,引起复压过流保护,导致整个电力系统的运行平稳性受到影响。
另一种情况是如果使用两机一变的处理模式,虽然变电器运用期间单元接线方式能够实现有效的扩充,但是与其对应的设定数值没有进行调整,属于两[4]台机械共同参数定值,所以,在整个系统中如果由于故障原因导致一台设备停止运行,那么会导致整个系统的运行效果受到影响,导致主变发生复压过流保护,发生误动故障。
变压器高复压过流保护原理我呀,对这变压器高复压过流保护原理啊,那是琢磨了好一阵儿。
你看啊,这变压器就像一个大管家,管着电这个调皮的小玩意儿。
那高复压过流保护呢,就像是这个大管家身边的忠诚护卫。
先说说这过流保护吧。
电流啊,就像一群奔跑的小蚂蚁,正常的时候呢,它们是规规矩矩沿着规定的线路跑的。
可要是出了啥岔子,比如说线路里突然多了好多不该有的东西,像短路了,这电流小蚂蚁就跟疯了似的,一下子涌过来好多。
这时候啊,过流保护就开始起作用了。
它就像一个敏锐的眼睛,一直在盯着电流这个小蚂蚁群的数量。
一旦发现超过了正常该有的数量,就像看到小蚂蚁多得不像话了,它就赶紧发出信号,“哎呀,不行啦,电流太多啦。
”那复压是咋回事儿呢?电压啊,就像是推着小蚂蚁跑的一股力量。
正常的时候,这股力量也是稳稳当当的。
可是要是出现故障了,电压就像一个突然没了力气的推搡者,变得不正常了。
这复压呢,就是在检测这个电压的力气是不是正常。
当电压低到一定程度,再加上过流的情况也出现了,就好像是小蚂蚁乱跑,推小蚂蚁的力量也没了,这个高复压过流保护就更确定是出问题了,然后就更果断地采取措施。
我就这么想着这个事儿,就好像看到了一个小世界。
那些变压器啊,电线啊,电流啊,电压啊,都像是有了生命似的。
我有时候就对着那些个设备发呆,想象着里面电流小蚂蚁在各种情况下的慌乱或者正常的有序奔跑。
旁边的师傅看我发呆,还打趣我呢,“你看啥呢,跟那设备有仇啊?”我就跟他说,“我在看这变压器高复压过流保护的小秘密呢。
”他就笑我,“你呀,整天琢磨这些个东西,都魔怔了。
”可我不这么觉得啊,我觉得这每一个原理背后都像是藏着一个小故事,我就是要把这些故事都搞明白呢。
变压器复合电压闭锁方向过流保护一、保护原理变压器复合电压闭锁方向过流保护,适用于两侧或三侧有电源的三卷变压器或自耦变压器,作为相间短路的后备保护。
其逻辑图见图一所示:信号出口信号出口图一变压器复合电压闭锁方向过流保护逻辑图二、一般信息注:对应的保护压板插入,保护动作时发信并出口跳闸;对应的保护压板拔掉,保护动作时只发信,不出口跳闸。
2.6投入保护开启液晶屏的背光电源,在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。
(注:该保护投入时其运行指示灯是亮的。
)如果该保护的运行指示灯是暗的,在“投退保护”的子画面点击投入该保护。
2.7参数监视点击进入变压器复合电压闭锁方向过流保护监视界面,可监视保护的整定值、电流、电压、负序电压及功率计算值等信息。
三、保护动作整定值测试3.1 相电流定值测试改变对侧电压和本侧电流相位,确定功率方向元件满足条件,本侧无电压输入,低电压判据满足,缓慢增加本侧电流幅值,直至保护出口动作,记录数据。
3.2 低电压定值测试调整对侧电压和本侧电流相位,确定功率方向元件满足条件,并使某一相电流超过整定值,逐步降低本侧CA 相电压,直至保护出口动作,记录数据。
3.3 负序电压定值测试调整对侧电压和本侧电流相位,确定功率方向元件满足条件,并使某一相电流超过整定值,改变本侧某一相电压幅值,直至变压器复合电压闭锁方向过流保护出口动作,记录数据。
(注:因为低电压判据和负序电压判据为或门关系,测试负序电压定值时,请将低电压定值改小,再做此项测试)3.4 功率方向内角定值测试输入相应的电流电压,相电流超过定值,本侧无电压输入,低电压判据满足,改变参与功率计算的本侧电流和对侧电压之间的夹角,保护从不动作到动作,再从动作到不动作,记录动作范围边界,误差不超过±5°。
设置有三个功率方向判据,计算功率的接线方式为900,即:⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+=)cos()cos()cos(αϕαϕαϕc ab c cb ca b b a bc a a U I P U I P U I P3.5 动作时间定值测试在对侧加电压使其相位满足功率方向条件,在变压器本侧突加1.5倍定值电流,记录动保护出口方式是否正确(打“√”表示):正确□错误□保护信号方式是否正确(打“√”表示):正确□错误□。
发电厂主变压器复合电压(方向)过流保护原理与整定作者:周玉彩一、主变压器复合电压(方向)过流保护的原理复合电压过流保护复合电压启动部分由负序过电压与低电压元件组成。
在微机保护中,接入微机保护装置的三个相电压或三个线电压,负序过电压与低电压功能由算法实现。
过电流元件的实现通过接入三线电流由算法实现,二者相与构成复合电压启动过电流保护。
在微机保护装置中,加设相间短路保护并在保护上设置相间功率方向,使此保护形成了复合电压(方向)过流保护。
该保护动作可靠、准确为此在工程中现广泛使用。
1、过流保护过流保护作为变压器或相邻元件的后备保护,复合电压闭锁和方向元件闭锁均可投退。
过流元件接入三相电流,当任一相电流满足下列条件时,过流元件动作。
op I I ,其中op I 为动作电流整定值。
2、复合电压元件对某侧过流保护可通过整定相关定值控制字选择是否经复合电压启动或仅由本侧复合电压启动还是可由多侧复合电压启动。
例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段复压控制字” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段退出其复合电压元件,不经复合电压闭锁;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段仅由本侧复合电压启动;整定为“2”时 ,表示高压侧过流保护一段由多侧复合电压启动,任一侧复合电压动作均可启动高压侧过流保护一段。
3、 相间功率方向元件3.1方向元件TA 与TV 的极性接线图 相间功率方向元件采用90°接线方式,接入保护装置的TA 和TV 极性如图1所示,TA 正极性端在母线侧。
对各段过流保护可通过整定相关定值(控制字)选择是否带方向或方向指向变压器还是方向指向母线。
当相间方向元件TA 、TV 接线极性符合图1所示接线原则时,例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段方向控制字” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段退出其方向元件,不带方向性;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件指向变压器;整定为“2”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件指向母线。
对三卷变高、中压侧相间功率方向元件的方向电压可通过整定相关定值选择取本侧电压或对侧电压,近处三相短路时方向元件无死区。
例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段方向电压” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件的方向电压取本侧电压;整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件的方向电压取中压侧电压。
以方向指向变压器时来说,相间方向的灵敏角可通过整定相关定值选择为-30º或-45º(当方向指向母线,则灵敏角则对应为150º或135º)。
例如对于高压侧后备保护,定值“过流一段方向灵敏角” 整定为“0”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件的灵敏角当方向指向变压器时为-30º(当方向指向母线时则对应为150º);整定为“1”时 ,表示高压侧过流保护一段方向元件的灵敏角当方向指向变压器时为-45º(当方向指向母线时则对应为135º)。
高压侧低压侧 相间方向元件TA 与TV 的极性接线图3.2方向元件判据方程相间方向元件的动作判据方程为(以A I ,BC U 为例): []0>⋅⋅-sen j A BC e e ˆR ϕIU[]e R 表示取向量的实部,其中sen ϕ为灵敏角。
3.3方向元件动作特性当相间方向元件TA 、TV 接线极性符合图1所示接线原则,且相应“方向灵敏角”定值为“1”时,“方向指向”定值为“1”时,方向指向变压器,灵敏角为-45°;“方向指向”定值为“0”时,方向指向母线,灵敏角为135°,相间功率方向元件的动作特性如图2所示。
(a ) 方向指向变压器时的动作区(阴影侧) (b ) 方向指向母线时的动作区(阴影侧)图2 相间功率方向指向不同时各自的动作区注意:以上所示的相间功率方向动作特性均是基于相间方向元件TA 、TV 接线极性符合图1所示接线原则情况下的。
否则以上说明将与实际情况不符。
3.4 TV检修对复压元件、方向元件的影响当某侧TV检修或旁路代路未切换TV时,为保证该侧后备保护的正确动作,需退出该侧“电压硬压板”。
装置设有定值“电压退出后方向与零压”来控制该侧保护的方向元件所用电压的“电压硬压板”退出时该侧方向元件的动作行为。
例如对于高压侧后备保护,定值“电压退出后方向与零压”,整定为“0”时,当高压侧过流保护的方向元件所用的“电压硬压板”退出后,高压侧过流保护的方向元件不满足条件,闭锁高压侧过流保护;整定为“1”时,当高压侧过流保护的方向元件所用的“电压硬压板”退出后,高压侧过流保护的方向元件条件满足,开放高压侧过流保护。
装置对各侧的过流保护设有定值“电压退出后复压元件”来控制该侧过流保护的复压元件所用电压在某侧电压压板退出时该侧过流保护复压元件的动作行为。
例如对于高压侧后备保护,如2所述,当定值“电压退出后复压元件”整定为“0”时,当高压侧过流保护的复压元件所取电压侧中的某侧电压退出时,该侧复合电压判别不动作,若高压侧过流保护仅由该侧复合电压启动,则此时复压元件不满足条件,闭锁高压侧过流保护,若高压侧过流保护由多侧复合电压启动,则此时高压侧过流保护需由其它侧复合电压启动;整定为“1”时,当高压侧过流保护的复压元件所取电压侧中的某侧电压退出时,该侧复合电压判别动作,高压侧过流保护的复压元件条件满足,开放高压侧过流保护。
3.5 TV异常对复压元件、方向元件的影响装置对各侧的保护设有定值“TV异常后方向与零压”来控制该侧的保护的方向元件所用电压出现TV异常时该侧方向元件的动作行为。
例如对于高压侧后备保护,定值“TV异常后方向与零压”整定为“0”时,当高压侧过流保护的方向元件所用的电压出现TV异常时,高压侧过流保护的方向元件不满足条件,闭锁高压侧过流保护;整定为“1”时,当高压侧过流保护的方向元件所用的电压出现TV异常时,高压侧过流保护的方向元件满足条件,开放高压侧过流保护。
装置对各侧的过流保护设有定值“TV断线后复压元件”来控制该侧过流保护的复压元件所用电压在某侧TV断线时该侧过流保护复压元件的动作行为。
例如对于高压侧后备保护,如2所述,当定值“TV断线后复压元件”整定为“0”时,当高压侧过流保护的复压元件所取电压侧中的某侧TV断线时,该侧复合电压判别不动作,若高压侧过流保护仅由该侧复合电压启动,则此时复压元件不满足条件,闭锁高压侧过流保护,若高压侧过流保护由多侧复合电压启动,则此时高压侧过流保护需由其它侧复合电压启动;整定为“1”时,当高压侧过流保护的复压元件所取电压侧中的某侧TV断线时,该侧复合电压判别动作,高压侧过流保护的复压元件条件满足,开放高压侧过流保护。
二、WFB-800A微机变压器复合电压(方向)过流保护逻辑框图复合电压方向过流保护启动条件:当复压元件、方向元件、过流元件均满足启动定值时,启动元件动作。
图3 复压方向过流保护逻辑图三、复合电压(方向)过流保护的整定方法1、过流元件整定计算电流元件按躲过变压器的额定电流整定,电流元件的动作电流按下式整定:TAr Nrel op n K I K =I 式中:rel K 为可靠系数,取1.2~1.3;r K 为返回系数,取0.85~0.95;N I 为变压器一次额定电流;TA n 为电流互感器变比。
灵敏系数按下式校验 TAop Ksenn I I K )2(min .= 式中: )2(min .K I 为后备保护末端两相金属性短路时,流过保护安装点的最小短路一次电流。
要求3.1≥sen K (近后备)或1.2(远后备)。
2、低电压元件整定低电压元件为最小线电压,按躲过电动机自启动时的电压整定。
1)当低电压继电器由变压器低压侧电压互感器供电时,动作电压可按下式整定:TVNop n U U )6.05.0(~=2)当低电压继电器由变压器高压侧电压互感器供电时,动作电压可按下式整定:TVN op n U U 7.0=式中N U 为额定线电压;TV n 为电压互感器变比。
低电压继电器的灵敏系数按下式校验TVr op sen n U U K max =式中:max r U 为计算运行方式下,灵敏系数校验点发生金属性相间短路时,保护安装处的最高残压。
要求3.1≥sen K (近后备)或1.2(远后备)。
在校验电流继电器和低电压继电器的灵敏系数时,应分别采用各自的不利正常系统运行方式和不利的短路类型。
当低电压继电器灵敏系数不够时,可在变压器各侧装设低电压继电器。
3)对发电厂中的升压变压器,当低电压继电器由发电机侧电压互感器供电时,还应考虑躲过发电机失磁运行时出现的低电压,动作电压可按下式整定:TVNop n U U )6.05.0(~=式中N U 为额定线电压;TV n 为电压互感器变比。
3、负序电压元件整定负序电压元件应按躲过正常运行时出现的不平衡电压整定,不平衡电压通过实测确定,当无实测值时,根据现行规程的规定可取:TVNop n U U )08.0~06.0(2=式中:N U 为额定线电压;TV n 为电压互感器变比。
灵敏系数按主变压器高压侧母线两相短路的条件校验 TVop sen n U U K 2min.2=式中:min .2U 为后备保护末端两相金属性短路时,保护安装处的最小负序电压值。
要求0.2≥sen K (近后备)或1.5(远后备)。
4、方向元件的整定1)三侧有电源的三绕组升压变压器,保护为了满足选择性要求,在高压侧或中压侧要加功率方向元件,其方向通常指向该侧母线。
2) 高压及中压侧有电源或三侧均有电源的三绕组降压变压器和联络变压器,保护为了满足选择性要求,在高压或中压侧要加功率方向元件,其方向通常指向变压器,也可指向本侧母线。
5、保护动作时间的整定1)单侧电源的双绕组降压变压器,保护通常设一段时限,其值大于与之配合的保护动作时间一个时间阶段(t ∆)断开变压器两侧断路器。
当负荷侧无专用母线保护,且分段断路器装有备用电源自动投入装置时,保护可设两段时限。
以第一段时限1t 断开分段断路器;以t t t ∆+=12断开变压器两侧断路器。
2)单侧电源的三绕组降压变压器,保护一般在低压侧和电源侧。
低压侧保护可设两段时限,以t t t ∆+=01断开低压母线分段断路器(0t 为与之配合的馈线保护动作时间);以t t t ∆+=12断开变压器低压侧断路器。
电源侧保护应设两段时限,以第一段时限t t t ∆+=m 013断开中压侧断路器(m 01t 为与之配合的中压侧保护的动作时间);以第二段时限t t t ∆+=34断开变压器各侧断路器。
3)高压及中压侧均有电源的三绕组降压变压器,若只有一台变压器且高压侧为主电源侧,当保护设在高压及低压侧时,低压侧保护只带一个时限t t t ∆+=01,断开本侧断路器。