变比斜率差动保护原理及调试方法
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变压器差动保护的基本原理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.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.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。
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。
RCS-978系列变压器保护测试、RCS-978型超高压线路成套保护RCS-978 配置:主保护:稳态比率差动,工频变化量比率差动,零序比率差动,谐波制动,后备保护:复合电压闭锁(启动)方向过流零序方向过流保护间隙零序过流过压保护零序过压稳态比率差动一、保护原理基尔霍夫电流定律,流入=流出(1)差动元件的动作特性在国内生产的微机型变压器差动保护中,差动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动作特性曲线,如下图:在上图中,I .为差动元件起始动作电流幅值,也称为最小动作电流;op.minI 为最小制动电流,又称为拐点电流;res.minK=tan a为制动特性斜率,也称为比率制动系数。
微机变压器差动保护的差动元件采用分相差动,其动作具有比率制动特性。
动作特性为:拐点前(含拐点):' >一忆V JmJ拐点后: I op - I op mn + K (I es — JmJ / J .mJ式中 I op ——差动电流的幅值I res ——制动电流的幅值也有某些变压器差动保护采用三折线的制动曲线。
(2)动作方程和制动方程:差动电流Iop 和制动电流Ires 的获取差动电流(即动作电流):取各侧差动电流互感器(TA )二次电流相量和的绝对值。
以双绕组变压器为例,在微机保护中,变压器制动电流的取得方法比较灵活。
国内微机保护有以下几种取得方 式:I = I —I /2I = (I + I )/2resIres二、测试要点:标么值的概念另:注意,978可以自动辅助计算当前的差流,但其同时显示的“制流X 相”并不是当前X 相的制动电流,而是当前X 相制动电流下的动作电流边界!! !三、试验举例:保护定值:动作门槛:0.3差动速断电流:4I 侧(Y 接线)二次侧额定电流:3.935;II 侧(Y 接线)二次侧额定电流:3.765;III 侧(D 接线)二次侧额定电流:3.955由于该保护的补偿系数由标么值的方式计算,则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定 电流的倒数。
变压器差动保护调试方法浅析摘要:变压器的差动保护是利用变压器输入电流与输出电流的相量差作为动作量的保护。
本文分析了变压器差动保护调试时由于接线方式造成星形侧和三角形侧的相角误差的两种校正方法,以及对应的保护比率制动特性的调试方法。
关键词:差动保护;相位校正;比率制动特性Analysis of debugging method for transformer differential protectionZHAO Yu,CHEN Huan,TAN Debin,HUANG Yang,WANG Zuoshi (State Grid Enshi Power supply Company Huang Yancheng Innovation studio,Enshi city,Hubei province 445000 China)ABSTRACT:the differential protection of transformer is the protection of the difference between the input current and the output current.This paper analyzes the transformer differential protection when debugging star and triangle side side due to connection mode of the two phase Angle error correction method,debug methodand the corresponding protection ratio braking characteristics.Keywords:differential protection;phase correction;ratio braking characteristics connection差动保护的基本原理源于基尔霍夫电流定律,把被保护区域看成是一个节点,如果流入保护区域电流等于流出的电流,则保护区域无故障或是外部故障。
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,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。
差动保护的⼯作基本知识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。
变压器差动保护的基本原理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。
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。
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。
牵引变压器差动保护调试方法牵引变压器差动保护是保护变压器运行安全的重要装置,其作用是在变压器差动电流超出允许范围时及时发出信号,切断故障区断开。
差动保护调试是保证差动保护正常工作的重要环节之一,正确的调试可以保证差动保护在发生故障时能够及时、准确地动作,确保变压器的安全运行。
本文将详细介绍牵引变压器差动保护的调试方法。
一、差动保护工作原理及适用条件1. 差动保护原理差动保护是通过对比变压器高、低压绕组两端的电流来判断变压器内部是否存在故障。
当变压器内部出现故障时,高、低压绕组的电流将会产生差值,即差动电流,差动保护装置可以通过检测差动电流的大小来判断变压器是否出现故障,并及时切断故障区断开,保护变压器。
2. 适用条件差动保护适用于容量较大、重要性较高的变压器,主要用于保护油浸式变压器和干式变压器。
在牵引变压器中,由于其容量大、负载变化范围大,所以也需要采用差动保护来确保其安全运行。
1. 前期准备在进行差动保护调试之前,需要对变压器进行详细的检查和测试,确保变压器各项参数正常。
还需要准备好调试所需的工具和设备,包括差动保护装置、电流互感器、测试仪表等。
2. 差动保护装置设置首先需要对差动保护装置进行设置,包括设定差动保护的动作值、时间延迟等参数。
这些参数需要根据变压器的实际情况进行设置,一般应依据变压器的额定电流和绝热功率进行设定。
3. 电流互感器接线差动保护装置需要接收变压器高、低压绕组的电流信号,所以需要将电流互感器(CT)接入差动保护装置。
接线时需要注意接线的正确性和可靠性,确保差动保护装置能够准确地接收到高、低压绕组的电流信号。
接线完成后,需要对差动保护装置及电流互感器进行检测,包括检测接线的接触是否良好、电流信号是否正常等。
这一步是确保差动保护装置能够正常工作的重要环节。
5. 模拟测试在接线和检测完成后,可以进行模拟测试,即在实际故障情况下模拟差动保护的动作情况。
可以通过外接测试仪表模拟变压器内部出现故障的情况,观察差动保护装置的动作情况。
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。
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。
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。
比率差动保护实验方法汉川供电公司石巍主题词比率差动实验方法随着综合自动化装置的普遍推广使用,变压器比率差动保护得到了广泛的使用,但是由于厂家众多,计算方法和保护原理略有差异,而且没有统一的实验方法,尤其是比率制动中制动特性实验不准确,给运行和维护带来了不便,下面介绍两种比较简单和实用的,用微机继电保护测试装置测试差动保护的实验方法。
一、比率差动原理简介:差动动作方程如下:Id>Icd (Ir<Ird)Id>Icd+k*(Ir-Ird) (Ir>Ird)式中:Id——差动电流Ir——制动电流Icd——差动门槛定值(最小动作值)Ird——拐点电流定值k——比率制动系数多数厂家采用以下公式计算差动电流;Id=︱İh+İl︱(1)制动电流的公式较多,有以下几种:Ir=︱İh-İl︱/2 (2)Ir=︱İh-İl︱(3)Ir=max{︱İ1︱,︱İ2︱,︱İ3︱…︱İn︱}(4)为方便起见,以下就采用比较简单常用的公式(3)。
由于变压器差动保护二次CT为全星形接线,对于一次绕组为Y/∆,Y/Y/∆,Y/∆/∆,Y形接线的二次电流与∆形接线的二次电流有30度相位差,需要软件对所有一次绕组为Y形接线的二次电流进行相位和幅值补偿,补偿的方式为:İA=(İA’—İB’)/1.732/K hpİB=(İB’—İC’)/1.732/K hpİC=(İC’—İA’)/1.732/K hp其中İA、İB、İC为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流),İA’、İB’、İC’为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流。
K hp为高压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),一般设定为1。
这样经过软件补偿后,在一次绕组为Y形的一侧加入单相电流时,保护会同时测到两相电流,加入A相电流,则保护同时测到A、C两相电流;加入B相电流,则保护同时测到B、A两相电流;加入C相电流,则保护同时测到C、B两相电流。
GCT-100/102变压器差动保护装置保护原理与调试方法武汉国测科技股份有限公司电力自动化事业部目录1.装置概述 (3)2.保护原理 (3)2.1 概述 (3)2.2 差动速断保护 (4)2.3 比率制动式差动保护 (4)2.4 CT断线闭锁 (7)2.5 过负荷保护 (7)3.定值整定 (7)3.1 定值范围 (7)3.2 系统参数 (8)3.3 压板整定信息 (9)3.4 定值整定说明 (10)3.5 应用举例 (11)4.调试方法 (13)4.1 装置整定 (13)4.2 功能试验 (14)附:装置背板端子接线图 (16)1装置概述GCT-102数字式变压器差动保护装置(以下简称装置),适用于110kV及以下三卷及两卷变压器主保护,可集中组屏也可在开关柜就地安装。
GCT-100数字式变压器差动保护装置,适用于110kV及以下两卷变压器主保护,无中压侧电流输入,可集中组屏也可在开关柜就地安装。
2保护原理2.1 概述:变压器是变电站的主要设备,变压器可能发生的故障有:各相绕组之间的相间短路、单相绕组部分线匝之间的匝间短路、单相绕组和铁芯间绝缘损坏而引起的接地短路、引出线的相间短路、引出线的接地短路等。
变压器不正常的工作情况有:由外部短路或过负荷引起的过电流、不正常电压过高引起的过励磁等。
一般地,以差动保护作主保护,主变的后备保护作为出线拒动时的后备保护,非电量保护作为主保护的一种补充保护。
并列运行的变压器,对6.3MV A及以上厂用变压器和并联运行的变压器,10MV A及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器,以及2MV A及以上电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器,应装设纵联差动保护。
变压器在正常运行时,理论上流入功率和流出功率是相等的,在主变两侧电压变化很小,且现场的二次CT变比、接线方式和额定电流不变时,高低压侧的电流在大小和方向上存在一定的比例和相角关系;只有在变压器的内部或外部发生短路时,这种比例关系才可能发生变化。
差动保护及比率差动保护标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]差动保护主要是内部短路的保护,但当外部故障时有不平衡电流可能穿越差动保护电流互感器,造成差动保护误动作。
因此为了躲过外部故障时不平衡电流引起差动保护动作,采用了制动电流来平衡穿越电流引起差动保护的启动电流。
发电机采用机端电流作为制动电流,能在外部短路时取得足够的制动电流,又能在内部短路时减少中性点电流的制动作用。
变压器采用二次谐波作为励磁涌流闭锁判据。
一般设有CT断线闭锁保护。
如下图:图中Ie为额定电流,Icdqd为启动电流,Ir为制动电流,Kb1为比率制动系数。
阴影部分为动作区差动保护灵敏度与启动电流、制动系数和原理之间的关系摘要:分析了差动保护的有关整定原则,明确提出了差动保护的灵敏度与许多因素有关,如定值、原理和实现方式等。
不能仅改变某一个因素(如定值)来提高灵敏度,而需要综合考虑各个因素的影响,否则适得其反。
0引言随着继电保护技术的不断发展和进步,技术人员对保护的认识越来越深刻,对许多继电保护约定俗成的做法开始了反思。
如规程上对差动保护规定:使用比率制动原理的差动保护,不要校核灵敏度,其灵敏度自然满足。
那么这个“自然满足”的灵敏度是什么灵敏度呢其实对发电机差动保护而言,就是在发电机机端发生两相短路,该差动继电器的灵敏度校验结果肯定能够满足要求;在现场运行过程中,经常有人将保护中的比率制动系数和比率制动斜率混淆,究竟这两个概念有什么区别,又有什么联系标积制动原理对提高差动保护的灵敏度有什么有利的地方,它和比率制动之间又有什么关系,它们之间从根本上是否一致呢本文就这些用户所关心的问题展开深入的分析和讨论,并阐明作者自己的观点[1,2] 。
1差动保护灵敏度系数的定义与校验设流入发电机的电流为正方向,取继电电器差动电流Id为:?式中:Iop为当时动作电流的整定值。
发电机差动保护的灵敏度是指在发电机机端两相金属性短路情况下差动电流和动作电流的比值。
98 集成电路应用 第 36 卷 第 9 期(总第 312 期)2019将 为高侧额定功率,令 S 1 为故障电流为 (4)。
可以明显看到,所谓倍数 率与变压器额定功率的比值。
同理变低侧也是一样的。
说明书上的在变低侧加入同样倍数额定电流,很多电力工作者误解了变压器比率差动保护的原理,认为其保护原理和母线比率差动保护是一致的。
但是,留心一次接线图的工作者会发现,变压基金项目:广东电网电力系统科技创新课题项目。
作者简介:黄炳祺,广东电网有限公司佛山供电局,研究方向:继电保护。
收稿日期:2019-05-31,修回日期:2019-08-07。
图 1 变压器和母线的一次接线图如下动作特性图的定义,即保证动作区域为于三折线上方的灰色部分,动作区域如图 2。
可见,平时在主变高低侧加入额定电流根据公式,则 Id =0。
即为坐标轴 Ir上的所有点。
当调整其中一侧电流后,使 Id≠0。
当保护正好动作时,可以得到临界动作的点。
这个点将位于上图的三折线上。
重复上述操作,得到两个点后就能计算出斜率 K。
但这有一个前提,就是 Id的指必须同时位于三折线的某一段上,否则无法计算出该段折线的斜率。
4 变压器比率差动保护调试说明4.1 基本调试原理的解析同样,低压侧为式(8)。
这里公式中的电流和电压都是指的试验仪加入的电流和电压,因此均为向量。
高压侧的公式很容易理解,其计算差流的数值为加入电流减零序电流。
低压侧使用这样的公式是为了进行电流的相位转换。
由于电流变压器为以 幅值就使幅值等于原来的大小。
4.2 使用三相试验仪调试时的原理解析同样,以A相为例。
由公式可以看到 a、Ib、Ic分别高低侧的加入量,高侧由于接法=0,所以加入量后有式(11)。
/ ,/所以在低侧加入量时需要乘以 用于补偿。
4.3 使用六相试验仪调试时的原理解析式处理后的数值确增大了大 倍。
低侧电流超前高侧折算公式并没有失效),所以要保证反向就必须再因为零向量加任意向量不改变其大小和方向,图 2 动作区域。
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≮二塑釜凰一变压器差动保护调试方法分析夏阳(江苏省溧阳供电公司,江苏溧阳213372)[摘要]本文在差动保护基本原理的基础上,结合RCs978系列220kv变压器成套保护比率差动的工作原理,经过实际工作总结提出了一种方便易行的比率差动保护调试方法。
[关键词】变压器差动;差动保护;调试方法现今各种微栅保护装置发展较快,型号多样,以220kV主变保护为例,溧阳供电公司就有国电南瑞公司的R C S978系列变压器成套保护装置和国电南自的PST l200系列数字式变压器保护等等数几种,各种保护都有其自身的优点,各种新型号、新原理的保护不断涌现,不断更新的保护对调试人员提出了较高的的要求。
1变压器纵联差动保护的重要性大容量变压器保护配置由差动保护和重瓦斯保护组成的主保护。
差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护,同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。
纵联差动保护应满足四点要求:1)应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流:2)差动保护应在变压器过励磁时不误动:3)在电流回路断线时应发出断线信号:4)在正常情况下,纵联差动保护的保护范围应包括变压器套管和引出线,如不能包括引出线时,应采用快速切除故障的辅助措施。
瓦斯保护虽然可以快速而灵敏地反映油箱内部的各种故障,但不能保护套管及引出线等油箱外部的故障。
因此,对于容量较大的电力变压器,纵联差动保护是必不可少的保护,它用以保护变压器内部、套管和引出线上的各种故障,而且与瓦斯保护相互配合作为变斥器的主保护,使保护的性能更加全面和完善。
,2差动保护的基本原理变压器羞动保护是比较变压器各侧电流的相位和数值大小的一种保护,差动保护要考虑的—个基本原则是要保证正常情况下,比较的主变各侧电流幅值是相等,相位相反,从而在理论上保证差流为oo不管是电磁式或集成电路及现在的鲐唏门保护,都要考虑变压器变比、C T变比、变压器接线组别的影响。
变斜率比率差动保护原理及校验方法李明(徐州华美坑口环保热电有限公司、江苏徐州 221141)摘要:在Y/△变压器微机保护现场调试过程中,由于保护人员对变压器差动保护原理及保护装置补偿原理的理解存在偏差,变比斜率比率差动曲线的验证往往成为调试的难点。
针对这一问题,本文分析了变压器微机差动保护原理并总结了变压器微机保护普遍采用的差动电流补偿方法。
并以Y/△一11型变压器和南瑞RCS985发变组保护使用Dbg2000专用调试软件为例详细地介绍了校验步骤,提出了一套验证发变组变比斜率比率差动曲线的思路及方法。
关键词:发变组;变比斜率比率差动;Y/△校正;校验方法Variable slope percentage differential protection principle and method of debuggingLI Ming(Xuzhou Huamei Hang Hau environmental Thermal Power Co., Ltd ,Xuzhou, 221141,China )Abstrac t:In the Y / △Digital Transformer Protection site commissioning process, because the protection of personnel andprotection of the principle of transformer differential protection device biased understanding of the principles of compensation, variable slope percentage differential curve than the verification often difficult to debug .Aiming at this problem ,this paper analyses the pellucid transformer microcomputer differential protection principle and summarizes the widespread use of the transformer microcomputer protection differential current compensation .The paper uses the Y /△一11 transforme and NARI RCS985 transformer andtransformer protection using the Dbg2000 special debugging software as an example of the verification steps described in detail, a set of validation transformer unit differential rate of change the slope of the curve than the ideas and methodsKey words:transformer;differential protection;ratio-differential;testing metho0.引言在微机保护装置广泛应用的今天,二次回路的连接方式虽得到简化,但已不如电磁型保护那般直观明了;尤其对Y /△变压器(以下简称主变)分相差动保护,出于对主变接线组别、各侧电压等级、CT(电流互感器)变比及励磁涌流等种种因素的考虑,不同的厂家采取了不同的补偿方式和比率制动方法,如何正确的校验差动保护成为困扰着现场调试人员的难题之一.本文从保护原理入手,以Y/△一11型三绕组变压器及南瑞RCS985保护为例,分析发变组差动保护的校验方法。
1 变斜率比率差动保护原理1.1差动原件的动作方程Id > Kbl * Ir + Icdqd ( Ir < nIe ) Kbl = Kbl1 + Kblr * (Ir / Ie) Id > Kbl2 * (Ir - nIe) + b + Icdqd ( Ir >= nIe ) Kblr = (Kbl2 - Kbl1) / (2 * n)b = (Kbl1 + Kblr * n) * nIe式中Id为差动电流,Ir为制动电流,Icdqd为差动电流起动定值,Ie为额定电流。
Kbl为比率差动制动系数,Kb1r为比率差动制动系数增量;Kb11为起始比率差动斜率,定值范围为0.05~0.15,一般取0.10;Kb12为最大比率差动斜率,定值范围为0.50~0.80,一般取0.70;n 为最大斜率时的制动电流倍数,固定取6。
1.2 差动电流及制动电流的取得Rcs985发变组差动保护的差动电流(即动作电流),取各侧差动电流互感器的二次电流相量和的绝对值,制动电流为变压器各侧TA二次电流幅值和的一半.差动电流Id ,制动电流Ir 公式如下:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++++=++++=∙∙∙∙∙54321543212I I I I I I I I I I I I d r 2 差动保护相位的校正电力系统中变压器常采用Y/D-11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°。
如果不采取措施,差动回路中将会由于变压器两侧电流相位不同而产生不平衡电流。
必需消除这种不平衡电流。
当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时,其二次电流直接接入保护装置,从而简化了TA 二次接线,增加了电流回路的可靠性。
但是如图1当变压器为Y 0/△-11连接时,高、低两侧TA 二次电流之间将存在30°的角度差.图1 变压器为Y 0/△-11连接和TA 为Y/Y 连接的差动保护原理接线Fig .1 Transformer Y0 / △ -11 connection and TA forthe Y / Y connection cable differential protection principle图二 Y,d11变压器TA 为Y/Y 连接时的相位校正向量图 Fig .2 Y , d11 Transformer TA for the Y / Y connection of thephase correction vector graphics微机保护为消除各侧TA 二次电流之间的角度差,由保护软件的灵活性通过软件算法进行相位校正,变压器各侧电流互感器二次接线同为星型接法。
称为“内转角”方式,内转角方式又分为星形侧向三角形侧校正的算法及三角形侧向星形侧校正的算法两种。
RCS985使用的是第一种星形侧向三角形侧校正的算法Y 0侧:2A I ' =(2A I -2B I )/3 2B I ' =(2B I -2C I )/32C I ' =(2C I -2A I )/3 △侧:2a I ' =2a I 2b I ' =2b I 2c I ' =2c I 式中:2A I 、2B I 、2C I 为Y 0侧TA 二次电流,2A I ' 、2B I ' 、2C I ' 为Y 0侧校正后的各相电流;2a I 、2b I 、2c I 为△侧TA 二次电流,2a I ' 、2b I ' 、2c I ' 为△侧校正后的各相电流。
经过软件校正后,差动回路两侧电流之间的相位一致,见图2所示。
由上述校正法不难看出,在变压器Y 型侧(即高压侧)通入单相电流A I ∙时,则有计入差流计算的调整后电流3/'A AI I∙∙=、0'=∙BI、3/'A C I I ∙∙-=;同样可以得到,在变压器Y 型侧通入单相电流B I ∙时,有3/'B AI I∙∙-=、3/'B BI I∙∙=、0'=∙C I ;在变压器Y 型侧通入单相电流C I ∙时,有0'=∙AI、3/'C BI I∙∙-=、3/'C CI I∙∙=。
所以得出在做Y/D -11型主变的比率差动试验时,继保调试仪在主变高压侧与主变低压侧(即指发电机中性点或高厂变高压侧或高厂变低压侧)应加两相独立电流的关系为AN -ac 、BN -ba 、CN -cb ,两相电流之间相角差为180°。
3 差动保护调试的接线及试验过程在实际的调试试验时一般取 I1 为保护的高压侧绕组电流相量,I2 为低压侧绕组电流相量。
以 A 相差动试验为例,假设取I1从测试仪的“Ia ”输出,I2 从测试仪的“Ib ”输出,则分相 试验时,测试仪和保护之间的接线方法是测试仪Ia →高压侧(Y 侧),电流从A 相极性端进入,非极性端流出;测试仪Ib →低压侧(D 侧),电流从A 相极性端进入,非极性端流出C 相非极性端进入,极性端流出,两相电流之间相角差为180°调试电流相量的设定和试验实际接线图如下图三,图四示:图3 调试电流相量的设定 Fig .3 Set debug current phasor图4试验接线图 Fig .4 Test connecting diagram此时所加的电流Ia,Ib 相角差为180o,固定Ia ,递增Ib 至保护动作。
图五RCS985变斜率差动计算界面Fig .5 RCS985 Calculate the slope of the interface variabledifferential上图五为Dbg2000专用调试软件NewDiff “变斜率差动计算软件”的主界面,“一侧额定电流”和“二侧额定电流”输入框内输入参与所调试的差动保护的两侧对应额定电流。
其中, 2.98A 为发变组差动用的“主变高压侧二次侧额定电流”(以我公司的SFP10-75000/110变压器,高压侧额定电流357.9 A,TA 变比600/5计算),4.29 A 为发变组差动用的“主变低压侧额定电流(即发电机中性点侧额定电流)”(以我公司QFS-60-2发电机额定电流6870 A,TA 变比8000/5计算);在“差动启动定值”、“起始斜率”、“最大斜率”中输入所调试差动保护的保护定值;而后在“差动类型”中选择“变压器差动”或“发电机差动”,前者指的是差动范围包含变压器(主变、厂变或励磁变);对于“变压器差动”还需在“变压器的接线方式”中选择Y/D 、D/Y 、Y/Y 或D/D (指的是“一侧接线方式/二侧接线方式”);再后,“输入一侧电流”里输入实际在一侧加的电流;最后“回车”或点击“计算”即显示出计算出的“二侧电流值”和对应的“制动电流”、“动作电流”。