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PST1200U变压器保护装置说明书 智能站 17 差动保护启动差动压板

发布时间:2019-07-02 22:30 来源:未知 编辑:admin

  PST1200U变压器保护装置说明书 智能站 17 差动保护启动差动保护压板投入分侧差动元件动作分侧差动控制字投入 分侧差动跳闸CT断线CT断线闭锁差动控制字 CT饱和元件闭锁 励磁涌流判据变压器在空投或区外故障切除电压恢复过程中 变压器内部会产生励磁涌流 装置需配备涌流判据 本装置配置的涌流判据包

  PST1200U变压器保护装置说明书 智能站 17 差动保护启动差动保护压板投入分侧差动元件动作分侧差动控制字投入 分侧差动跳闸CT断线CT断线闭锁差动控制字 CT饱和元件闭锁 励磁涌流判据变压器在空投或区外故障切除电压恢复过程中 变压器内部会产生励磁涌流 装置需配备涌流判据 本装置配置的涌流判据包括二次谐波制动判据和波形分析制动判据。 二次谐波制动判据二次谐波制动是利用变压器励磁涌流时波形含有丰富的二次谐波这一波形特征来鉴别励磁涌流的。计算三相差流中的最大二次谐波与最大基波的比值。 即setdcdbdadcdbdaKIIIMaxIIIMax 222时闭锁三相差动保护。 其中222 dcdbdaIII C三相差流二次谐波含量dcdbdaIII C三相差流setK 波形分析制动判据故障时 差流基本上是工频正弦波 而励磁涌流时 有大量的谐波分量存在 波形发生畸变 间断 不对称。具体方法为将微分后的差流波形的前半周和后半周进行对称性比较。对于励磁涌流有1 4周波以上的点不满足对称性 这样可以区分故障和涌流。波形对称制动为分相制动。 波形分析制动判据 差流启动半个周波后 开始计算 判断半个周波中 24个点 波形的不对称点数 不对称公式 setddddfiiiiiiii pp iid为滤直后的采样点差动电流 iid为滤直后的前半周波的采样点差动电流setf为不对称度 PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 18 门槛 当半个周波中波形的不对称点数大于某门槛点数 则判为励磁涌流。 轻微过激磁闭锁由于大型变压器工作磁密接近饱和磁密 故很容易过激磁。一旦过激磁 可能引起差动保护误动。变压器过激磁时 将产生很大的差流。差流中通常含有大量的五次谐波。为此本装置采用五次谐波闭锁差动保护 滤取五次谐波。计算三相差流中的最大五次谐波与最大基波的比值。当计算的比值大于闭锁定值时就闭锁三相差动保护。 setdcdbdadcdbdaKIIIMaxIIIMax 555其中555 dcdbdaIII C三相差流五次谐波含量dcdbdaIII C三相差流setK CT饱和判据为防止在变压器区外故障等状态下CT 的暂态与稳态饱和所引起的稳态比率差动保护误动作 装置中有抗CT饱和判据。 根据饱和时差流的特征来进行区内外CT饱和的判别。区外故障时 饱和CT在一次电流过零点附近CT会退出饱和 也存在一定时间能够正确传变一次电流。在CT能够正确传变期间 区外故障时保护是检测不到差流的 即检测到的差流是不连续的。根据检测的差流不连续点数来识别区内外饱和 即当连续检测到的无差流点数大于某固定门槛点数时 认为区外故障引起的CT饱和。为提高抗CT饱和判据的可靠性 增加谐波判据 利用二次电流中的二次和三次谐波的含量来判别CT 是否饱和 若二次谐波或三次谐波的含量大于某一门槛时 则认为CT饱和。 具体判据如下 setKII22 ff或setKII 33 ff 其中n为检测到的连续无差流点数 nset为无差流点数门槛。2fI 3fI为电流中的二次和三次谐波 fI 为电流中的基波 setK 为某一比例常数。当以上2个条件都满足时 判为区外饱和 闭锁差动保护。 当只有条件2满足时 装置自动将比例差动最小动作电流minopI提高至1 2eI 斜率1k提高至0 采用单折线高值制动曲线这样处理后可以保证差动保护的可靠性。 由于CT 饱和判据的引入 区外故障引起的CT 饱和不会造成误动 而在区内故障CT 饱和时能可靠正确动作。 CT断线判据CT断线判据为判别单侧CT断线 须同时满足以下条件 12倍基准额定电流。PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 19 CT断线闭锁差动可由控制字投退。当CT断线闭锁差动控制字投入时 但差动电流大于1 2倍额定电流时 CT断线不闭锁保护。 相间阻抗保护带偏移特性的阻抗保护。指向变压器的阻抗不伸出对侧母线 作为变压器部分绕组故障的后备保护 指向母线的阻抗作为本侧母线故障的后备保护。 PT断线时 相间阻抗保护被闭锁 PT断线后若电压恢复正常 相间阻抗保护也随之恢复正常。并可通过振荡闭锁控制字的投退来控制振荡闭锁功能是否投入。 接入装置的电流、电压均取自本侧 CT正极性在母线侧。 相间阻抗算法为 AB相为例 ABABABIUZ 阻抗元件动作特性如图3 1所示Zp为指向变压器相间阻抗定值 Zn为指向母线相间阻抗定值 φ为阻抗角。 ZpZnjxΦR 相间阻抗元件动作特性相间阻抗动作条件 振荡闭锁开放。相间保护逻辑框图如下 PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 20 后备保护启动相间阻抗元件动作PT断线振荡闭锁元件开放压板投入相间阻抗动作T 阻抗保护经振荡闭锁投入控制字投入 相间阻抗保护逻辑框图阻抗I段保护固定经振荡闭锁 阻抗II段保护固定不经振荡闭锁。 接地阻抗保护接地阻抗保护通常用于大型变压器高中压侧 作为变压器内部及引线、母线、相邻线路接地故障后备保护。阻抗特性为具有偏移特性的阻抗圆 并经零序电流闭锁。PT断线时 接地阻抗保护被闭锁 PT断线后若电压恢复正常 接地阻抗保护也随之恢复正常。 接入装置的电流、电压均取自本侧 CT正极性在母线侧。 方向指向变压器的接地阻抗算法为 AAAIUZ方向指向母线Z为线路零序阻抗和正序阻抗。Kz为接地阻抗零序补偿系数。 接地阻抗元件动作特性如图3 3所示Zp为阻抗元件指向变压器接地阻抗定值 Zn为指向母线接地阻抗定值 φ为阻抗角。 PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 21 ZpZnjxΦR 接地阻抗元件动作特性接地阻抗动作条件 振荡闭锁开放。后备保护启动接地阻抗元件动作PT断线振荡闭锁元件开放压板投入接地阻抗动作T 阻抗保护经振荡闭锁投入控制字投入 接地阻抗保护逻辑框图阻抗I段保护固定经振荡闭锁 阻抗II段保护固定不经振荡闭锁。 振荡闭锁判据为防止系统振荡过程中 阻抗元件误动 装置配置有阻抗振荡闭锁元件 可通过控制字投退 阻抗元件的振荡闭锁分两个部分 不对称故障开放元件不对称故障时 振荡闭锁回路可由下元件开放 102ImII PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 22 其中 为某一固定比例常数取值是根据最不利的系统条件下 振荡又区外故障时振荡闭锁不开放为条件验算 并留有相当裕度的 对称故障开放元件如发生三相故障 由于没有零序负序电流 装置中另外设置了专门的振荡判别元件 测量振荡中心电压 2coscosnkUEU E为系统的电势 两侧电势相角差 在00360 0之间变化。 U为母线电压 为电流滞后于电压的相角。 当系统发生振荡时 cosU将随 的变化而变化。当 0cosU。则可以求出满足kU cos时 的临界角为 180即在振荡过程中 cosU判据工作的元件也会动作为了避免该元件在振荡时动作 附加了一段延时。 对于不同的k zTt zT系统振荡周期 最大考虑3s。 在发生故障时 弧光电阻压降cU一般小于0 05nU 可以通过测量弧光压降来识别故障和系统振荡。计算弧光压降的公式为 0110cos fUUc 1U为正序电压 f为测量的电压电流之间相角 考虑到有电阻的存在 计算时需要进行补偿 补偿角度为010。 综上 为保证灵敏性和可靠性 055和02快慢两种系数来判别振荡 复合电压闭锁过流保护复合电压闭锁过流保护作为外部相间短路和变压器内部相间短路的后备保护。采用复合电压闭锁防止误动。延时跳开变压器各侧断路器。 过流元件电流取自本侧CT。动作判据为 Ia IL set IbIL set IcIL set 其中Ia、Ib、Ic为三相电流 IL 复合电压元件复合电压指相间低电压或负序电压。 其动作判据为 Uab ULL set UbcULL set UcaULL set U2U2 set 其中Uab、Ubc、Uca为线电压 ULL set为低电压定值 U2为负序电压 U2 set为负序电压定值。 PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 23 Uab ULsetU2 U2set电压投入 10复压动作Ubc ULsetUca ULsetPT断线 一侧复压逻辑框图变压器各侧的复压过流保护均经复合电压闭锁。 高中压侧的复压元件默认为各侧复压的“或”逻辑作为开放条件 PT断线对复合电压元件影响当高中压侧判断出本侧PT异常时 本侧复压元件不会满足条件 本侧复合电压过流保护经其它侧复合电压开放。低压侧PT断线时 退出低压侧复压过流的复压元件 低压侧复压过流默认为纯过流。 高压侧复合电压条件满足复合电压条件满足中压侧复合电压条件满足低压侧复合电压条件满足 PST1200U变压器保护装置说明书 智能站 24 保护启动A相电流 定值A相复压过流动作复压条件满足T 控制字投入压板投入 零序方向过流保护方向元件所采用的零序电流、零序电压为各侧自产的零序电流、零序电压。 零序过流元件可根据实际需求确定选择自产零序3I0 Ia Ib Ic或专有零序 其动作判据为 3I0 I0L set。 其中为Ia、Ib、Ic三相电流 I0L 2、方向元件当方向指向指向变压器时 灵敏角 90 指向母线 动作区b 方向指向母线 动作区 零序方向元件动作特性PT断线kV浙江、江苏等地方版本零序方向元件当方向指向指向变压器时 灵敏角 105 指向母线U变压器保护装置说明书 智能站 25 后备保护启动零序电流 定值零序功率方向条件满足零序方向过流动作TPT断线 压板投入控制字投入 零序过流保护零序过流所采用的零序电流可根据实际需求 确定选择采用各侧的自产零序电流3I0或专有零序电流。 后备保护启动零序电流 定值零序过流动作T 压板投入控制字投入 10零序过流保护逻辑图 自耦变取自产零序电流3I0。 过激磁保护过激磁保护装设在不带分接头调压的那一侧 反应大型变压器因为电压升高或频率低 而使变压器工作在磁密饱和段 使变压器励磁电流增大 变压器发热严重而损坏。 过激磁程度可以用过激磁倍数来表示 fUnfn 实际频率和额定频率。PST 1200U变压器保护装置说明书 智能站 26 装置设定时限告警和反时限跳闸 反时限动作特性为七段式折线易于过激磁动作特性曲线拟合。过激磁基准电压采用高压侧额定相电压 铭牌电压 反时限特性分成7段 范围为1 级差为005。 装置设定过激磁动作门槛Nset1 见定值中“反时限过激磁1段倍数” 每段级差为0 05。 变压器铁芯磁通密度基准值Bn为 50 3100 PTTnUUB TU为设备参数定值中变压器高压侧额定铭牌电压 PTU为设备参数定值中的高压侧PT一次值。 告警定值Nset1Nset1 11反时限过激磁定值示意图 反时限零序过流保护反时限保护元件是动作时限与被保护线路中电流大小自然配合的保护元件 当电流大时 保护动作时限短 而当电流小时 动作时限长。可同时满足速动性和选择性的要求。 反时限零序过流保护元件采用的反时限曲线Cp pIITt Tp 为零序反时限时间常数 Ip 为反时限零序电流基准电流 C为零序反时限特性常数 固定为普通反时限0 02。 为跳闸时间。说明 零序反时限保护启动计时门槛为零序电流大于1 1倍基准值 当前3I0大于反时限零序电流启动值 且累计时间大于90s时 只告警不跳闸 并闭锁保护该项功能。

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