CSC326变压器保护培训讲义.ppt

CSC326变压器保护,目的,了解： 装置硬件提供的资源 装置提供的功能 工程应用,内容,装置主要特点及适用范围 型号 硬件配置 保护功能元件介绍 保护压板说明,6.保护定值和控制字说明 7.机箱端子使用说明 8.调试 9.订货须知,装置主要特点,高性能、高可靠、大资源的硬件系统 DSP和MCU合一的32位单片机，保证了装置对所有继电器进行并行实时计算 保持了总线不出芯片的优点，有利于保护装置的高可靠性 大容量的故障录波，储存容量达4M，全过程记录故障数据，可以保存不少于24次。完整的事件记录和动作报告，可保存不少于2000条动作报告和2000次操作记录，停电不丢失,装置主要特点,硬件自检更智能化 装置各模块智能化设计，实现了装置各模块全面实时自检。 模拟量采集采用双A/D设计，实现了模拟量采集回路的实时自检。 继电器检测采用新方法，可以检测继电器励磁回路线圈完好性和监视出口触点的状态，实现了继电器状态的检测与异常告警。 开入回路检测采用新方法，开入状态经两路光隔同时采集后判断。 对微机保护的电源模块各级输出电压进行实时监测。 对机箱内温度进行实时监测。,装置主要特点,用户界面人性化 采用大液晶显示，可根据用户要求配置，实时显示电流、电压、功率、频率、压板状态、定值区等信息 汉化操作菜单简单易用，对运行人员和继保人员赋予不同权限，确保安全性 装置提供四个快捷键，可以实现“一键化”操作，方便了现场运行人员的操作。,装置主要特点,动作过程透明化 装置可以记录保护内部各元件的动作过程和各种计算值，可通过分析软件CSPC分析保护动作全过程 现场调试自动化 提供方便的现场自动测试方案，可以对保护装置实现全面、完善的测试,装置主要特点,通信接口多样化 装置可以提供 高速的以太网接口（光或电） 2 LonWorks网络接口 1（2） RS-485接口 1（2） 可采用IEC60870-5-103规约或四方公司CSC2000规约，实现与变电站自动化系统和保护信息管理系统的接口。,装置主要特点,全新的前插拔组合结构 采用全新的前插拔组合结构，强弱电回路分开，弱电回路采用背板总线方式，强电回路直接从插件上出线，进一步提高了硬件的可靠性和抗干扰性能,装置主要特点,模块化软件设计思想 模块化的程序使保护功能配置灵活，可满足不同用户的要求 可选择的励磁涌流判别原理 提供了两种方法识别励磁涌流，即二次谐波原理和模糊识别原理。用户可任选其中一种原理,装置主要特点,方便的差动保护二次电流相位自动补偿 软件采用Y/变换调整变压器各侧TA二次电流相位，使得变压器各侧CT可以按星形接入 可靠的比率制动差动保护 采用三段式折线特性，提高了区外故障大电流导致TA饱和时的制动能力,装置主要特点,自适应的比率制动差动保护 通过自动识别故障状态的变化，采用自适应的差动保护，提高了区外故障切除时防误动的能力 具有TA饱和综合判据 在比率制动差动保护采用了TA饱和的综合判据，可以有效识别TA饱和，从而有效防止区外故障时TA饱和引起的差动保护误动作,装置主要特点,可靠、灵敏的制动电流选取方式 新型的制动电流选取方式，既保证了变压器区内故障时制动量较小，区外故障时有较大的制动量，兼顾了保护的灵敏性和可靠性的要求 灵活完善的后备保护配置 后备保护配置灵活，跳闸出口采用矩阵整定，满足各种变压器接线要求,适用范围,主后一体化的设计原则 适用于110kV及以上电压等级的各种接线方式的变压器 装置可用于最大五侧制动的变压器 适用于变电站综合自动化系统，也可用于常规的变电站,型号,型号说明,CSC-326A变压器保护 主要适用于保护配置要求较为简单的220kV的两圈变压器 功能配置见说明书1.3.1 CSC-326B变压器保护 主要适用于220kV的二圈或三圈变压器 功能配置见说明书1.3.2,型号说明,CSC-326C变压器保护 主要适用于330kV及以上电压等级的普通或自耦三圈变压器 功能配置见说明书1.3.3 CSC-326D变压器保护 主要适用于220kV电压等级低压侧带分支的二圈或三圈变压器 功能配置见说明书1.3.4,型号说明,CSC-326E变压器保护 主要适用于主保护和后备保护TA分开的情况 功能配置见说明书1.3.5 CSC-326F变压器保护 110Kv变压器保护,硬件配置,装置机箱可容纳15个插件，装置内部插件可根据需要配置以满足用户的需求 交流插件、开出插件、开入插件和电源插件为“直通式”，即插件连接器直接与机箱端子相连，增加了接线的可靠性,硬件配置,硬件配置,交流插件（AC） 1号、2号、3号为交流插件： 包括电压、电流变换器两部分，不同型号装置电流变换器的配置不同。 保护相电流变换器：额定输入电流5A，线性范围400mA100A；额定输入电流1A，线性范围80mA20A。,硬件配置,保护CPU插件（CPU） 4号、5号为保护CPU插件： 本插件是装置的核心插件，其硬件完全相同，两个CPU插件配合完成所有保护功能、A/D变换、软硬件自检等,硬件配置,通讯管理插件（MASTER）6号插件 本插件是装置的管理和通信插件，其功能为 接收和储存CPU板的事故和事件报告，并输出打印并通过Lon网口和以太网口输送至监控后台和工程师站 输出报告至液晶显示和通过面板键盘操作装置 连接面板上的标准RS-232串口与外接PC机通完成CSPC的功能。,硬件配置,开入插件（DI） 7号、8号为开入板： 本插件主要接入针对保护功能的开入量。最多可以接个外部开入，包括保护功能压板，保护信号开入（如非全相开入），特殊功能开入（如闭锁远方操作、检修状态）和一些备用开入。其中保护信号开入可以是也可以是。,硬件配置,开出插件（DO） 9号、10号、11号、12号开出板： 本插件为保护跳闸输出触点。最多可以输出付跳闸节点（每付节点的定义都可以根据工程需要定义）。 13号、14号开出板： 信号插件，最多有路信号输出，每路信号中央信号、远动信号和启动录波信号共付节点。,硬件配置,电源插件（POW）15号插件 本插件输入直流220V或110V，输出24V、12V、5V。 注：所有的开入、开出实际上是可以灵活、方便的进行配置，其含义可以随不同的工程而改变以适应于各种不同的应用场合。,保护功能元件介绍（启动）,启动元件 以相电流突变量为主要的启动元件，差流启动元件作为辅助启动元件。 1）相电流突变量启动元件,保护功能元件介绍（启动）,2）差流启动元件,保护功能元件介绍（差动）,差动速断保护 当任一相差动电流大于差动速断整定值时，差动速断保护瞬时动作，跳开各侧开关,保护功能元件介绍（差动）,比率差动保护,保护功能元件介绍（差动）,励磁涌流闭锁原理 1、采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据 采用或门闭锁方式,保护功能元件介绍（差动）,2、模糊识别闭锁原理,保护功能元件介绍（差动）,TA接线方法 变压器各侧电流互感器采用星形接线（也可采用常规接线），二次电流直接接入本装置，均以母线侧为极性端。 平衡系数的计算 计算各侧二次额定电流,保护功能元件介绍（差动）,以高压侧为基准求中低压侧平衡系数,保护功能元件介绍（差动）,各侧电流相位补偿,保护功能元件介绍（差动）,零序差动保护,保护功能元件介绍（差动）,零序差流越限告警,保护功能元件介绍（差动）,公共绕组零序TA的极性检查 在变压器的高压或中压侧对变压器充电时，通过对励磁涌流的零序分量确定中性点TA的相对极性是否正确,保护功能元件介绍（差动）,公共绕组零序TA的极性检查 本功能仅在投产时测试变压器中性点TA极性时使用，正常运行时请通过将控制字该位整定为“0”退出此功能。 本装置只在对变压器充电时测试一次，测试时，不影响零差保护的正常工作，零差保护是否投入，仍由零差保护投退的控制字决定,保护功能元件介绍,差流越限告警 正常情况下，监视各相差流异常，延时5秒非常告警信号，判据如下,保护功能元件介绍,TA断线检测 正常情况下判断TA断线是通过检查所有相别的电流中有一相或两相无流且存在差流，即判为TA断线。 在有电流突变时，判据如下： 1、发生突变后电流减小（而不是增大） 2、本侧三相电流中有一相或两相无流，且对侧三相电流无变化 满足以上条件时判为TA二次回路断线。 TA二次断线后，发出告警信号，并可选择闭锁或不闭锁差动保护出口,保护功能元件介绍,整组复归判别 启动元件返回后，连续5s钟内差流均不越限，则差动保护整组复归,保护功能元件介绍（后备）,带方向元件的保护功能，其所指的方向均是指TA的正极性端在母线侧 阻抗保护 阻抗保护通常作为330kV及以上大型变压器相间短路故障的后备保护 阻抗保护启动元件： 突变量启动负序电流启动,保护功能元件介绍（后备）,保护功能元件介绍（后备）,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 复合电压元件 复合电压由低电压和负序电压或门构成变压器各侧的电压均可作为闭锁电压,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 方向元件 方向元件采用900接线 最大灵敏角有-300和-450两种 动作范围为：最大灵敏角 方向元件的方向可以由控制字选择为指向母线或指向变压器 为了消除保护安装处附近三相短路的电压死区，方向元件带记忆,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 方向元件,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 过流元件,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 TV断线和电压退出对保护的影响 控制字提供了两种选择： 控制字为1时表示“TV断线后方向和复压不满足”，控制字为0时表示：“TV断线后方向和复压满足”。 详细解释如下： 对方向：当方向电压所取侧发生TVDX时，如果该控制字去，则认为方向为正向，如果该控制字取，则认为方向在反向。,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 TV断线和电压退出对保护的影响 对复合电压：当某侧TV断线时，则只退出本侧保护的断线侧的复压元件，复合电压闭锁（方向）过流保护和复合电压闭锁过流保护仍然可以通过其它侧的复压来启动。因此某侧TV断线的结果不会影响其他侧复压元件的动作情况。当复压所取侧都发生TVDX时，如果控制字取，则认为复压条件满足，如果控制字取，则认为复压条件不满足。,保护功能元件介绍（后备）,复合电压闭锁（方向）过流保护 装置设有“电压投入”压板，当TV检修时退出该压板，此时退出复合电压元件和方向元件，本侧复合电压闭锁（方向）过流保护就变为不带方向的复合电压闭锁过流保护（复压仍可取其它侧）。 另如果各侧的电压压板都退出或者通过控制字不选取任何一侧的复压，则复压条件自动满足，复合电压闭锁（方向）过流保护变成了过流保护,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 反应大电流接地系统的接地故障,作为变压器和相邻元件的后备保护。共设三段零序过流保护，其中I、II段可带方向，均有三个时限，可根据控制字选择外接零序电流或自产零序电流；III段不带方向，有两个时限，且固定采用外接零序电流,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 零压元件,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 零序方向元件 零序方向元件中的零序电压和零序电流均采用自产零序 最大灵敏角为1000， 动作范围为： 方向元件的方向可以由控制字选择为指向母线或指向变压器,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 零序方向元件,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 零序过流元件 零序过流元件采用的零序电流可以采用自产零序或者外接零序，可由控制字选择。 式中， 为零序过流定值,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 二次谐波闭锁 零序过流保护增加了2次谐波的闭锁 可以分别选择一段和二段是否需要闭锁 系数固定取值15,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 TV断线和电压退出对保护的影响 当选择“TV断线取消零压闭锁和方向元件”时，表示此时方向条件自动满足，零压闭锁条件自动满足，所以零压闭锁方向过流或零压闭锁过流变成了纯过流保护。 当选择“TV断线退零压闭锁零流保护”时，表示这时方向条件不满足，零压闭锁条件不满足，所以零压闭锁方向过流或零压闭锁过流自动退出。,保护功能元件介绍（后备）,零序（方向）过流保护 TV断线和电压退出对保护的影响 在TV断线时，如果零压闭锁零压元件取外接，零压闭锁元件不受上述控制字的影响。 装置设有“电压退出”压板，当TV检修或旁路代路未切换TV等电压处于不正常状态时，投入该压板，退出零压元件和方向元件，本保护就变为纯电流保护,保护功能元件介绍（后备）,间隙零序保护 间隙零序保护包含间隙零压元件和间隙零流元件 间隙零压元件使用外接，设一段两时限 间隙零流元件使用变压器经间隙接地的间隙零序电流，设一段两时限 可以选择为间隙保护并联输出，或门启动间隙零序保护的时间元件（采用间隙电压保护的两时限）,保护功能元件介绍（后备）,非全相保护(P31) 采用负序电流过量或零序电流过量和断路器三相位置不对应辅助接点作为判据 当三相有流，并且有非全相开入时，发非全相开入告警,保护功能元件介绍（后备）,充电保护 充电保护由外部的充电保护压板来控制其中开入告警时间固定为4小时,保护功能元件介绍（后备）,过激磁保护 过励磁保护有定时限和反时限两部分 定时限告警：当过激磁倍数大于定时限告警定值时发出告警信号。 定时限跳闸：当过激磁倍数大于定时限跳闸定值时跳闸。 反时限跳闸：分成7段，从1.1至1.4，级数为0.05，每段都有一个跳闸时限，落在相邻段之间跳闸时限采用线性插值计算,保护功能元件介绍（后备）,过激磁保护,保护功能元件介绍（后备）,零序过压保护 零序过压保护作为变压器小电流接地侧接地故障保护。零序电压取自产，保护只告警 其他保护 过负荷报警、起动风冷、过载闭锁调压等异常保护，均可根据控制字投退 此类保护只检测B相电流,保护功能元件介绍（后备）,低压绕组保护 有过负荷报警功能，可根据控制字投退。 公共绕组保护 只有自耦变才装设此保护。有过流，零序过流、过负荷报警、零序过负荷报警等功能，均可根据控制字投退,保护功能元件介绍,TV断线检测 三相电压均小于18V，且任一相电流大于无流定值（TA为5A时，0.4A；TA为1A时，0.08A）时，超过一定延时(10S)后判断为三相失压。 自产大于18V，并且三个线电压不相等（用于区分小电流接地系统的一点接地），超过一定延时(10S)后判断为TV断线。 自产大于90V，并且三个线电压小于18V（用于检测TV回路有并联支路时的两相断线），超过一定延时(10S)后判断为TV断线,保护压板说明,压板可根据需要自由组合、配置到开入端子 压板为软、硬压板串联方式或硬压板方式,保护压板说明,高压侧压板（最多） 高压侧复流1段、高压侧复流2段、高压侧复流3段、高压侧接地阻抗、高压侧阻抗1段、高压侧阻抗2段、高压侧电压、高压侧零流1段、高压侧零流2段、高压侧零流3段、高压侧过激磁、高压侧间隙零压、高压侧间隙零流,保护压板说明,中压侧压板（最多） 中压侧复流1段、中压侧复流2段、中压侧复流3段、中压侧接地阻抗、中压侧阻抗1段、中压侧阻抗2段、中压侧电压、中压侧零流1段、中压侧零流2段、中压侧零流3段、中压侧间隙零压、中压侧间隙零流,保护压板说明,低压侧压板（最多） 低压侧复流1段、低压侧复流2段、低压侧电流速断、低压侧电压 低2侧复流1段、低2侧复流2段、低2侧电流速断、低2侧电压,电流互感器的连接,保护定值和控制字说明（ P34 ）,每个保护时限的跳闸方式可以根据工程的需要单独整定。跳闸控制字单独放在装置参数内 本装置提供按控制字方式整定和按控制位方式整定的两种方式,保护定值和控制字说明,系统参数定值及整定说明 各侧额定电压及TV、TA参数将用于平衡系数计算，所以定值中各侧额定电压比应能尽量反映变压器运行时的变比， TV、TA参数按实际参数整定 TA二次值只能是1A或5A 三卷变指有三个电压等级的变压器,保护定值和控制字说明,系统参数定值及整定说明 由外部接线做星三角变换指外部已做了相位补偿（变压器三角侧TA星接，变压器星侧角接），装置内部软件不再进行相位补偿 低压绕组TA指低压侧各相绕组的电流互感器（低压侧三角接线时，该TA在三角内）,保护定值和控制字说明,差动保护定值及整定说明 差动速断定值 按躲过变压器空投时出现的最大涌流电流整定，一般整定为612倍变压器高压侧的二次额定电流 差动保护电流定值 为差动保护最小动作电流值，应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定。工程实用整定计算中一般选取ICD（0.20.5）Ie，一般工程宜采用不小于0.3 Ie的整定值,保护定值和控制字说明,差动保护定值及整定说明 制动特性拐点电流 第一拐点装置固定为0.6Ie 第二拐点装置固定为IB5Ie 比率制动特性曲线斜率KID整定 保证在最不利情况下，外部短路时制动电流乘KID，大于流过差动回路的不平衡电流,保护定值和控制字说明,差动保护定值及整定说明 二次谐波制动系数 当差动保护的涌流判据采用二次谐波原理时，此整定值有效。工程中一般整定为0.150.20，推荐整定为0.15,保护定值和控制字说明,零序差动保护定值及整定说明 零差电流门槛定值I0D整定 I0D为零差保护最小动作电流值，应按躲过正常额定负载时的最大不平衡电流整定。工程实用整定计算中一般选取I0D（0.20.5）Ie，一般工程宜采用不小于0.3 Ie的整定值。并应实测最大负载时零差回路中的不平衡电流,保护定值和控制字说明,零序差动保护定值及整定说明 制动特性拐点电流 比率制动特性曲线斜率K0D整定 同比例差动保护，具体计算方法见附录B，但诸公式中的U0,保护定值和控制字说明,复合电压闭锁（方向）过流保护定值及整定说明 计算方向的电压可取本侧或对侧 对于高压侧复合电压闭锁（方向）过流保护，本侧指高压侧，对侧指中压侧； 对于中压侧复合电压闭锁（方向）过流保护，本侧指中压侧，对侧指高压侧。,保护定值和控制字说明,零压闭锁零序（方向）过流保护定值及整定说明 零序电压及零序电流均可选用自产和外接 零序方向固定使用自产零序电压、零序电流 该保护可选是否经谐波闭锁,保护定值和控制字说明,间隙过压保护定值及整定说明 考虑到中性点直接接地系统中 建议：,保护定值和控制字说明,间隙过流保护定值及整定说明 装在放电间隙回路的零序过电流保护的动作电流与变压器的零序阻抗、间隙放电的电弧电阻等因素有关，一般保护的一次动作电流可取为100A,保护定值和控制字说明,反时限变压器过激磁保护 反时限变压器过激磁保护需要整定7个定值，用来模拟变压器制造厂给出的变压器允许过激磁能力曲线。本装置固定反时限过激磁一段的过激磁倍数为1.1，以0.05的级差递增,保护定值和控制字说明,反时限变压器过激磁保护,机箱端子使用说明,P64,调试注意事项,插件,调试注意事项,CPU插件跳线,调试注意事项,其他插件跳线,调试注意事项,逆变电源检查 失电告警继电器 电压为80%110%UN时，各级输出电压值应保持稳定 进入装置主菜单运行工况装置工况中，查看“开入1组电压”、“开入2组电压”和“开出电压”，,调试注意事项,常见问题 若有定值错告警，请重新固化定值； 若有定值区指针错，请切换定值区； 若有“开入、开出”出错报文，请检查“开入”“开出”插件是否插好，地址跳线是否正确 “出厂设置”是否正确,调试注意事项,定值设置 在装置主菜单定值设置菜单中进行修改保护定值及设置装置参数 版本号 进入装置主菜单运行工况装置编码 菜单，记录装置类型、各软件的版本号和CRC校验码,并检查其与有效版本是否一致,调试注意事项,快捷键试验及打印功能 F1键：打印最近一次动作报告，在“定值菜单”中为向下翻页功能。 F2键：打印当前定值区的定值，在“定值菜单”中为向上翻页功能。 F3键：打印采样值。 F4键：打印装置信息和运行工况。,调试注意事项,快捷键试验及打印功能 键：定值区号加1； 键：定值区号减1,调试注意事项,零漂调整,调试注意事项,刻度调整,调试注意事项,模拟量精度及线性度检查,调试注意事项,模拟量极性检查 先将所有电流回路串接，电压回路并接。加标准电压和电流，角度分别为0和90。检查液晶循环显示或进入菜单装置主菜单运行工况模拟量查看所有通道的电流、电压相角是否为0和90，角度误差应=2。否则检查装置或交流插件接线是否正确。,调试注意事项,进行开入自动检测 进入装置主菜单修改时钟，整定时间为：“7:59:55”,等待约一分钟后，装置应正常，没有开入错的告警 进行开入检查 选择菜单装置主菜单运行工况开入，将开入和24V电源短接，根据不同装置型号提供的调试记录，查看各开入状态是否正确,调试注意事项,进行开出自动检测 进入装置主菜单修改时钟，整定时间为：“9:59:55”,等待约一分钟后，装置应正常，没有开入错的告警,调试注意事项,开出传动 选择菜单装置主菜单开出传动，根据不同装置型号提供的调试记录，依次进行开出传动，开出时运行灯闪烁，开出信号保持直到按复归按钮或接收到远方复归命令。如果该通道正常则可以听到继电器动作声音