1主变保护的比率差动.doc

广东省游乐设备事务所 专业设计开发微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等.该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的，而保护的性能和功能是由软件决定。 微机保护装置的数字核心一般由CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器（MCU），即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道（模拟量输入变换回路（将CT、PT所测量的量转换成更低的适合内部A/D转换的电压量，2.5V、5V或10V）、低通滤波器及采样、A/D转换）和数字量输入输出通道（人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等）。主变保护的比率差动南瑞系列变压器保护的比率差动保护动作方程如下IdIcdqdIdK*Ir 同时满足上式两个条件保护动作，Id：差动电流，Icdqd：差动启动电流，Ir：制动电流，K比率系数。设计比率差动主要有两方面原因1、正常运行时，主变各侧CT的参数特性不一致，CT的励磁电流不同，保护平衡系数整定的误差，使得差动回路中有不平衡电流通过，不平衡电流有可能超过差动电流的启动电流。LMHI2I1 2、在差动保护外部短路时（图3.31），CT一次侧短路电流含有大量随指数衰减的非周期分量，它衰减速度远小于周期分量，所以很难转变到CT二次侧，而主要作为CT的励磁电流，使CT铁芯更加饱和，二次电流误差更大，这种电流又称暂态穿越性电流。I3 以上两种情况都能使不平衡电流增大，尤其是后者，在大电流故障时极有可能使差动保护误动。因此引入了制动电流来克服这些缺点。图3.31制动电流的采用对象各个保护是不一样的，有选择各侧电流矢量差的，有选用各侧电流最大值的，南瑞变压器系列保护用后者，Id=I1+I2+I3，Ir=maxI1、I2、I3，一般故障电流为最大，所以可以把Ir理解为故障电流，若是在区内故障，那么差动电流Id远远超过制动电流Ir，若是区外故障，Ir将远大于不平衡电流，所以比率差动保护的安全可靠性很高。第一节 主变的电流保护 本节讲述以220KV主变后备保护LFP973E为例，考虑到220KV和110KV都是接地系统。主变的后备电流保护有复压过流保护和零序电流保护。复压过流的方向由控制字FL控制。当FL=0时，复压过流方向指向系统，灵敏角为228，当FL=1时， 复压过流方向指向变压器，灵敏角为48。方向的解释如图3.32PKMENIkEMIpHL图3.32当K点发生故障，若在变压器其他侧系统内有电源（如中压侧EN），中压侧会向高压侧反送潮流Ik，对于高压侧母线H的电压来将，Ik方向是指向系统，有228，当P点发生故障，高压侧母线H送出电流Ip，Ip方向是指向变压器，有48。所以设定了这两种方向控制字，根据网络具体情况整定。 零序过流是用变压器中性点的CT采集，CT极性端安装在变压器侧，零序方向元件也是采用控制字FL0整定，当FL0=1时，零序方向指向变压器，灵敏角258，当FL0=0时，零序方向指向系统，灵敏角78。作出变压器零序电抗的等值电路图3.33来解释。I0IMHI0IIMHU0I0III0I图3.33图3.34如果在高压侧线路故障，在线路上有附加零序电压U0和零序电流I0I，相对与高压母线H，零序电流I0I的方向是变压器流出指向系统，角度为258，而中压侧中性点感应出的零序电流I0II相对于中压侧母线M是系统流出指向变压器，角度为78。注意，零序电流是采用图3.34所标示的中性点的电流。注意：在做变压器零序过流保护和间隙零序过流保护试验时候，南瑞保护故障报告里显示的故障电流是系统A、B、C三相电流的最大值，而不是零序电流或者间隙零序电流的值，所以如果试验时仅仅加入零