CAT200系列(变压器测控保护)装置说明书(T200-2005-01).doc

CAT200系列变压器测控保护装置技术使用说明书版权所有：山东积成电子股份有限公司版本编号：T200-2005-01出版时间：2005年1月 本说明书适用于CAT200系列以下型号的装置：装置型号装置名称软件版本CAT231变压器主保护装置V3.00CAT221变压器主保护装置V3.00CAT211变压器测控保护装置V3.00CAT212变压器测控保护装置V3.00CAT213变压器测控保护装置V3.00 请注意本说明书适用的软件版本，版本不同，装置功能略有差异。 本说明书包含以下内容：1CAT200系列概述该系列装置的功能配置2CAT231变压器主保护装置CAT231装置的功能使用说明3CAT221变压器主保护装置CAT221装置的功能使用说明4CAT211变压器测控保护装置CAT211装置的功能使用说明5CAT212变压器测控保护装置CAT212装置的功能使用说明6CAT213变压器测控保护装置CAT213装置的功能使用说明iESLab 积成电子 CAT200系列装置概述概述 一、功能简介CAT200系列变压器测控保护装置适用于110kV及以下电压等级的变压器。采用保护、测控一体化设计，双CPU并行工作模式，保护与测控功能相对独立，测控及通讯网故障均不影响保护功能运行，可满足保护及远动双重标准的要求。CAT200系列各型号装置的功能配置如下：装置型号功 能CAT231CAT221CAT211CAT212CAT213三圈变差动保护两圈变差动保护二次谐波制动CT断线判别及闭锁非电量保护三段式过流保护母线充电保护过流保护带复压闭锁过流保护带低压闭锁过流保护带方向过负荷过负荷启动风冷过负荷闭锁调压零序过流保护间隙零序过流保护零序过压保护低电压保护负序过流保护小电流接地选线母线PT断线判别控制断线判别故障录波变压器单侧测控断路器三相操作注： 表示该型号装置具备此功能。二、技术数据1额定参数装置电源：直流220V或110V（订货时请注明）；交流电压：100/V、100V；交流电流：5A或1A（订货时请注明）；额定频率：50Hz；2性能参数交流量测量误差：电压、电流不大于0.2；有功、无功、功率因数不大于0.5；频率不大于0.01Hz；功率消耗：交流电流回路额定5A时每相不大于1VA；交流电压回路每相不大于1VA；过载能力：交流电流回路2倍额定电流时，连续工作；10倍额定电流时，允许10s；交流电压回路1.2倍额定电压时，连续工作；1.5倍额定电压时，允许10s； 装置经受过载电流/电压后，绝缘性能不下降。直流电压测量范围：-5V+5V；开关量：信号电平直流220V或110V；SOE分辨率2ms；脉冲电度量：信号电平直流24V；脉冲宽度不小于5ms；零时限电流保护动作时间：不大于35ms；保护动作返回系数：过量保护0.95；欠量保护1.05；出口接点容量：直流250V，5A；绝缘性能：符合DL478-92中4.6.4条和GB/T13729-92中3.6条的规定；符合DL478-92中4.6.3B类和GB/T13729-92中3.7条的规定；符合DL478-92中4.6.5条和DL/T630-1997中4.10条的规定；电磁兼容性：高频干扰符合DL478-92中4.7条和DL/T630-1997中4.9条的规定。静电放电符合GB/T 14598.14-1998中严酷等级III的规定。辐射电磁场符合GB/T14598.9-1995中严酷等级III的规定。快速瞬变符合GB/T14598.10-1996中严酷等级III的规定。浪涌符合GB/T17626.5-1999中严酷等级III的规定。工作环境温度：-10+55；第 13 页iESLab 积成电子 CAT231变压器测控保护装置说明书CAT231变压器主保护装置 CAT231变压器主保护装置适用于110kV及以下电压等级的三圈变压器的主保护。CAT231装置不提供三相操作，故机箱内没有操作回路板，而是装有一块非电量重动板，可完成非电量保护。一、CAT231测控1开关量采集开关量采集中，装置内部使用了05路，第0、1、2、3路分别用于采集非电量重动板的本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、冷控失电等信号。外部输入共有10路（615），第6、7、8、9路分别用于本体轻瓦斯、调压轻瓦斯、温度高、油位低信号的采集，1015路可以任意定义。信号输入方式为无源空接点。定义定义定义定义00本体重瓦斯04备用08温度高12YX1201调压重瓦斯05备用09油位低13YX1302压力释放06本体轻瓦斯10YX1014YX1403冷控失电07调压轻瓦斯11YX1115YX152脉冲量采集两路脉冲量输入接口，可以采集有功电度和无功电度。脉冲信号的电平为+24V DC，可由本装置提供，也可由电度表提供。3控制输出装置提供一路遥控分合控制功能，可用于主变中性点接地刀闸的遥控。二、CAT231保护功能装置的保护功能配置如下：n 差动电流速断保护n 二次谐波制动的比率差动保护n CT断线判别及闭锁n 差流越限报警n 非电量保护n 故障录波1变压器接线组别CAT231装置适用于以下接线组别的变压器： Y/Y/Y-12； Y/Y/-11； Y/-11； Y/Y/-1； Y/-1。2CT接线及平衡补偿本装置要求变压器各侧的差动电流互感器均为Y形接线，并要求各侧均按同极性接入，即各侧电流均以指向变压器为正方向。如下图所示：对变压器各侧电流存在的相位差，装置软件根据变压器接线组别自动完成校正，即对Y形侧的电流进行校正，方法如下：Y/Y/Y-12接线Y/Y/-11接线Y/Y/-1接线其中：、为变压器Y侧的CT二次电流，、为校正后的各相电流。各侧电流的平衡调整由装置软件自动完成，不需要外接中间电流互感器。装置根据变压器容量、变压器各侧额定电压、各侧CT变比等参数，自动计算变压器高、中、低三侧的二次额定电流及各侧平衡系数。平衡补偿时，均以高压侧电流为基准，即高压侧平衡系数恒为1，中压侧和低压侧的平衡系数的算法如下：中压侧：低压侧：式中：、分别为变压器高、中、低三侧的二次额定电流。经过相位较正和平衡补偿以后，变压器各相差流的算法如下：式中：、分别为变压器高、中、低三侧校正后的A相电流。3差动保护的动作特性本装置差动保护由差动电流速断保护和比率差动保护组成，动作特性见下图。图中阴影部分为动作区，Idzsd以上为差动速断保护动作区，其它为比率差动保护动作区。两种保护使用相同的跳闸出口。4差动速断保护由于差动速断保护不经过比率制动、涌流闭锁及CT断线闭锁，因此能在变压器差动区内发生严重故障时快速切除变压器。动作判据如下：为差动速断电流定值，三相差流中任一相满足上式即动作出口。逻辑图如下：差动速断的跳闸出口共有五路：H1-H2、H3-H4、H7-H8、H9-H10、H11-H12，保护动作时五路出口接点同时闭合。5比率差动保护装置采用三段折线式比率制动特性，以提高变压器内部轻微故障的灵敏度以及抗区外故障时CT饱和的能力。动作方程如下：式中：为差动启动电流定值，为差动拐点电流定值，、分别为第一、第二斜率（即比率制动系数），为差动电流值，为制动电流值。各相制动电流的算法如下：比率差动的跳闸出口共有五路：H1-H2、H3-H4、H7-H8、H9-H10、H11-H12，保护动作时五路出口接点同时闭合。6二次谐波闭锁比率差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据：式中，为三相差动电流的二次谐波量，为对应相的差动电流，为二次谐波制动比。二次谐波闭锁方式为：任一相满足闭锁判据时，三相的比率差动都将被闭锁。二次谐波对比率差动的闭锁可以通过整定控制字选择投退。7CT断线判别及闭锁装置具备CT断线判别功能，分为瞬时判别和延时判别两种。瞬时判别：在差流由接近零变化到大于CT断线电流定值的情况下，若某一侧电流同时满足以下条件，则认为是CT断线。只有一相电流为零且启动前该相电流大于0.2Ie；变压器各侧其余电流均没有变化。若任一相电流大于1.2Ie，则不进行瞬时CT断线的判别。瞬时CT断线的判据不考虑变压器单侧多相或多侧同时断线的可能，且要求变压器各侧的差动CT均为Y形接线。通过整定控制字可选择在瞬时CT断线动作后，是否闭锁比率差动保护。延时判别：在差流大于CT断线电流定值并持续超过10s后，装置发差流越限报警信号，但不闭锁比率差动保护。8非电量保护装置具备非电量保护功能，该保护的电源和跳闸出口与变压器差动保护完全独立。可以接入的非电量信号包括变压器本体重瓦斯、本体轻瓦斯、调压重瓦斯、调压轻瓦斯、压力释放、冷却消失、温度高、油位低等。其中本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、冷却消失信号可以接到装置的非电量重动板，经重动继电器直接跳闸出口，同时测控CPU进行信号的采集；其余非电量信号可以接到遥信输入端子，由测控CPU进行信号的采集。同时，本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、冷却消失四种信号可以生成保护事项和启动录波，本体轻瓦斯、调压轻瓦斯、温度高、油位低四种信号可以生成事项。（注：生成事项后可以在装置液晶上显示动作信息）。这些功能需要设定内部控制字实现，设定方法如下：在主菜单下选择“装置调试”，输入“调试密码”后进入，选择“保护调试”，输入“保护密码”后进入，这时依次按键“550”（按键时间要稍长一点）即可进入内部定值菜单，选择“开关量”，进入后可以看到“事项”、“录波”控制字，分别对应生成保护事项和启动录波。两个控制字的设置方法类似（只是对应的信号不同），每个控制字对应一二进制数，每一二进制位对应一种非电量信号，二进制位置“1”表示此信号需要生成事项或启动录波，置“0”表示此信号不需要，而后将设定的二进制转换成十进制，在对应控制字中输入该十进制数即可。对“事项”控制字，各二进制位与信号的对应关系如下：装置遥信YX9YX8YX7YX6YX3YX2YX1YX0非电量信号（保护事项）油位低温度高调压轻瓦斯本体轻瓦斯冷控失电压力释放调压重瓦斯本体重瓦斯二进制对应位9876543210（二进制）高位低位对应十进制5122561286432168421注：中间两位未用，置“0”置“1”均可。对“录波”控制字，各二进制位与信号的对应关系如下：装置遥信YX3YX2YX1YX0非电量信号冷控失电压力释放调压重瓦斯本体重瓦斯二进制对应位3210（二进制）高位低位对应十进制8421 请注意：设定完成并存储后，应进入“保护定值”菜单执行一次“存储”才可使设定有效。9故障录波在“故障录波”功能投入的情况下，CAT231装置可以通过以下方式启动录波：差动保护，差流大于启动电流定值时将进行录波。非电量保护，“录波”控制字设定的对应遥信由分到合时将进行录波。人工启动录波，即通过菜单选择“控制命令”“强制录波”（要求输入正确的“保护密码”）。录波启动后，将对高、中、低三侧电流Ia1、Ib1、Ic1、Ia2、Ib2、Ic2、Ia3、Ib3、Ic3共9路交流量，记录20个周波的采样数据（12点/周波）。同时进行记录的还有保护动作状态及相关的时间。装置可保存最新的10次故障录波（组号09，0为最新组）。故障录波记录可通过装置液晶进行查看。具体说明请参见产品手册中的“操作说明”。10频率跟踪当电力系统频率发生变化时，微机保护用固定的采样频率采样将产生误差，降低保护灵敏度，严重时会影响保护的正常运行。为此，本装置通过接入高压侧和中压侧各一相（或线）电压，跟踪系统频率，实时调整采样频率。三、CAT231定值整定1定值表定值种类定值名称整定范围整定步长系统参数变压器容量0.1600 MVA0.01 MVA变压器联接组别11151变压器高压侧额定电压PT11600 kV0.01 kV变压器中压侧额定电压PT21600 kV0.01 kV变压器低压侧额定电压PT31600 kV0.01 kV变压器高压侧CT一次额定值CT11010000 A1 A变压器中压侧CT一次额定值CT21010000 A1 A变压器低压侧CT一次额定值CT31010000 A1 A变压器高压侧二次额定电流Ie1120 A装置自行计算，不能直接输入整定。变压器中压侧二次额定电流Ie2120 A变压器低压侧二次额定电流Ie3120 A差动速断差动速断投入/退出ON/OFF差动速断电流定值112 Ie0.01 Ie比率差动比率差动投入/退出ON/OFF二次谐波闭锁投入/退出ON/OFF比率差动启动电流定值0.12 Ie0.01 Ie二次谐波制动系数0.10.30.01比率制动第一斜率（制动系数Kb1）0.01.00.01比率制动第二斜率（制动系数Kb2）0.21.00.01比率差动拐点电流定值0.29 Ie0.01 IeCT断线CT断线投入/退出ON/OFFCT断线闭锁比率差动投入/退出ON/OFFCT断线电流定值0.11 Ie0.01 Ie故障录波故障录波功能投入/退出ON/OFF存储保存定值修改结果注1：保护功能投入/退出控制字设为“ON”时，此项保护功能投入；设为“OFF”时，此项保护功能退出。注2：整定操作时，按键“1”代表“ON”（功能投入），按键“0”代表“OFF”（功能退出）。注3：定值表中，Ie为变压器额定电流（取高压侧二次额定电流Ie1），差动保护及CT断线的电流定值均以该额定电流的倍数表示。2系统参数及平衡系数装置根据“系统参数”自动进行各侧平衡系数及二次额定电流的计算，通过软件进行Y/转换和平衡补偿。“系统参数”的整定包括：变压器容量S：若变压器各侧容量不一致，取其中的最大容量。变压器联接组别：整定值对应的接线组别11Y/Y/Y-1212Y/Y/-1113Y/-1114Y/Y/-115Y/-1变压器各侧额定电压PTn：对有调压分接点的相应侧一般取中间抽头电压，若实际情况不可能改变抽头位置，则应取实际使用的抽头电压。变压器各侧CT一次额定值CTn。变压器各侧二次额定电流Ien：该值由装置自动计算得到，不能直接输入。计算方法如下：装置取高压侧的二次额定电流Ie1作为变压器的额定电流Ie，差动保护及CT断线的电流定值均以该额定电流的倍数表示，请注意！装置软件在平衡补偿时，高压侧平衡系数恒为1，中压侧和低压侧的平衡系数的算法如下：中压侧：低压侧：装置以软件方式调整CT变比，效果与CT二次侧增加变流器相同，且不存在变流器易饱和的问题。但是，中、低压两侧的平衡系数、的大小应控制在一定范围之内，取得过大，将放大装置的测量噪声，降低装置的可靠性；取得过小，又会降低差动保护的灵敏度。一般、应在0.254范围之内，若超出此范围，建议改变CT变比来满足应用要求。3差动速断保护整定差动速断定值按以下原则选取：首先要躲过变压器空投时可能产生的最大励磁涌流，其次要躲过变压器差动区外故障时的最大不平衡电流。由于励磁涌流一般大于最大不平衡电流，故可按下式整定：式中为最大励磁涌流的基波值；为可靠系数，一般取1.151.3。一般取为48倍的变压器额定电流。4比率差动保护的整定（1）比率差动启动定值Idzqd比率差动保护启动定值应按躲过最大负荷下有载调压分接头处于最大范围时的最大不平衡电流整定。式中：为可靠系数，一般取1.31.5；为正常运行时的最大不平衡电流；为正常运行时的电流互感器的最大误差：0.03（10P），0.01（5P）；为变压器分接头调节引起的误差，取分接头范围的一半；一般取0.30.5倍的，为保证变压器差动保护有足够的灵敏度，取值不宜小于1A。（2）比率制动系数Kb1、Kb2式中：为可靠系数，一般取1.31.5；为电流互感器的最大误差，取0.1；为变压器分接头调节引起的误差，取分接头范围的一半；一般可取0.30.5。为保证装置在严重区外故障时的可靠性及提高抗区外故障时CT饱和的能力，可将比率制动的第二系数整定大一些，建议取0.50.8。若整定，则比率差动将变为两折线的比率制动特性。（3）比率差动的拐点电流定值建议取3（4）二次谐波制动系数二次谐波制动系数定值，根据运行经验，典型值取0.15。若变压器励磁涌流中二次谐波含量过小，取0.15时空投不能可靠躲过涌流，可适当取得小一些，如0.12。5CT断线判别的整定通过整定控制字，用户可根据现场需要，选择CT断线是否闭锁比率差动保护。CT断线电流定值建议取0.5（即比率差动启动电流定值的一半）。四、CAT231保护调试1数值采样校验通过装置的液晶，在“实时数据”“保护模拟量”界面中可查看变压器各侧相电流的大小和相位，以及变压器的差动电流、制动电流和差动电流中二次谐波的数值。（1）单相通流校验对于Y/Y/Y-12接线：单侧通入单相大小为本侧二次额定值的电流，可看到对应相有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。对于Y/Y/-11或Y/-11接线：Y侧通入单相大小为本侧二次额定值1.732倍的电流，可看到对应的两相（AA/C，BB/A，CC/B）有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流；侧通入单相大小为本侧二次额定值的电流，可看到对应相有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。对于Y/Y/-1或Y/-1接线：Y侧通入单相大小为本侧二次额定值1.732倍的电流，可看到对应的两相（AA/B，BB/C，CC/A）有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流；侧通入单相大小为本侧二次额定值的电流，可看到对应相有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。（2）三相通流校验在变压器高压侧（或低压侧）通入对称的三相大小为本侧二次额定值的电流，可看到三相均有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。在变压器高压侧（或低压侧）通入对称的三相大小为本侧二次额定值的二次谐波电流（基波为零），可看到有三相的差动电流均为0，三相的制动电流均为0，三相差动电流的二次谐波值大小为1倍。2差动速断校验投入差动速断并整定差动速断电流定值，退出其它保护功能。对于Y/Y/Y-12接线：单侧通入单相大小为0.9倍的电流，差动速断应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，差动速断应可靠动作。对于Y/Y/或Y/接线：在侧通入单相大小为0.9倍的电流，差动速断应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，差动速断应可靠动作。在Y侧通入单相大小为（0.91.732）倍的电流，差动速断应可靠不动作；当通入大小为（1.11.732）倍的电流时，差动速断应可靠动作。3比率差动启动定值校验投入比率差动并整定比率差动启动电流定值，退出其它保护功能。对于Y/Y/Y-12接线：单侧通入单相大小为0.9倍的电流，比率差动应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，比率差动应可靠动作。对于Y/Y/或Y/接线：在侧通入单相大小为0.9倍的电流，比率差动应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，比率差动应可靠动作。在Y侧通入单相大小为（0.91.732）倍的电流，比率差动应可靠不动作；当通入大小为（1.11.732）倍的电流时，比率差动应可靠动作。4比率制动系数校验以Y/Y/-11接线的变压器为例。投入比率差动并整定比率差动启动电流定值，第一斜率，第二斜率，拐点电流定值，退出其它保护功能。在高压侧A相通入大小为3.464倍的电流，侧A相通入大小为2倍且方向与高压侧A相相差180的电流，侧C相通入大小为2倍且方向与高压侧A相同相的电流。此时三相差动电流应接近于零。逐渐减小高压侧A相电流，保持侧电流不变，直至比率差动保护动作。记录下动作时高压侧A相电流值，按下式计算出差动、制动电流：则即为实际测出的比率制动系数。以上操作可重复多次，取其平均值，该数值应接近整定值0.4。在高压侧A相通入大小为5.196倍的电流，侧A相通入大小为3倍且方向与高压侧A相相差180的电流，侧C相通入大小为3倍且方向与高压侧A相同相的电流。此时三相差动电流应接近于零。逐渐减小高压侧A相电流，保持侧电流不变，直至比率差动保护动作。记录下动作时高压侧A相电流值，按下式计算出差动、制动电流：则即为实际测出的比率制动系数。以上操作可重复多次，取其平均值，该数值应接近整定值0.7。5二次谐波制动系数校验投入比率差动及二次谐波闭锁并整定二次谐波制动比。在变压器单侧通入单相电流，使差流大于启动电流定值，调整电流中的二次谐波含量，若含量小于，则比率差动可靠动作；当含量大于时，比率差动被闭锁，应可靠不动作。iESLab 积成电子 CAT231变压器主保护装置说明书附图：CAT231装置背板端子接线示意图第 26 页附图：CAT231装置接线原理图iESLab 积成电子 CAT221变压器主保护装置说明书CAT221变压器主保护装置 CAT221变压器主保护装置适用于110kV及以下电压等级的两圈变压器的主保护。CAT221装置不提供三相操作，故机箱内没有操作回路板，而是装有一块非电量重动板，可完成非电量保护。一、CAT221测控1开关量采集开关量采集中，装置内部使用了05路，第0、1、2、3路分别用于采集非电量重动板的本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、冷控失电等信号。外部输入共有10路（615），第6、7、8、9路分别用于本体轻瓦斯、调压轻瓦斯、温度高、油位低信号的采集，1015路可以任意定义。信号输入方式为无源空接点。定义定义定义定义00本体重瓦斯04备用08温度高12YX1201调压重瓦斯05备用09油位低13YX1302压力释放06本体轻瓦斯10YX1014YX1403冷控失电07调压轻瓦斯11YX1115YX152脉冲量采集两路脉冲量输入接口，可以采集有功电度和无功电度。脉冲信号的电平为+24V DC，可由本装置提供，也可由电度表提供。3控制输出装置提供一路遥控分合控制功能，可用于主变中性点接地刀闸的遥控。二、CAT221保护功能装置的保护功能配置如下：n 差动电流速断保护n 二次谐波制动的比率差动保护n CT断线判别及闭锁n 差流越限报警n 非电量保护n 故障录波1变压器接线组别CAT221装置适用于以下接线组别的变压器： Y/Y-12； Y/-11； Y/-1。2CT接线及平衡补偿本装置要求变压器各侧的差动电流互感器均为Y形接线，并要求各侧均按同极性接入，即各侧电流均以指向变压器为正方向。如下图所示：对变压器各侧电流存在的相位差，装置软件根据变压器接线组别自动完成校正，即对Y形侧的电流进行校正，方法如下：Y/Y-12接线Y/-11接线Y/-1接线其中：、为变压器Y侧的CT二次电流，、为校正后的各相电流。各侧电流的平衡调整由装置软件自动完成，不需要外接中间电流互感器。装置根据变压器容量、变压器各侧额定电压、各侧CT变比等参数，自动计算变压器高、低压侧的二次额定电流及各侧平衡系数。平衡补偿时，均以高压侧电流为基准，即高压侧平衡系数恒为1，低压侧的平衡系数的算法如下：式中：、分别为变压器高、低压侧的二次额定电流。经过相位较正和平衡补偿以后，变压器各相差流的算法如下：式中：、分别为变压器高、低压侧校正后的A相电流。3差动保护的动作特性本装置差动保护由差动电流速断保护和比率差动保护组成，动作特性见下图。图中阴影部分为动作区，Idzsd以上为差动速断保护动作区，其它为比率差动保护动作区。两种保护使用相同的跳闸出口。4差动速断保护由于差动速断保护不经过比率制动、涌流闭锁及CT断线闭锁，因此能在变压器差动区内发生严重故障时快速切除变压器。动作判据如下：为差动速断电流定值，三相差流中任一相满足上式即动作出口。逻辑图如下：差动速断的跳闸出口共有五路：H1-H2、H3-H4、H7-H8、H9-H10、H11-H12，保护动作时五路出口接点同时闭合。5比率差动保护装置采用三段折线式比率制动特性，以提高变压器内部轻微故障的灵敏度以及抗区外故障时CT饱和的能力。动作方程如下：式中：为差动启动电流定值，为差动拐点电流定值，、分别为第一、第二斜率（即比率制动系数），为差动电流值，为制动电流值。各相制动电流的算法如下：6二次谐波闭锁比率差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据：式中，为三相差动电流的二次谐波量，为对应相的差动电流，为二次谐波制动比。二次谐波闭锁方式为：任一相满足闭锁判据时，三相的比率差动都将被闭锁。二次谐波对比率差动的闭锁可以通过整定控制字选择投退。7CT断线判别及闭锁装置具备CT断线判别功能，分为瞬时判别和延时判别两种。瞬时判别：在差流由接近零变化到大于CT断线电流定值的情况下，若某一侧电流同时满足以下条件，则认为是CT断线。只有一相电流为零且启动前该相电流大于0.2Ie；变压器各侧其余电流均没有变化。若任一相电流大于1.2Ie，则不进行瞬时CT断线的判别。瞬时CT断线的判据不考虑变压器单侧多相或两侧同时断线的可能，且要求变压器各侧的差动CT均为Y形接线。通过整定控制字可选择在瞬时CT断线动作后，是否闭锁比率差动保护。延时判别：在差流大于CT断线电流定值并持续超过10s后，装置发差流越限报警信号，但不闭锁比率差动保护。8非电量保护装置具备非电量保护功能，该保护的电源和跳闸出口与变压器差动保护完全独立。可以接入的非电量信号包括变压器本体重瓦斯、本体轻瓦斯、调压重瓦斯、调压轻瓦斯、压力释放、冷却消失、温度高、油位低等。其中本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、冷却消失信号可以接到装置的非电量重动板，经重动继电器直接跳闸出口，同时测控CPU进行信号的采集；其余非电量信号可以接到遥信输入端子，由测控CPU进行信号的采集。同时，本体重瓦斯、调压重瓦斯、压力释放、冷却消失四种信号可以生成保护事项和启动录波，本体轻瓦斯、调压轻瓦斯、温度高、油位低四种信号可以生成事项。（注：生成事项后可以在装置液晶上显示动作信息）。这些功能需要设定内部控制字实现，设定方法如下：在主菜单下选择“装置调试”，输入“调试密码”后进入，选择“保护调试”，输入“保护密码”后进入，这时依次按键“550”（按键时间要稍长一点）即可进入内部定值菜单，选择“开关量”，进入后可以看到“事项”、“录波”控制字，分别对应生成保护事项和启动录波。两个控制字的设置方法类似（只是对应的信号不同），每个控制字对应一二进制数，每一二进制位对应一种非电量信号，二进制位置“1”表示此信号需要生成事项或启动录波，置“0”表示此信号不需要，而后将设定的二进制转换成十进制，在对应控制字中输入该十进制数即可。对“事项”控制字，各二进制位与信号的对应关系如下：装置遥信YX9YX8YX7YX6YX3YX2YX1YX0非电量信号（保护事项）油位低温度高调压轻瓦斯本体轻瓦斯冷控失电压力释放调压重瓦斯本体重瓦斯二进制对应位9876543210（二进制）高位低位对应十进制5122561286432168421注：中间两位未用，置“0”置“1”均可。对“录波”控制字，各二进制位与信号的对应关系如下：装置遥信YX3YX2YX1YX0非电量信号冷控失电压力释放调压重瓦斯本体重瓦斯二进制对应位3210（二进制）高位低位对应十进制8421 请注意：设定完成并存储后，应进入“保护定值”菜单执行一次“存储”才可使设定有效。9故障录波在“故障录波”功能投入的情况下，CAT221装置可以通过以下方式启动录波：差动保护，差流大于启动电流定值时将进行录波。非电量保护，“录波”控制字设定的对应遥信由分到合时将进行录波。人工启动录波，即通过菜单选择“控制命令”“强制录波”（要求输入正确的“保护密码”）。录波启动后，将对高、低压侧电流Ia1、Ib1、Ic1、Ia2、Ib2、Ic2共6路交流量，记录20个周波的采样数据（12点/周波）。同时进行记录的还有保护动作状态及相关的时间。装置可保存最新的10次故障录波（组号09，0为最新组）。故障录波记录可通过装置液晶进行查看。具体说明请参见产品手册中的“操作说明”。10频率跟踪当电力系统频率发生变化时，微机保护用固定的采样频率采样将产生误差，降低保护灵敏度，严重时会影响保护的正常运行。为此，本装置通过接入高压侧和低压侧各一相（或线）电压，跟踪系统频率，实时调整采样频率。三、CAT221定值整定1定值表定值种类定值名称整定范围整定步长系统参数变压器容量0.1600 MVA0.01 MVA变压器联接组别131变压器高压侧额定电压PT11600 kV0.01 kV变压器低压侧额定电压PT21600 kV0.01 kV变压器高压侧CT一次额定值CT11010000 A1 A变压器低压侧CT一次额定值CT21010000 A1 A变压器高压侧二次额定电流Ie1120 A装置自行计算，不能直接输入整定。变压器低压侧二次额定电流Ie2120 A差动速断差动速断投入/退出ON/OFF差动速断电流定值112 Ie0.01 Ie比率差动比率差动投入/退出ON/OFF二次谐波闭锁投入/退出ON/OFF比率差动启动电流定值0.12 Ie0.01 Ie二次谐波制动系数0.10.30.01比率制动第一斜率（制动系数Kb1）0.01.00.01比率制动第二斜率（制动系数Kb2）0.21.00.01比率差动拐点电流定值0.29 Ie0.01 IeCT断线CT断线投入/退出ON/OFFCT断线闭锁比率差动投入/退出ON/OFFCT断线电流定值0.11 Ie0.01 Ie故障录波故障录波功能投入/退出ON/OFF存储保存定值修改结果注1：保护功能投入/退出控制字设为“ON”时，此项保护功能投入；设为“OFF”时，此项保护功能退出。注2：整定操作时，按键“1”代表“ON”（功能投入），按键“0”代表“OFF”（功能退出）。注3：定值表中，Ie为变压器额定电流（取高压侧二次额定电流Ie1），差动保护及CT断线的电流定值均以该额定电流的倍数表示。2系统参数及平衡系数装置根据“系统参数”自动进行各侧平衡系数及二次额定电流的计算，通过软件进行Y/转换和平衡补偿。“系统参数”的整定包括：变压器容量S：若变压器各侧容量不一致，取其中的最大容量。变压器联接组别：整定值对应的接线组别1Y/Y-122Y/-113Y/-1变压器各侧额定电压PTn：对有调压分接点的相应侧一般取中间抽头电压，若实际情况不可能改变抽头位置，则应取实际使用的抽头电压。变压器各侧CT一次额定值CTn。变压器各侧二次额定电流Ien：该值由装置自动计算得到，不能直接输入。计算方法如下：装置取高压侧的二次额定电流Ie1作为变压器的额定电流Ie，差动保护及CT断线的电流定值均以该额定电流的倍数表示，请注意！装置软件在平衡补偿时，高压侧平衡系数恒为1，低压侧的平衡系数的算法如下：装置以软件方式调整CT变比，效果与CT二次侧增加变流器相同，且不存在变流器易饱和的问题。但是，低压侧的平衡系数的大小应控制在一定范围之内，取得过大，将放大装置的测量噪声，降低装置的可靠性；取得过小，又会降低差动保护的灵敏度。一般应在0.254范围之内，若超出此范围，建议改变CT变比来满足应用要求。3差动速断保护整定差动速断定值按以下原则选取：首先要躲过变压器空投时可能产生的最大励磁涌流，其次要躲过变压器差动区外故障时的最大不平衡电流。由于励磁涌流一般大于最大不平衡电流，故可按下式整定：式中为最大励磁涌流的基波值；为可靠系数，一般取1.151.3。一般取为48倍的变压器额定电流。4比率差动保护的整定（1）比率差动启动定值Idzqd比率差动保护启动定值应按躲过最大负荷下有载调压分接头处于最大范围时的最大不平衡电流整定。式中：为可靠系数，一般取1.31.5；为正常运行时的最大不平衡电流；为正常运行时的电流互感器的最大误差：0.03（10P），0.01（5P）；为变压器分接头调节引起的误差，取分接头范围的一半；一般取0.30.5倍的，为保证变压器差动保护有足够的灵敏度，取值不宜小于1A。（2）比率制动系数Kb1、Kb2式中：为可靠系数，一般取1.31.5；为电流互感器的最大误差，取0.1；为变压器分接头调节引起的误差，取分接头范围的一半；一般可取0.30.5。为保证装置在严重区外故障时的可靠性及提高抗区外故障时CT饱和的能力，可将比率制动的第二系数整定大一些，建议取0.50.8。若整定，则比率差动将变为两折线的比率制动特性。（3）比率差动的拐点电流定值建议取3（4）二次谐波制动系数二次谐波制动系数定值，根据运行经验，典型值取0.15。若变压器励磁涌流中二次谐波含量过小，取0.15时空投不能可靠躲过涌流，可适当取得小一些，如0.12。5CT断线判别的整定通过整定控制字，用户可根据现场需要，选择CT断线是否闭锁比率差动保护。CT断线电流定值建议取0.5（即比率差动启动电流定值的一半）。四、CAT221保护调试1数值采样校验通过装置的液晶，在“实时数据”“保护模拟量”界面中可查看变压器各侧相电流的大小和相位，以及变压器的差动电流、制动电流和差动电流中二次谐波的数值。（1）单相通流校验对于Y/Y-12接线：单侧通入单相大小为本侧二次额定值的电流，可看到对应相有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。对于Y/-11接线：Y侧通入单相大小为本侧二次额定值1.732倍的电流，可看到对应的两相（AA/C，BB/A，CC/B）有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流；侧通入单相大小为本侧二次额定值的电流，可看到对应相有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。对于Y/-1接线：Y侧通入单相大小为本侧二次额定值1.732倍的电流，可看到对应的两相（AA/B，BB/C，CC/A）有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流；侧通入单相大小为本侧二次额定值的电流，可看到对应相有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。（2）三相通流校验在变压器高压侧（或低压侧）通入对称的三相大小为本侧二次额定值的电流，可看到三相均有：1倍大小的差动电流，0.5倍大小的制动电流。在变压器高压侧（或低压侧）通入对称的三相大小为本侧二次额定值的二次谐波电流（基波为零），可看到有三相的差动电流均为0，三相的制动电流均为0，三相差动电流的二次谐波值大小为1倍。2差动速断校验投入差动速断并整定差动速断电流定值，退出其它保护功能。对于Y/Y-12接线：单侧通入单相大小为0.9倍的电流，差动速断应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，差动速断应可靠动作。对于Y/接线：在侧通入单相大小为0.9倍的电流，差动速断应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，差动速断应可靠动作。在Y侧通入单相大小为（0.91.732）倍的电流，差动速断应可靠不动作；当通入大小为（1.11.732）倍的电流时，差动速断应可靠动作。3比率差动启动定值校验投入比率差动并整定比率差动启动电流定值，退出其它保护功能。对于Y/Y-12接线：单侧通入单相大小为0.9倍的电流，比率差动应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，比率差动应可靠动作。对于Y/接线：在侧通入单相大小为0.9倍的电流，比率差动应可靠不动作；当通入大小为1.1倍的电流时，比率差动应可靠动作。在Y侧通入单相大小为（0.91.732）倍的电流，比率差动应可靠不动作；当通入大小为（1.11.732）倍的电流时，比率差动应可靠动作。4比率制动系数校验以Y/-11接线的变压器为例。投入比率差动并整定比率差动启动电流定值，第一斜率，第二斜率，拐点电流定值，退出其它保护功能。在高压侧A相通入大小为3.464倍的电流，低压侧A相通入大小为2倍且方向与高压侧A相相差180的电流，低压侧C相通入大小为2倍且方向与高压侧A相同相的电流。此时三相差动电流应接近于零。逐渐减小高压侧A相电流，保持低压侧电流不变，直至比率差动保护动作。记录下动作时高压侧A相电流值，按下式计算出差动、制动电流：则即为实际测出的比率制动系数。以上操作可重复多次，取其平均值，该数值应接近整定值0.4。在高压侧A相通入大小为5.196倍的电流，低压侧A相通入大小为3倍且方向与高压侧A相相差180的电流，低压侧C相通入大小为3倍且方向与高压侧A相同相的电流。此时三相差动电流应接近