许继110kV变压器保护介绍

许继电气电网保护自动化公司 110kV变压器保护技术交流 提纲 差动保护的原理特点后备保护的原理特点110kV变压器的保护配置 变压器的主保护类型 比率差动保护差流速断增量差动保护TA断线保护 差动保护基本原理 正常时 比率差动保护原理 闭锁条件 1 励磁涌流2 区外故障TA饱和3 TA断线 Iop Iop 0 Ires Ires 0 Iop Iop 0 S Ires Ires 0 Ires 0 Ires 6Ie Iop Iop 0 S 6Ie Ires 0 0 6 Ires 6Ie 6Ie Ires 动作条件 差流速断保护原理 闭锁条件 区外故障TA饱和 动作条件 区内 区外 增量差动保护原理 动作条件 闭锁条件 1 励磁涌流2 区外故障TA饱和3 TA断线 增量差动 为防止区外故障切除增量差动误动作 增加两周前无差流判据 为防止区外故障过程中由于各侧的不平衡电流增量造成增量差动保护误动作 增加稳态低比率制动判据 TA断线保护判据 当三相电流都大于0 2倍的额定电流时 启动TA断线判别程序 满足下列条件认为TA断线 a 本侧三相电流中至少一相电流不变 b 最大相电流小于1 2倍的额定电流 c 任意一相电流为零 闭锁差动保护可经控制字投退 差动保护原理特点总结 或 闭锁 故障开放 识别励磁涌流和故障1 空投变压器可靠不动 2 空投故障变压器快速开放差动 同步识别法 虚拟制动电流 抗区外TA饱和的方案1 区外故障TA饱和可靠不动 2ms 2 区外故障TA饱和转区内故障快速开放差动保护 3 区外线路故障切除再重合闸时可靠不动 4 非同期合闸差动可靠不动 灵敏度问题1 配置增量差动解决匝间故障和振荡中故障的灵敏度 动作特性问题1 同一类型的差动保护配置不同的动作特性来解决速度问题 2 差动速动段 快速切除变压器内部严重故障 保证变压器的安全和系统稳定 差动保护原理特点总结 复压 方向 过流保护原理 复压电压元件 过流元件 相间方向元件 零序 方向 过流保护原理 零序过流元件 零序电压闭锁元件 零序方向元件 间隙零序电流及零序过压保护原理 间隙零序电流保护 零序过压保护 间隙零序电流和零序过压保护作为中性点不接地系统发生接地故障时的后备保护 零序联跳保护原理 零序电流闭锁元件 零序过压元件 零序联跳保护作为中性点不接地变压器发生接地故障时的后备保护 零序联跳开入元件 相间阻抗保护原理 相间阻抗元件 电流启动元件 振荡闭锁元件 注 阻抗保护不能作为变压器内部相间短路故障的后备保护 TV异常闭锁元件 接地阻抗保护原理 接地阻抗元件 电流启动元件 TV异常闭锁元件 变压器的故障状态和不正常状态 相间短路接地短路匝间短路 故障状态 过负荷过励磁油面降低油温过高和冷却系统故障 不正常状态 变压器保护的类型 主保护 比率差动保护 增量差动 相间后备 过流 限时速断 复压 方向 过流 相间阻抗保护 接地后备 接地阻抗保护 零序 方向 过流 不接地后备 零序过电压 间隙零序 零序联跳 非电量保护类 瓦斯 油温 油位 冷却系统故障等 异常类 过负荷 TA异常 TV异常 辅助保护 差流越限告警 复合电压 启动通风 闭锁有载调压 110kV变压器的主接线图 高压侧为Y型接线 中性点直接接地或经间隙接地 主接线特点 中压侧为Y型接线 中性点不接地或经消弧线圈接地 低压侧为 型接线 中性点不接地 110kV变压器的保护配置 比率差动保护 含TA断线 增量差动保护 主保护 复压方向过流 复压过流零序方向过流 零序过流间隙零序过流和零序过压过负荷 通风启动 调压闭锁TV断线 高压侧后备 复压方向过流 复压过流零序过压告警 零序过流 过负荷TV断线 中压侧后备 复压过流零序过压告警过负荷TV断线 低压侧后备 瓦斯油位油温冷却系统故障等 非电量保护 谢谢 采用区外故障TA饱和闭锁的原因 TPY和TPZ型电流互感器特点 铁心有气隙 剩磁减少到饱和磁密的10 暂态传递性能好 P级电流互感器特点 铁心没有气隙 剩磁大 易饱和 TA饱和特征 TA饱和特征 一次电流过零点附近存在一个线性传递区 TA饱和判别方法 同步识别法 故障起始点确定 区内 区外的判断 虚拟制动电流抗区外TA饱和 虚拟制动电流抗TA的思想 利用差动电流的自身的信息 虚拟一个制动电流 然后统计一个周波内大于该制动电流的点数N 如果N M 则开放差动保护 否则闭锁差动保护 虚拟制动电流的选取 在一个差动电流周波内选取采样点最大的k倍作为制动电流 k 0 8sin 2 pi Nz M取值的分析 内部故障差流波形分析 同相区外TA饱和转区内故障 以每周波采样24点为例 理想情况 一个周波只有三个点 考虑采样点的偏差 采样点不在过零点 也只有四个点 当M 20时 内部故障时可以可靠开放差动 考虑到一定的裕度 M 18 区外TA饱和 N的大小与TA饱和程度关系 当TA饱和的时间为3 3mS时 N 14 TA暂态特性不一致和饱和问题全面解决方案 用 同步识别法 判断区内区外故障 区外故障时 投入虚拟