水力发电厂变压器保护课程课件

水力发电厂

变压器的保护

2010年7月28日一、概述

电力变压器作为一种关键设备，在发电厂、变电站等有广泛应用，在电力系统中占有极其重要的位置。变压器按照磁路结构来分，有单相和三相变压器；按照电压变换和调整的关系，变压器一般可以分成四种：普通多绕组变压器（双绕组、三绕组）、自耦变压器、有载调压变压器和自耦有载调压变压器。水力发电厂的变压器主要包括励磁变压器、主变压器、厂用变压器等，它们是厂内的主要电力设备，通常励磁变压器、厂用变压器为普通干式双绕组变压器，主变压器为普通多绕组变压器（双绕组、三绕组、有载/无载调压）变压器。

随着科学技术的发展和进步，数字式继电保护和安全自动装置已获得广泛应用，在科研、设计、制造、试验、施工和运行中已积累了不少经验和教训。本次交流的议题是水力发电厂的变压器保护（厂内元件保护），侧重于学习和理解有关的中华人民共和国国家标准、电力行业、水电行业标准和有关部门的有关文件（如：“反事故措施”），如何贯彻实施。

二、继电保护一般规定和动作行为GB14285对继电保护提出了一般规定，对于变压器各保护的动作逻辑，GB14285、Q/GDW175、DL/T5177等有具体的规定。1.保护分类：主保护：是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。后备保护：是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。可分为远后备和近后备两种方式。远后备：是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。近后备：是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。辅助保护：是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。异常运行保护：是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。

2.继电保护装置性能要求继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，当确定其配置和构成方案时，处理好这四性的关系；应优先选用具有成熟运行经验的数字式装置。可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有正确的动作能力的裕度，一般以灵敏系数来叙述。速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障。3.在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。4.动作行为(1)停机：断开发电机断路器、灭磁，对汽轮发电机，还要关闭主汽门；对于水轮发电机，还要关闭导叶。(2)解列灭磁：断开发电机断路器、灭磁，甩负荷。(3)解列：断开发电机断路器，甩负荷。(4)减出力：将原动机出力减到给定值。(5)缩小故障影响范围：例如断开预定的其他断路器。(6)程序跳闸：对汽轮发电机，首先关闭主汽门，待功率继电器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机，首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器，并灭磁。(7)减励磁：将发电机励磁电流减至给定值。(8)励磁切换：将励磁电源由工作励磁电源系统切换到备用励磁电源系统。(9)厂用电源切换：由厂用工作电源切换到备用电源供电。(10)分出口：动作于单独回路。(11)信号：发出声光信号。三、标准和规程、文献继电保护专业技术性强，在进行变压器保护装置设计和采购时，无论新建或改造工程，也不论选用国内或国外产品，均应遵循有关中华人民共和国国家标准、电力行业和水电行业标准、相关部门的有关文件，这些标准和文件的所有相关条款均应遵循。许多专家、学者的文献也很有参考、借鉴价值。1.标准和规范由于标准、规程和文件较多，以下列出了主要的标准、规程和文件，但不限于此，变压器保护装置招标或采购时，要求供货商遵循的有关标准也未详尽列出。以下的标准、规程和文件说明了适用于什么规模的水力发电厂，规定范围以外的水力发电厂可参照执行。(1)GB14285 《继电保护和安全自动装置技术规程》(2)DL/T769 《电力系统微机继电保护技术导则》(3)DL/T5186 《水力发电厂机电设计规范》(4)DL/T5177 《水力发电厂继电保护设计导则》(5)DL/T5132 《水力发电厂二次接线设计规范》(6)DL/T671 《微机发电机变压器组保护装置通用技术条件》(7)DL/T684 《大型发电机变压器保护整定计算导则》(8)GB/T19262 《微机变压器保护装置通用技术条件》(9)DL/T770 《微机变压器保护装置通用技术条件》(10)Q/GDW175 《变压器高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标 准化设计规范》(11)DL/T587 《微机继电保护装置运行管理规程》(12)DL/T624 《继电保护微机型试验装置技术条件》(13)DL/T866 《电流互感器和电压互感器选择及计算导则》(14)DL/T667idtIEC60870-5-103 《远动设备及系统第5部分传输规约第103 篇继电保护设备信息接口配套标准》(15)DL/T720 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》(16)GB7261 《继电器及继电保护装置基本试验方法》(17)DL/T478 《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》(18)GB6162 《静态继电保护装置的电气抗干扰试验》(19)DL/T527 《静态继电保护装置逆变电源技术条件》(20)GB/T14537 《量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验》(21)GB/T14598.9 《电气继电器第22部分：量度继电器和保护装置的 电气干扰试验第3篇：辐射电磁场干扰试验》(22)GB/T14598.10 《电气继电器第22部分：量度继电器和保护装置的 电气干扰试验第4篇：快速瞬变干扰试验》(23)GB/T14598.13 《量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部 分：1MHz脉冲群干扰试验》(24)GB/T14598.14 《量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部 分：静电放电试验》(25)电安生[1994]191号文 关于颁发《电力系统继电保护及安全 自动装置反事故措施要点》的通知(26)国电发[2000]589号文 《防止电力生产重大事故的二十五项 重点要求》(27)国电调[2002]138号文 关于印发《“防止电力生产重大事故的 二十五项重点要求”继电保护实施细 则》的通知(28)国家电网生技[2005]400号文 关于印发《国家电网十八项电网重大 反事故措施(试行)》的通知(29)调继[2005]222号文 关于印发“《国家电网公司十八项电网 重大反事故措施》（试行）继电保护 专业重点实施要求”的通知(30)川电调[2004]9号文 关于印发《四川电网220kV-500kV继 电保护配置和选型原则》的通知(31)川电调[2006]96号文 关于下发“《四川省电力公司反事故措 施实施细则（试行）》继电保护专业 具体设计要求”的通知(32)川电调[2006]121号文 关于印发“《四川电网并网电厂接入系 统设备(装置)安全运行的技术要求(试 行)》”的通知(33)川电调[2006]78号文 关于印发《四川电网变压器、电抗器 非电量保护运行管理指导意见》的通 知(34)川电调[2006]135号文 关于下发《四川电网变压器、电抗 器非电量保护运行管理指导意见》 实施细则的通知(35)国家电网公司 输变电工程通用设计 110kV/220kV/330kV/500kV变电站 二次系统部分(36)四川电力公司其它文件…..2.文献变压器的保护，下列文献（图书）均可作为参考：(1)《大型发电机变压器内部故障分析与继电保护》王维俭、王祥珩、王赞基，中国电力出版社(2)《电气主设备继电保护原理与应用》 王维俭，第二版，中国电力出版社(3)《发电机变压器继电保护应用》 王维俭，第二版，中国电力出版社(4)《大型发电机组继电保护整定计算与运行技术》 高春如，中国电力出版社(5)《水力发电厂机电设计手册》（电气二次） 水利电力出版社(6)《电力工程电气设计手册》（电气二次部分） 主编：卓乐友，水利电力出版社四、变压器保护的配置上述标准和规程、文件中，许多，如：GB14285、DL/T5177、国电调[2002]138号文、调继[2005]222号文、川电调[2004]9号文、川电调[2006]96号文、国家电网公司输变电工程通用设计110kV/220kV/330kV/500kV变电站二次系统部分等，明确规定220kV及以上电压等级的变压器微机保护应按双重化配置（非电量保护除外）。国电调[2002]138号文1.4条明确“过去颁发的反措及相关标准、规定，凡与本《实施细则》有抵触的，应按本《实施细则》执行。”。需要指出的是，这些标准和规程、文件各自的要求和具体的实施细则相互有不一致的地方，如：DL/T5177与其他的要求不太一致、调继[2005]222号文和川电调[2006]96号文与国电调[2002]138号文的要求不太一致，应根据最新的要求和具体情况确定。综合归纳以上的要求：每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出时不应影响另一套保护的运行。两套主保护护的电压回回路宜分别别接入电压压互感器的的不同二次次绕组。电电流回路应应分别取自自电流互感感器互相独独立的绕组组，并合理理分配电流流互感器二二次绕组，，避免可能能出现的保保护死区。。分配接入入保护的互互感器二次次绕组时，，还应特别别注意避免免运行中一一套保护退退出时可能能出现的电电流互感器器内部故障障时保护死死区问题。。双重化配置保保护装置的直直流电源应取取自不同蓄电电池组供电的的直流母线段段。两套保护的跳跳闸回路应与与断路器的两两个跳圈分别别一一对应。。双重化配置保保护与其他保保护、设备配配合的回路应应遵循相互独独立的原则。。双重化配置的的线路、变压压器和单元制制接线方式的的发变组应使使用主、后一一体化的保护护装置；对非非单元制接线线或特殊接线线方式的发变变组则应根据据主设备的一一次接线方式式，按双重化化的要求进行行保护配置。。川电调[2006]96号文要求：一一般情况下，，双重化配置置的保护装置置宜采用不同同原理、不同同厂家的保护护装置。同时还应注意意到：主变压器应采采用两套完整整、独立，并并且是安装在在各自柜内的的保护装置。。每套保护均均应有完整的的主、后备保保护。两套完整、独独立的电气量量保护和一套套非电量保护护应使用各自自独立的电源源回路（包括括直流空气小小开关及其直直流电源监视视回路），在在保护柜上的的安装位置应应相对独立。。主设备的非电电量保护应同同时作用于断断路器的两个个跳闸线圈。。为与保护装置置双重化配置置相适应，500千伏变压器高高、中压侧和和220千伏变压器高高压侧必须选选用具备双跳跳闸线圈机构构的断路器，，断路器和隔隔离刀闸的辅辅助接点、切切换回路、辅辅助变流器以以及与其他保保护配合的相相关回路亦应应遵循相互独独立的原则按按双重化配置置。以下叙述水力力发电厂常用用结构变压器器的保护配置置，对于主变变，以220kV及以上电压等等级的变压器器为例。1.原则原则上，应遵遵循第三条所所述及上述要要求，中华人人民共和国国国家标准、电电力行业和水水电行业标准准、相关部门门的有关文件件之间有些不不一致的地方方，应具体分分析或寻求有有关部门的权权威解释。遵遵循“强化主主保护，简化化后备保护和和二次回路””的原则进行行保护配置、、选型和整定定。以下摘录了GB14285中有关变压器器保护配置的的重要条款。。4.1.12.1宜将被保护设设备或线路的的主保护（包包括纵联、横横联保护等））及后备保护护综合在一整整套装置内，，共用直流电电源输入回路路及交流电压压互感器和电电流互感器的的二次回路。。该装置应能能反应被保护护设备或线路路的各种故障障及异常状态态，并动作于于跳闸或给出出信号。对仅配置一套套主保护的设设备，应采用用主保护与后后备保护相互互独立的装置置。4.2.3.4对100MW以下的发电机机变压器组，，当发电机与与变压器之间间有断路器时时，发电机与与变压器宜分分别装设单独独的纵联差动动保护功能。。4.2.3.5对100MW及以上的发电电机变压器组组，应装设双双重主保护，，每一套主保保护宜具有发发电机纵联差差动保护和变变压器纵联差差动保护功能能。4.3电力力变变压压器器保保护护4.3.1对升升压压、、降降压压、、联联络络变变压压器器的的下下列列故故障障及及异异常常运运行行状状态态，，应应按按本本条条的的规规定定装装设设相相应应的的保保护护装装置置。。a)绕组组及及其其引引出出线线的的相相间间短短路路和和中中性性点点直直接接接接地地或或经经小小电电阻阻接接地地侧侧的的接接地地短短路路；；b)绕组组的的匝匝间间短短路路；；c)外部部相相间间短短路路引引起起的的过过电电流流；；d)中性性点点直直接接接接地地或或经经小小电电阻阻接接地地电电力力网网中中外外部部接接地地短短路路引引起起的的过过电电流流及及中中性性点点过过电电压压；；e)过负负荷荷；；f)过励励磁磁；；g)中性性点点非非有有效效接接地地侧侧的的单单相相接接地地故故障障；；h)油面面降降低低；；i)变压压器器油油温温、、绕绕组组温温度度过过高高及及油油箱箱压压力力过过高高和和冷冷却却系系统统故故障障。。4.3.20.4MVA及以上上车间间内油油浸式式变压压器和和0.8MVA及以上上油浸浸式变变压器器，均均应装装设瓦瓦斯保保护。。当壳壳内故故障产产生轻轻微瓦瓦斯或或油面面下降降时，，应瞬瞬时动动作于于信号号；当当壳内内故障障产生生大量量瓦斯斯时，，应瞬瞬时动动作于于断开开变压压器各各侧断断路器器。带负荷荷调压压变压压器充充油调调压开开关，，亦应应装设设瓦斯斯保护护。4.3.3.1电压在10kV及以下，容容量在10MVA及以下的变变压器，采采用电流速速断保护。。4.3.3.2电压在10kV及以上，容容量在10MVA及以上的变变压器，采采用纵差保保护；对于于电压为10kV的重要变压压器，当电电流速断保保护灵敏度度不符合要要求时也可可采用纵差差保护。对于如何配配置变压器器保护和各各保护的动动作逻辑，，GB14285、Q/GDW175、DL/T5177等有具体的的规定，要要求的保护护主要是主主保护、后后备保护、、非电量保保护。主保护：电电流速断保保护、纵联联差动保护护等。后备保护：：相间短路后后备保护：：过电流保保护、复合合电压启动动的过电流流保护、复复合电流保保护等。4.3.6.5发电机变压压器组，在在变压器低低压侧不另另设相间短短路后备保保护，而利利用装于发发电机中性性点侧的相相间短路后后备保护，，作为高压压侧外部、、变压器和和分支线相相间短路后后备保护。。接地短路后后备保护：：零序过电电流保护、、零序过电电压保护、、零序差动动保护。异常运行保保护：过负负荷保护、、过励磁保保护等非电量保护护：油面降降低、变压压器油温、、绕组温度度过高及油油箱压力过过高和冷却却系统故障障等。水电规办综综[2000]0028号文，水力力发电厂220kV及以上电压压的变压器器可加装专专用故障录录波器装置置。2.差动保护原原理简介变压器差动动保护主要要是内部短短路的保护护，但当外外部故障时时有不平衡衡电流可能能穿越差动动保护电流流互感器，，造成差动动保护误动动作。因此此为了躲过过外部故障障时不平衡衡电流引起起差动保护护动作，采采用了制动动电流来平平衡穿越电电流引起差差动保护的的启动电流流。

差动动保护原理理上完全不不反应外部部短路，因因此取得了了被保护设设备内部故故障时的选选择性、灵灵敏性和速速动性，被被广泛应用用于电气主主设备和输输电线作为为主保护，，但差动原原理应用于于变压器保保护却遇到到了越来越越多的困难难。目前变变压器主保保护无一例例外的采用用差动保护护，国内外外一些公司司、专家、、学者和继继电保护科科技工作者者认为，变变压器保护护采用差动动原理，违违反了差动动保护的基基本前提，，即被保护护设备应该该仅由纯电电路组成的的先决条件件，理论上上说违反了了差动保护护应遵循的的电流基尔尔霍夫定律律，需要另另辟蹊径。。他们也在在研究、试试验中，让让我们感到到欣慰。3.励磁变压器器保护的详详细配置及及技术要求求(1)励磁变压器器与发电机机紧密相关关，在GB14285中励磁变压压器的保护护是在发电电机保护条条款中论述述的。工程程实施中，，励磁变压压器保护功功能（包括括电量和非非电量保护护）可由发发电机保护护装置实现现，也可由由单独的保保护装置实实现。(2)在发电机机的各种种励磁方方式中，，自并励励方式以以其接线线简单，，可靠性性高，造造价低，，电压响响应速度度快，灭灭磁效果果好的特特点而被被广泛应应用。随随着电子子技术的的不断发发展，大大容量可可控硅制制造水平平的逐步步成熟，，发电机机采用自自并励励励磁方式式已成为为一种主主流趋势势，对于于大型机机组业界界人士也也越来越越倾向于于采用自自并励方方式。目目前水力力发电厂厂基本都都是采用用自并励励励磁系系统，GB14285中，4.2.23自并励发发电机的的励磁变变压器宜宜采用电电流速断断保护作作为主保保护；过过电流保保护作为为后备保保护。工工程实施施中，有有的工程程励磁变变是配置置差动保保护功能能。对此此有不同同的观点点，两种种保护比比较而言言，电流流速断保保护定值值高、灵灵敏度差差，但差差动保护护受强励励持续时时间、电电流谐波波含量等等影响，，需要采采用合适适的保护护滤波算算法，合合理整定定定值，，并取得得经验。。(3)励磁变压压器的保保护可以以不双重重化配置置，对仅仅配置一一套主保保护的设设备，GB14285的4.1.12.1有规定。。励磁变变压器保保护由发发电机保保护装置置实现时时，若发发电机保保护是双双重化配配置，为了实现现两套保保护一致致且满足足双重化化配置的的要求，，通常在在励磁变变压器高高压侧配配置两组组保护用用的电流流互感器器，分别别接入两两套保护护装置中中；励磁磁变压器器保护由由单独的的保护装装置实现现时，通通常是采采用主后后备保护护一体化化的装置置。a.电流速断断保护（（50ET-A）作为励磁磁变绕组组及其引引出线的的相间短短路故障障的主保保护，瞬瞬时动作作于动作作于停机机、发信信号及启启动故障障录波。。50ET-A采集励磁磁变高压压侧两相相TA电流。固有延时时（2倍整定值值时）不不大于30ms；整定值允差差不超过5%；返回系数不不小于0.9。b.过电流保护（（51ET-A）作为厂用变相相间短路的后后备保护，按按躲开最大负负荷电流来整整定的，带时时限动作于停停机、发信号号及启动故障障录波。51ET-A采集厂用变高高压侧两相TA电流。固有延时（2倍整定值时））不大于40ms；整定值允差差不超过5%；返回系数不不小于0.9。c.励磁变过负荷荷保护（49ET-A）作为励磁变异异常运行的保保护，保护延延时动作于发发信号及启动动故障录波。。49ET-A采集励磁变高高压侧两相TA电流。固有延时（1.2倍整定值时））不大于40ms；整定值允差差不超过5%；返回系数不不小于0.9。d.非电量保护接收来自励磁磁变本体温控控箱的温度高高及过高动作作接点，温度度高动作于发发信号报警，，温度过高动动作于停机、、发信号及启启动故障录波波。若为油浸励磁磁变，还有相相应的瓦斯保保护。若励磁磁变的保护双双重化配置，，则相应增加加50ET-B、51ET-B、49ET-B。4.主变压器、高高压厂用变保保护的详细配配置及技术要要求介于大、中、、小型水力发发电厂主接线线和一次设备备的选择配置置有所不同，，与变电站的的主接线也不不一致，以下下主要叙述大大中型水力发发电厂采用比比较多的接线线方式，即：：发电机出口口接主变低压压侧、支接高高压厂用变压压器，无其它它机端负荷，，高压厂用变变压器高压侧侧不装设断路路器，两级变变压至厂用电电0.4kV。(1)高压厂用变压压器电量保护护功能可由主主变保护装置置实现，也可可由单独的保保护装置实现现。高压厂用用变压器非电电量保护信号号可直接接入入主变非电量量保护装置,也可接接入单单独的的保护护装置置，以以下叙叙述由由主变变保护护装置置实现现的情情况。。(2)高压厂厂用变变压器器的保保护可可以不不双重重化配配置，，对仅仅配置置一套套主保保护的的设备备，GB14285的4.1.12.1有规定定。高高压厂厂用变变压器器保护护由主主变保保护装装置实实现时时，主主变保保护是是双重重化配配置，，为了了实现现两套套保护护一致致且满满足双双重化化配置置的要要求，，通常常在高高压厂厂用变变压器器高压压侧配配置两两组保保护用用的电电流互互感器器，分分别接接入两两套保保护装装置中中；高高压厂厂用变变压器器保护护由单单独的的保护护装置置实现现时，，通常常是采采用主主后备备保护护一体体化的的装置置。(3)通常主变变主保护护为纵差差保护，，没有配配置零序序差动。。增设零零序差动动保护有有着明显显的优点点，在常常规差动动保护不不能满足足内部接接地短路路的灵敏敏度要求求时，应应增设零零序差动动保护。。一般情情况下，，主变差差动保护护的灵敏敏度满足足要求；；目前主主变零序序差动保保护在国国内的运运用经验验不足。。(4)通常主变变压器没没有设置置分相差差动保护护，只有有每个绕绕组具有有两个引引出端子子的单相相变压器器才能采采用此方方案，该该保护也也有其固固有的缺缺点，保保护继电电器几乎乎增加1倍；不能能保护变变压器绕绕组常见见的匝间间短路。。(5)主变通常常配置复复合电压压启动的的过电流流保护，，仅在系系统倒送送厂用电电由主变变带厂用用电运行行时投入入，保护护功能由由发电机机断路器器位置辅辅助触点点投退或或通过控控制字加加方向实实现。(6)针对某些些工程，，主变至至200kV或500kVGIS距离较远远，需要要考虑主主变保护护与220kV或500kV断路器保保护之间间信号传传输及联联跳功能能。(7)根据主变变纵联差差动保护护的配置置，应注注意接入入几侧的的电流。。(8)通常主变变的保护护配置如如下：a.第一面主主变保护护A屏主变差动动保护（（87T-A）主变差动动保护作作为主变变内部及及引出线线上短路路故障的的主保护护，应能能反应变变压器内内部相间间短路故故障、高高/低压侧套套管及其其引出线线的短路路故障、、高压侧侧单相接接地短路路及变压压器匝间间短路故故障。保保护动作作于跳主主变高压压侧的断断路器及及启动断断路器失失灵保护护、跳本本单元及及相邻单单元发电电机出口口断路器器（若扩扩大单元元接线））（若扩扩大单元元接线））、跳灭灭磁开关关、停机机及启动动故障录录波、并并发事故故信号。。87T-A采集主变变高、低低压侧三三相TA二次电流流。•应具有防防止区外外故障误误动及防防止励磁磁涌流引引起误动动，以及及防止变变压器过过激磁时时误动的的功能；；•应具有防防止电流流互感器器因饱和和而导致致保护拒拒动的功功能；•应具有电电流互感感器断线线断线判判别功能能，断线线后动作作于发信信号，并并能选择择闭锁差差动或不不闭锁差差动且都都能报警警，当电流大于于额定电电流的1.2倍时可自自动解除除闭锁；；但不闭闭锁差动动速断。。•在同一相相上出现现两点接接地故障障(一点区区内、、一点点区外外)时，可可动作作出口口；•应具有有高定定值无无制动动功能能的差差动速速断功功能,其定值值要大大于变变压器器空载载合闸闸的涌涌流最最大值值；差差动动动作作时间间（2倍额定定电流流时））应不不大于于30ms；整定定值允允差不不超过过5%。差差动速速断动动作时时间（（1.5倍额定定电流流时））应不不大于于20ms。采用差动速速断保护的的原因一般情况下下比率制动动原理的差差动保护能能作为电力力变压器主主保护，但但是在严重重内部故障障时，短路路电流很大大的情况下下，TA严重饱和使使交流暂态态传变严重重恶化，TA的二次侧基基波电流为为零，高次次谐波分量量增大，反反应二次谐谐波的判据据误将比率率制动原理理的差动保保护闭琐，，无法反应应区内短路故障，，只有当暂暂态过程经经一定时间间TA退出暂态饱饱和比率制制动原理的的差动保护护才动作，，从而影响响了比率差差动保护的的快速动作作，所以变变压器比率率制动原理理的差动保保护还应配配有差动速速断保护，，作为辅助助保护以加加快保护在在内部严重重故障时的的动作速度度。差动速速断保护是是差动电流流过电流瞬瞬时速动保保护。主变零序电电流保护（（51TN-A）零序电流保保护反应主主变高压侧侧单相接地地故障引起起的过电流流。零序一一段延时动动作于跳主主变高压侧侧的断路器器及启动断断路器失灵灵保护、发发信号及启启动故障录录波，零序序二段延时时动作于跳跳本单元及及相邻单元元发电机出出口断路器器（若扩大大单元接线线）（若扩扩大单元接接线）、跳跳灭磁开关关、停机及及启动故障障录波、并并发事故信信号。51TN-A采集集主主变变中中性性点点TA二次次电电流流。。固有有延延时时（（1.2倍整整定定值值时时））不不大大于于40ms；整整定定值值允允差差不不超超过过2.5%；返返回回系系数数不不小小于于0.9。主变变过过激激磁磁保保护护（（24T-A）过激激磁磁保保护护作作为为由由于于频频率率降降低低和和/或电电压压升升高高引引起起主主变变铁铁芯芯磁磁密密过过高高容容易易导导致致绝绝缘缘老老化化，，降降低低使使用用寿寿命命的的保保护护。。由由定定时时限限和和反反时时限限两两部部分分组组成成，，定定时时限限部部分分动动作作于于发发信信号号或或发发信信号号并并减减励励磁磁，，反反时时限限部部分分动动作作于于跳跳主主变变高高压压侧侧的的断断路路器器及及启启动动断断路路器器失失灵灵保保护护、、跳跳本本单单元元及及相相邻邻单单元元发发电电机机出出口口断断路路器器（（若若扩扩大大单单元元接接线线））（（若若扩扩大大单单元元接接线线））、、灭灭磁磁、、发发信信号号及及启启动动故故障障录录波波。。固有延时（1.2倍整定值时））不大于40ms；整定值允差差不超过2.5%；返回系数不不小于0.95。复合电压起动动的方向过流流保护（67T-A）作为倒送厂用用电时主变压压器相间短路路的后备保护护，动作于延延时跳主变高高压侧的断路路器及启动断断路器失灵保保护、发信号号、启动故障障录波。固有延时（1.2倍整定值时））不大于40ms；整定值允差差不超过2.5%；返回系数不不小于0.9。电压互感器断断线监测用于检测保护护用PT二次回路断线线，在发信号号报警的同时时根据具体情情况闭锁某些些保护功能。。电流互感器断断线监测用于检测保护护用TA二次回路断线线，发信号报报警、闭锁或或允许跳闸。。高压厂用变电电流速断保护护（50ST-A）作为高压厂用用变绕组及其其引出线的相相间短路故障障的主保护，，瞬时动作于于跳高压厂用用变低压侧断断路器、跳本本单元主变高高压侧的断路路器、跳本单单元及相邻单单元发电机出出口断路器（（若扩大单元元接线）（若若扩大单元接接线）、发信信号及启动故故障录波。50ST-A采集高压厂用用变高压侧两两相TA电流。固有延时（2倍整定值时））不大于30ms；整定值允差差不超过5%；返回系数不不小于0.9。高压厂厂用变变过电电流保保护（（51ST-A）作为高高压厂厂用变变相间间短路路的后后备保保护，，按躲躲开最最大负负荷电电流来来整定定的，，带时时限动动作于于跳高高压厂厂用变变低压压侧断断路器器、跳跳本单单元主主变高高压侧侧相连连的两两个断断路器器、跳跳本单单元及及相邻邻单元元发电电机出出口断断路器器（若若扩大大单元元接线线）、、发信信号及及启动动故障障录波波。51ST-A采集高压压厂用变变高压侧侧两相TA电流。固有延时时（2倍整定值值时）不不大于40ms；整定值值允差不不超过5%；返回系系数不小小于0.9。高压厂用用变过负负荷保护护（49ST-A）作为高压压厂用变变异常运运行的保保护，保保护延时时动作于于发信号号及启动动故障录录波。49ST-A采集高压压厂用变变高压侧侧两相TA电流。固有延时时（1.2倍整定值值时）不不大于40ms；整定值值允差不不超过5%；返回系系数不小小于0.9。b.第二面主主变保护护B屏在主变保保护B屏装设与与A屏完全相相同的保保护，要要求及作作用对象象同A屏，但主主保护应应尽量使使用不同同原理。。主变差动动保护（（87T-B）主变零序序电流保保护（51TN-B）主变过激激磁保护护（24T-B）复合电压压起动的的方向过过流保护护（67T-B）电压互感感器断线线监测电流互感感器断线线监测高压厂用用变电流流速断保保护（50ST-B）高压厂用用变过电电流保护护（51ST-B）高压厂用用变过负负荷保护护（49ST-B）。c.第三面主主变保护护C屏Q/GDW175中规定，，非电量量保护只只有重瓦瓦斯作用用于跳闸闸，其余余非电量量保护宜宜作用于于信号。。四川电网网的具体体要求，，见川电电调[2006]135号文：110kV及以下的的变压器器非电量量保护中中除重瓦瓦斯保护护作用于于跳闸外外，其余余非电量量保护均均作用于于信号。。220kV及以上的的变压器器非电量量保护中中除重瓦瓦斯保护护、油温温二段作作用于跳跳闸外，，油温保保护一段段输出闭闭锁二段段输出，，其余非非电量保保护均作作用于信信号。对于冷却却全停保保护，220kV及以上强强油循环环的变压压器的冷冷却器全全停保护护，冷却却器全停停时，应应瞬时作作用于事事故报警警信号；；冷却器器全停20min后，若上上层油温温达到75℃则作用于于跳闸；；冷却器器全停60min不经油温温闭锁直直接跳闸闸。主变压力力释放保保护（63T）接收来自自主变本本体的压压力释放放装置的的动作接接点，作作为反应应主变压压器内部部故障引引起的油油箱压力力过高的的保护，，压力高高、过高高动作于于报警及及启动故故障录波波。主变重瓦瓦斯保护护（30TH）接收来自自主变本本体的瓦瓦斯继电电器的动动作接点点，作为为反应主主变压器器壳内故故障产生生大量瓦瓦斯的保保护，瞬瞬时动作作于跳主主变高压压侧的断断路器、、跳本单单元及相相邻单元元发电机机出口断断路器（（若扩大大单元接接线）、、跳灭磁磁开关、、停机及及启动故故障录波波、并发发事故信信号。主变轻瓦瓦斯保护护（30TL）接收来自自主变本本体的瓦瓦斯继电电器的动动作接点点，作为为反应主主变压器器壳内故故障产生生轻微瓦瓦斯的保保护，瞬瞬时动作作于发信信号及启启动故障障录波。。主变温度度保护（（49T）接收来自自主变本本体的油油温指示示控制器器的动作作接点，，作为反反应主变变压器油油箱油面面温度过过高的保保护，温温度高动动作于发发信号报报警，温温度过高高动作于于跳主变变高压侧侧的断路路器、跳跳本单元元及相邻邻单元发发电机出出口断路路器（若若扩大单单元接线线）、跳跳灭磁开开关、停停机及启启动故障障录波、、并发事事故信号号。接收来自自主变本本体的绕绕组温度度指示控控制器的的动作接接点，作作为反应应主变压压器绕组组温度过过高的保保护，温温度高、、过高动动作于报报警及启启动故障障录波。。主变冷却却系统故故障保护护（62T）接收来自自主变冷冷却器控控制柜的的动作接接点，注注意动作作逻辑上上前述Q/GDW175与川电调调[2006]135号文的差差别。高压厂用用变温度度保护（（49ST）接收来自自高压厂厂用变本本体温控控箱的温温度高及及过高动动作接点点，温度度高动作作于发信信号报警警，温度度过高动动作于跳跳厂用变变低压侧侧断路器器、跳本本单元主主变高压压侧的断断路器、、跳本单单元及相相邻单元元发电机机出口断断路器（（若扩大大单元接接线）、、发信号号及启动动故障录录波。5.低压厂用变变保护的详详细配置及及技术要求求通常低压厂厂用变保护护分别安装装在相应的的10kV开关柜内，，其保护功功能由单独独的保护装装置实现，，所配置的的保护与高高压厂用变变相同，只只是保护动动作对象不不同而已。。一次侧接入入10kV及以下非有有效接地系系统，低压压厂用变低低压侧中性性点直接接接地的变压压器，装设设低压侧单相相接地保护护（64ST），保护延时时动作于跳跳低压厂用用变各侧断断路器、发发信号及启启动故障录录波。64ST采集低压厂厂用变中性性点TA电流。固有延时（（1.2倍整定值时时）不大于于40ms；整定值允允差不超过过5%；返回系数数不小于0.9。五、通用技术术要求1.满足第三条的的要求，遵循循“强化主保保护，简化后后备保护和二二次回路”的的原则进行保保护配置、选选型和整定，，应选用经电电力行业认可可的检测机构构检测合格的的微机继电保保护装置。2.继电保护装置置应采用数字字式、微处理理器逻辑构成成的继电保护护系统，且具具有原理成熟熟、技术先进进、制造质量量可靠和成功功运行经验。。微处理器应应采用高可靠靠性、低功耗耗、高抗干扰扰的工业型微微机，其运行行速度、存储储容量能与保保护系统的任任务和要求相相适应。3.各保护装置应应采用32位双CPU系统结构，负负责完成保护护逻辑、跳闸闸出口及对外外通信等任务务。4.继电保护系统统的软件和硬硬件应具有在在线自动检测测、连续监视视、动作记录录存储和容错错功能。某一一子系统的部部分软件或硬硬件故障均不不影响该系统统其他部分的的正常工作，，并能发出报报警信号；除除出口继电器器外，保护装装置内任一元元件损坏，不不应误跳闸。。自动检测回回路应能发出出告警或装置置异常信号，，并给出有关关信息指明损损坏元件所在在部位，至少少能将故障定定位至模块（（插件）。5.继电保护系统统应由标准化化元件组成，，这些元件应应易于拆卸和和更换。保护护装置应具有有标准的试验验插件和试验验插头。6.所有涉及直接接跳闸的重要要回路应采用用动作电压在在额定直流电电源电压的55%~70%范围内的中间间继电器，并并要求其启动动功率不低于于5W；遵守保护装装置24V开入电源不出出保护室的原原则，以免引引进干扰，所所有从保护室室外引入的开开入量不能直直接接入保护护装置的24V光耦。7.保护装置应能能在电压互感感器二次回路路一相、两相相或三相同时时断线、失压压时发出告警警信号，并闭闭锁可能误动动作的保护；；各保护装置置应能在电流流互感器二次次回路异常或或断线时发出出告警信号，，可允许跳闸闸。8.各保护装置应应抗震动、抗抗冲击、抗电电磁干扰。应应采取必要的的防电磁干扰扰的措施，抗抗干扰指标应应符合IEC电磁兼容标准准及有关国家家标准，并具具有国家权威威部门认可的的型式试验报报告。9.各保护装置应应具有故障记记录功能，以以记录保护的的动作过程，，为分析保护护动作行为提提供详细、全全面的数据和和波形信息，，但不要求代代替专用的故故障录波器。。10.各保护装置应应有硬件时钟钟电路，装置置直流电源消消失时时钟信信号不能丢失失，直流电源源恢复后应能能重新显示，，时钟精度为为24h允许1S。保护装置应应配置与电站站GPS时钟同步系统统对时的接口口，对时方式式采用IRG-B（DC24V）。保护装置置还能接收保保护及故障信信息管理系统统通过通信方方式发出的对对时信号。11.每面保护屏应应具有良好的的人机界面，，以实现整定定值的设定及及记录、事件件确认、显示示和打印等功功能。人机对对话的菜单显显示、设置应应为中文和阿阿拉伯数字，，电压、电流流等电气参数数应为国际标标准单位的实实测值。12.各保护装置应应提供必要的的软件，如通通信及维护软软件、定值整整定辅助软件件、故障分析析软件、调试试辅助软件等等。软件应设设有安全防护护措施，防止止程序出现不不符合要求的的更改。13.保护装置上应应配置与便携携式计算机的的接口（调试试串口），并并提供在PC机上使用的软软件，使通过过保护屏上的的触摸屏和键键盘可以完成成的操作（如如：整定、编编程、存取数数据、谐波分分析、计算等等）也能在PC机上进行。14.保护装置应具具有自恢复能能力，在程序序走死时能自自动恢复正常常工作。15.保护装置应提提供1个10/100M自适应以太网网口、2个RS485串口、并口，，实现与计算算机监控系统统、保护及故故障信息管理理系统、便携携式计算机及及打印机的通通信。保护装装置应支持IEC60870－5－103协议。。16.保护装装置应应具有有硬件件和软软件的的投切切措施施。保护装装置在在下列列情况况下不不应误误动：：•PT二次回回路开开路；；•区外外故故障障和和电电力力系系统统振振荡荡；；•发电电机机启启机机过过程程和和停停机机过过程程；；•直流流电电源源投投切切操操作作；；•直流流回回路路一一点点接接地地；；•保护护装装置置元元件件故故障障；；•一次次回回路路操操作作；；17.技术术指指标标a.额定定值值额定定频频率率50Hz；额定定交交流流电电流流（（TA二次次侧侧））1A或5A；额定定交交流流电电压压（（PT二次次侧侧，，相相电电压压））：：小小电电流流接接地地系系统统100V/和100/3；大大电电流流接接地地系系统统100V/和100；b.功率率消消耗耗交流流电电流流回回路路不不大大于于0.5VA/相（（额额定定交交流流电电流流下下））；；交流流电电压压回回路路不不大大于于1.0VA/相（（额额定定交交流流电电压压下下））；；直流流回回路路不不大大于于50W（正正常常工工作作时时））；；不不大大于于50-80W（保保护护动动作作时时））；；c.时间间整整定定精精度度所有有定定时时限限延延时时误误差差不不大大于于2.5%；d.可靠靠性性指指标标平均均无无故故障障时时间间（（MTBF）大大于于40000h；可利利用用率率大大于于99.9%；e.过载载能能力力交流流电电流流回回路路2倍额额定定电电流流，，允允许许连连续续工工作作；；10倍额额定定电电流流，，允允许许工工作作10s；40倍额额定定电电流流，，允允许许工工作作1s；交流流电电压压回回路路1.2倍额额定定电电压压，，允允许许连连续续工工作作；；1.4倍额额定定电电压压，，允允许许工工作作10s；2倍额额定定电电压压，，允允许许工工作作2s；六、、型型式式试试验验、、工工厂厂试试验验和和现现场场试试验验保护护装装置置应应进进行行型型式式试试验验、、工工厂厂试试验验和和现现场场试试验验。。1.型式式试试验验和和工工厂厂试试验验a.型式式试试验验通常保护护装置为为已完成成型式试试验的定定型产品品，应要要求供货货商提交交试验报报告。b.工厂试验用户通常要要求进行工工厂试验。。型式试验、、工厂试验验项目见下下表：序号试试验项项目型型式试试验工工厂试试验1外观及结构构检查√√√2绝缘电阻检检查√√√3工频耐压试试验√√√4冲击电压试试验√√√5高频干扰试试验√√√6电磁干扰试试验√7电源波动影影响试验√8过载能力试试验√9高温老化试试验√10装置频率特特性试验√11抗振性能试试验√12装置电源试试验√√√13装置性能试试验√√√14连续通电试试验√√√部分试验•装置电源试试验装置在交、、直流电源源为极限状状态（80%~115%Ue）时，应能能可靠工作作。装置突然加加电、突然然断电及电电源电压缓缓慢上升或或下降时，，均不能误误动。•装置性能试试验基本性能试试验包括：：整定值试试验、动作作时间试验验、动作特特性试验、、逻辑回路路联动试验验等。其它性能试试验包括：：硬件自检检、时钟试试验、输入入/输出功能试试验、数据据采集系统统的精度和和线性度试试验、定值值的整定切切换试验等等。•装置连续通通电试验装置完成调调试后，出出厂前应进进行不小于于100小时连续通通电试验，，以检验各各项参数和和性能是否否符合要求求。c.现场试验现场试验应应在被试验验设备现场场安装完毕毕后才能进进行，并由由供货商在在用户见证证下完成，，应至少包包含以下项项目：•接线正确性性验证试验验；•绝缘电阻试试验；•TA极性检查；；•二次回路耐耐压试验；；•模拟量零漂漂、精度检检查；•各功能模块块动作特性性、动作值值、返回值值、整定值值、动作时时间试验；；•动作逻辑检检查；•中间继电器器、出口继继电器特性性试验；•装置电源试试验；•整组动作试试验；•连续通电试试验；•系统联调。。上述试验结结果应符合合供货商产产品说明书书及有关规规程、标准准的要求。。d.试验报告在所有的试试验完成之之后，供货货商应提交交完整的、、对设备进进行的所有有现场试验验的报告给给用户。八、变压器器保护运行行中应注意意的问题1.电流互感器器二次端子子极性接反反或二次回回路接线错错误。2.空载合闸试试验。3.纵差保护电电流互感器器二次回路路断线。4.纵差保护二二次电流回回路的接地地。5.运行中操作作不当。6.变压器纵差差保护的整整定计算工工作。按（82）水电生字字第11号文，发电电厂内的变变压器、调调相机、发发电机的保保护装置除除另有规定定或明确外外，一般由由设备所在在的基层局局、厂继电电保护部分分整定。整整定时，可可参考第三三条所列的的相关标准准和规程、、文件、文文献等，需需注意的是是，实际上上各个厂家家保护装置置的原理多多少有点不不同，实际际整定应仔仔细研究其其说明书7.由一次系统统参数引起起的纵差保保护区短路路高次谐波波问题。8.空载合闸与与变压器匝匝间短路同同时出现。。9.变压器纵差差保护用电电流互感器器的选型。。按照DL/T866电流互感器器类型选择择原则，高高压侧为330kV-500kV和300MW及以上发电电机变压器器组保护用用的电流互互感器，宜宜选用TP类互感器。。高压侧为330kV-500kV的降压变压压器的差动动保护回路路各侧宜选选用TPY级电流互感感器。容量为300MW及以上发电电机变压器器组的差动动保护回路路，宜选用用TPY级电流互感感器。10.并联变压器器的和应涌涌流。11.2次谐波制动动比的测试试问题。九、部分工工程和产品品简介1.二滩发变组保护护微机装置置REG216随发电机进进口，由GECANADA配套，分包包商为ABB公司。为了了提高可靠靠性，发变变组保护按按A、B两个系统配配置，两个个系统的供供电回路、、CT、PT及输入、输输出回路等等相互独立立，每个系系统单独安安装于一面面屏内。功功能配置根根据当时的的《继电保护和和安全自动动装置技术术规程》（DL400-91）标准，并并充分考虑虑特大型电电站和特大大型机组的的特点，在在结合国内内外制造厂厂商的实际际经验的基基础上，确确定二滩发发变组保护护的配置如如下：A系统统保保护护功功能能：：•发电电机机差差动动保保护护•发电电机机定定子子单单相相接接地地保保护护（（100%）•发电电机机中中性性点点间间不不平平衡衡电电流流保保护护（（单单元元件件横横差差保保护护））•发电电机机失失磁磁保保护护•发电电机机负负序序电电流流保保护护•发电电机机过过负负荷荷保保护护•发电电机机失失步步保保护护•主变变压压器器低低压压侧侧单单相相接接地地保保护护•主变变压压器器零零序序过过电电流流保保护护•厂用用变变压压器器过过电电流流保保护护•励磁磁变变压压器器差差动动保保护护B系统统配配置置的的保保护护功功能能：：•发电电机机不不完完全全差差动动保保护护•主变变压压器器差差动动保保护护•发电电机机定定子子单单相相接接地地保保护护（（90%）•发电电机机中中性性点点间间不不平平衡衡电电流流保保护护（（单单元元件件横横差差保保护护））•发电电机机失失磁磁保保护护•发电电机机过过电电压压保保护护•发电电机机过过激激磁磁保保护护•发电电机机意意外外加加电电压压保保护护•发电电机机断断路路器器失失灵灵保保护护•低阻阻抗抗保保护护•主变变压压器器过过激激磁磁保保护护•主变变压压器器零零序序过过电电流流保保护护•励磁磁变变压压器器过过电电流流保保护护•厂用用变变压压器器差差动动保保护护动作作于于停停机机的的机机械械保保护护有有: