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。两套主保护的电压压回路宜分别接入入电压互感器的不不同二次绕组。电电流回路应分别取取自电流互感器互互相独立的绕组，，并合理分配电流流互感器二次绕组组，避免可能出现现的保护死区。分分配接入保护的互互感器二次绕组时时，还应特别注意意避免运行中一套套保护退出时可能能出现的电流互感感器内部故障时保保护死区问题。双重化配置保护装装置的直流电源应应取自不同蓄电池池组供电的直流母母线段。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电力变压器保保护4.3.1对升压、降压压、联络变压压器的下列故故障及异常运运行状态，应应按本条的规规定装设相应应的保护装置置。a)绕组及其引出出线的相间短短路和中性点点直接接地或或经小电阻接接地侧的接地地短路；b)绕组的匝间短短路；c)外部相间短路路引起的过电电流；d)中性点直接接接地或经小电电阻接地电力力网中外部接接地短路引起起的过电流及及中性点过电电压；e)过负荷；f)过励磁；g)中性点非有效效接地侧的单单相接地故障障；h)油面降低；i)变压器油温、、绕组温度过过高及油箱压压力过高和冷冷却系统故障障。4.3.20.4MVA及以上车间内内油浸式变压压器和0.8MVA及以上油浸式式变压器，均均应装设瓦斯斯保护。当壳壳内故障产生生轻微瓦斯或或油面下降时时，应瞬时动动作于信号；；当壳内故障障产生大量瓦瓦斯时，应瞬瞬时动作于断断开变压器各各侧断路器。。带负荷调压变变压器充油调调压开关，亦亦应装设瓦斯斯保护。4.3.3.1电压在10kV及以下，容量量在10MVA及以下的变压压器，采用电电流速断保护护。4.3.3.2电压在10kV及以上，容量量在10MVA及以上的变压压器，采用纵纵差保护；对对于电压为10kV的重要变压器器，当电流速速断保护灵敏敏度不符合要要求时也可采采用纵差保护护。对于如何配置置变压器保护护和各保护的的动作逻辑，，GB14285、Q/GDW175、DL/T5177等有具体的规规定，要求的的保护主要是是主保护、后后备保护、非非电量保护。。主保护：电流流速断保护、、纵联差动保保护等。后备保护：相间短路后备备保护：过电电流保护、复复合电压启动动的过电流保保护、复合电电流保护等。。4.3.6.5发电机变压器器组，在变压压器低压侧不不另设相间短短路后备保护护，而利用装装于发电机中中性点侧的相相间短路后备备保护，作为为高压侧外部部、变压器和和分支线相间间短路后备保保护。接地短路后备备保护：零序序过电流保护护、零序过电电压保护、零零序差动保护护。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)在发电机的的各种励磁磁方式中，，自并励方方式以其接接线简单，，可靠性高高，造价低低，电压响响应速度快快，灭磁效效果好的特特点而被广广泛应用。。随着电子子技术的不不断发展，，大容量可可控硅制造造水平的逐逐步成熟，，发电机采采用自并励励励磁方式式已成为一一种主流趋趋势，对于于大型机组组业界人士士也越来越越倾向于采采用自并励励方式。目目前水力发发电厂基本本都是采用用自并励励励磁系统，，GB14285中，4.2.23自并励发电电机的励磁磁变压器宜宜采用电流流速断保护护作为主保保护；过电电流保护作作为后备保保护。工程程实施中，，有的工程程励磁变是是配置差动动保护功能能。对此有有不同的观观点，两种种保护比较较而言，电电流速断保保护定值高高、灵敏度度差，但差差动保护受受强励持续续时间、电电流谐波含含量等影响响，需要采采用合适的的保护滤波波算法，合合理整定定定值，并取取得经验。。(3)励磁变压器器的保护可可以不双重重化配置，，对仅配置置一套主保保护的设备备，GB14285的4.1.12.1有规定。励励磁变压器器保护由发发电机保护护装置实现现时，若发发电机保护护是双重化化配置，为了实现两两套保护一一致且满足足双重化配配置的要求求，通常在在励磁变压压器高压侧侧配置两组组保护用的的电流互感感器，分别别接入两套套保护装置置中；励磁磁变压器保保护由单独独的保护装装置实现时时，通常是是采用主后后备保护一一体化的装装置。a.电流速断保保护（50ET-A）作为励磁变变绕组及其其引出线的的相间短路路故障的主主保护，瞬瞬时动作于于动作于停停机、发信信号及启动动故障录波波。50ET-A采集励磁变变高压侧两两相TA电流。固有延时（（2倍整定值时时）不大于于30ms；整定值允允差不超过过5%；返回系数数不小于0.9。b.过电流保护护（51ET-A）作为厂用变变相间短路路的后备保保护，按躲躲开最大负负荷电流来来整定的，，带时限动动作于停机机、发信号号及启动故故障录波。。51ET-A采集厂用变变高压侧两两相TA电流。固有延时（（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。c.励磁变过负负荷保护（（49ET-A）作为励磁变变异常运行行的保护，，保护延时时动作于发发信号及启启动故障录录波。49ET-A采集励磁变变高压侧两两相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。d.非电量保护护接收来自励励磁变本体体温控箱的的温度高及及过高动作作接点，温温度高动作作于发信号号报警，温温度过高动动作于停机机、发信号号及启动故故障录波。。若为油浸励励磁变，还还有相应的的瓦斯保护护。若励磁磁变的保护护双重化配配置，则相相应增加50ET-B、51ET-B、49ET-B。4.主变压器、、高压厂用用变保护的的详细配置置及技术要要求介于大、中中、小型水水力发电厂厂主接线和和一次设备备的选择配配置有所不不同，与变变电站的主主接线也不不一致，以以下主要叙叙述大中型型水力发电电厂采用比比较多的接接线方式，，即：发电电机出口接接主变低压压侧、支接接高压厂用用变压器，，无其它机机端负荷，，高压厂用用变压器高高压侧不装装设断路器器，两级变变压至厂用用电0.4kV。(1)高压厂用变变压器电量量保护功能能可由主变变保护装置置实现，也也可由单独独的保护装装置实现。。高压厂用用变压器非非电量保护护信号可直直接接入主主变非电量量保护装置置,也可接入单单独的保护护装置，以以下叙述由由主变保护护装置实现现的情况。。(2)高压厂用变变压器的保保护可以不不双重化配配置，对仅仅配置一套套主保护的的设备，GB14285的4.1.12.1有规定。高高压厂用变变压器保护护由主变保保护装置实实现时，主主变保护是是双重化配配置，为了了实现两套套保护一致致且满足双双重化配置置的要求，，通常在高高压厂用变变压器高压压侧配置两两组保护用用的电流互互感器，分分别接入两两套保护装装置中；高高压厂用变变压器保护护由单独的的保护装置置实现时，，通常是采采用主后备备保护一体体化的装置置。(3)通常主变主主保护为纵纵差保护，，没有配置置零序差动动。增设零零序差动保保护有着明明显的优点点，在常规规差动保护护不能满足足内部接地地短路的灵灵敏度要求求时，应增增设零序差差动保护。。一般情况况下，主变变差动保护护的灵敏度度满足要求求；目前主主变零序差差动保护在在国内的运运用经验不不足。(4)通常主变压压器没有设设置分相差差动保护，，只有每个个绕组具有有两个引出出端子的单单相变压器器才能采用用此方案，，该保护也也有其固有有的缺点，，保护继电电器几乎增增加1倍；不能保保护变压器器绕组常见见的匝间短短路。(5)主变通常配配置复合电电压启动的的过电流保保护，仅在在系统倒送送厂用电由由主变带厂厂用电运行行时投入，，保护功能能由发电机机断路器位位置辅助触触点投退或或通过控制制字加方向向实现。(6)针对某些工工程，主变变至200kV或500kVGIS距离较远，，需要考虑虑主变保护护与220kV或500kV断路器保护护之间信号号传输及联联跳功能。。(7)根据主变纵纵联差动保保护的配置置，应注意意接入几侧侧的电流。。(8)通常主变的的保护配置置如下：a.第一面主变变保护A屏主变差动保保护（87T-A）主变差动保保护作为主主变内部及及引出线上上短路故障障的主保护护，应能反反应变压器器内部相间间短路故障障、高/低压侧套管管及其引出出线的短路路故障、高高压侧单相相接地短路路及变压器器匝间短路路故障。保保护动作于于跳主变高高压侧的断断路器及启启动断路器器失灵保护护、跳本单单元及相邻邻单元发电电机出口断断路器（若若扩大单元元接线）（（若扩大单单元接线））、跳灭磁磁开关、停停机及启动动故障录波波、并发事事故信号。。87T-A采集主变高高、低压侧侧三相TA二次电流。。•应具有防止止区外故障障误动及防防止励磁涌涌流引起误误动，以及及防止变压压器过激磁磁时误动的的功能；•应具有防止止电流互感感器因饱和和而导致保保护拒动的的功能；•应具有电流流互感器断断线断线判判别功能，，断线后动动作于发信信号，并能能选择闭锁锁差动或不不闭锁差动动且都能报报警，当电流大于额额定电流的的1.2倍时可自动动解除闭锁锁；但不闭闭锁差动速速断。•在同一相上上出现两点点接地故障障(一点区内、、一点区外外)时，可动作作出口；•应具有高定定值无制动动功能的差差动速断功功能,其定值要大大于变压器器空载合闸闸的涌流最最大值；差差动动作作时间（2倍额定电流流时）应不不大于30ms；整定值允允差不超过过5%。

差动速速断动作时时间（1.5倍额定电流流时）应不不大于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采集主变中中性点TA二次电流。。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2.5%；返回系数数不小于0.9。主变过激磁磁保护（24T-A）过激磁保护护作为由于于频率降低低和/或电压升高高引起主变变铁芯磁密密过高容易易导致绝缘缘老化，降降低使用寿寿命的保护护。由定时时限和反时时限两部分分组成，定定时限部分分动作于发发信号或发发信号并减减励磁，反反时限部分分动作于跳跳主变高压压侧的断路路器及启动动断路器失失灵保护、、跳本单元元及相邻单单元发电机机出口断路路器（若扩扩大单元接接线）（若若扩大单元元接线）、、灭磁、发发信号及启启动故障录录波。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2.5%；返回系数数不小于0.95。复合电压起起动的方向向过流保护护（67T-A）作为倒送厂厂用电时主主变压器相相间短路的的后备保护护，动作于于延时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、启启动故障录录波。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2.5%；返回系数数不小于0.9。电压互感器器断线监测测用于检测保保护用PT二次回路断断线，在发发信号报警警的同时根根据具体情情况闭锁某某些保护功功能。电流互感器器断线监测测用于检测保保护用TA二次回路断断线，发信信号报警、、闭锁或允允许跳闸。。高压厂用变变电流速断断保护（50ST-A）作为高压厂厂用变绕组组及其引出出线的相间间短路故障障的主保护护，瞬时动动作于跳高高压厂用变变低压侧断断路器、跳跳本单元主主变高压侧侧的断路器器、跳本单单元及相邻邻单元发电电机出口断断路器（若若扩大单元元接线）（（若扩大单单元接线））、发信号号及启动故故障录波。。50ST-A采集高压厂厂用变高压压侧两相TA电流。固有延时（（2倍整定值时时）不大于于30ms；整定值允允差不超过过5%；返回系数数不小于0.9。高压厂用变变过电流保保护（51ST-A）作为高压厂厂用变相间间短路的后后备保护，，按躲开最最大负荷电电流来整定定的，带时时限动作于于跳高压厂厂用变低压压侧断路器器、跳本单单元主变高高压侧相连连的两个断断路器、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）、发信信号及启动动故障录波波。51ST-A采集高压厂厂用变高压压侧两相TA电流。固有延时（（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。高压厂用变变过负荷保保护（49ST-A）作为高压厂厂用变异常常运行的保保护，保护护延时动作作于发信号号及启动故故障录波。。49ST-A采集高压厂厂用变高压压侧两相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。b.第二面主变变保护B屏在主变保护护B屏装设与A屏完全相同同的保护，，要求及作作用对象同同A屏，但主保保护应尽量量使用不同同原理。主变差动保保护（87T-B）主变零序电电流保护（（51TN-B）主变过激磁磁保护（24T-B）复合电压起起动的方向向过流保护护（67T-B）电压互感器器断线监测测电流互感器器断线监测测高压厂用变变电流速断断保护（50ST-B）高压厂用变变过电流保保护（51ST-B）高压厂用变变过负荷保保护（49ST-B）。c.第三面主变变保护C屏Q/GDW175中规定，非非电量保护护只有重瓦瓦斯作用于于跳闸，其其余非电量量保护宜作作用于信号号。四川电网的的具体要求求，见川电电调[2006]135号文：110kV及以下的变变压器非电电量保护中中除重瓦斯斯保护作用用于跳闸外外，其余非非电量保护护均作用于于信号。220kV及以上的变变压器非电电量保护中中除重瓦斯斯保护、油油温二段作作用于跳闸闸外，油温温保护一段段输出闭锁锁二段输出出，其余非非电量保护护均作用于于信号。对于冷却全全停保护，，220kV及以上强油油循环的变变压器的冷冷却器全停停保护，冷冷却器全停停时，应瞬瞬时作用于于事故报警警信号；冷冷却器全停停20min后，若上层层油温达到到75℃则作用于跳跳闸；冷却却器全停60min不经油温闭闭锁直接跳跳闸。主变压力释释放保护（（63T）接收来自主主变本体的的压力释放放装置的动动作接点，，作为反应应主变压器器内部故障障引起的油油箱压力过过高的保护护，压力高高、过高动动作于报警警及启动故故障录波。。主变重瓦斯斯保护（30TH）接收来自主主变本体的的瓦斯继电电器的动作作接点，作作为反应主主变压器壳壳内故障产产生大量瓦瓦斯的保护护，瞬时动动作于跳主主变高压侧侧的断路器器、跳本单单元及相邻邻单元发电电机出口断断路器（若若扩大单元元接线）、、跳灭磁开开关、停机机及启动故故障录波、、并发事故故信号。主变轻瓦斯斯保护（30TL）接收来自主主变本体的的瓦斯继电电器的动作作接点，作作为反应主主变压器壳壳内故障产产生轻微瓦瓦斯的保护护，瞬时动动作于发信信号及启动动故障录波波。主变温度保保护（49T）接收来自主主变本体的的油温指示示控制器的的动作接点点，作为反反应主变压压器油箱油油面温度过过高的保护护，温度高高动作于发发信号报警警，温度过过高动作于于跳主变高高压侧的断断路器、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）、跳灭灭磁开关、、停机及启启动故障录录波、并发发事故信号号。接收来自主主变本体的的绕组温度度指示控制制器的动作作接点，作作为反应主主变压器绕绕组温度过过高的保护护，温度高高、过高动动作于报警警及启动故故障录波。。主变冷却系系统故障保保护（62T）接收来自主主变冷却器器控制柜的的动作接点点，注意动动作逻辑上上前述Q/GDW175与川电调[2006]135号文的差别别。高压厂用变变温度保护护（49ST）接收来自高高压厂用变变本体温控控箱的温度度高及过高高动作接点点，温度高高动作于发发信号报警警，温度过过高动作于于跳厂用变变低压侧断断路器、跳跳本单元主主变高压侧侧的断路器器、跳本单单元及相邻邻单元发电电机出口断断路器（若若扩大单元元接线）、、发信号及及启动故障障录波。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，装设设低压侧单相接地地保护（64ST），保护延时动作作于跳低压厂用用变各侧断路器器、发信号及启启动故障录波。。64ST采集低压厂用变变中性点TA电流。固有延时（1.2倍整定值时）不不大于40ms；整定值允差不不超过5%；返回系数不小小于0.9。五、通用技术要要求1.满足第三条的要要求，遵循“强强化主保护，简简化后备保护和和二次回路”的的原则进行保护护配置、选型和和整定，应选用用经电力行业认认可的检测机构构检测合格的微微机继电保护装装置。2.继电保护装置应应采用数字式、、微处理器逻辑辑构成的继电保保护系统，且具具有原理成熟、、技术先进、制制造质量可靠和和成功运行经验验。微处理器应应采用高可靠性性、低功耗、高高抗干扰的工业业型微机，其运运行速度、存储储容量能与保护护系统的任务和和要求相适应。。3.各保护装置应采采用32位双CPU系统结构，负责责完成保护逻辑辑、跳闸出口及及对外通信等任任务。4.继电保护系统的的软件和硬件应应具有在线自动动检测、连续监监视、动作记录录存储和容错功功能。某一子系系统的部分软件件或硬件故障均均不影响该系统统其他部分的正正常工作，并能能发出报警信号号；除出口继电电器外，保护装装置内任一元件件损坏，不应误误跳闸。自动检检测回路应能发发出告警或装置置异常信号，并并给出有关信息息指明损坏元件件所在部位，至至少能将故障定定位至模块（插插件）。5.继电保护系统应应由标准化元件件组成，这些元元件应易于拆卸卸和更换。保护护装置应具有标标准的试验插件件和试验插头。。6.所有涉及直接跳跳闸的重要回路路应采用动作电电压在额定直流流电源电压的55%~70%范围内的中间继继电器，并要求求其启动功率不不低于5W；遵守保护装置置24V开入电源不出保保护室的原则，，以免引进干扰扰，所有从保护护室外引入的开开入量不能直接接接入保护装置置的24V光耦。7.保护装置应能在在电压互感器二二次回路一相、、两相或三相同同时断线、失压压时发出告警信信号，并闭锁可可能误动作的保保护；各保护装装置应能在电流流互感器二次回回路异常或断线线时发出告警信信号，可允许跳跳闸。8.各保护装置应抗抗震动、抗冲击击、抗电磁干扰扰。应采取必要要的防电磁干扰扰的措施，抗干干扰指标应符合合IEC电磁兼容标准及及有关国家标准准，并具有国家家权威部门认可可的型式试验报报告。9.各保护装置应具具有故障记录功功能，以记录保保护的动作过程程，为分析保护护动作行为提供供详细、全面的的数据和波形信信息，但不要求求代替专用的故故障录波器。10.各保护装置应有有硬件时钟电路路，装置直流电电源消失时时钟钟信号不能丢失失，直流电源恢恢复后应能重新新显示，时钟精精度为24h允许1S。保护装置应配配置与电站GPS时钟同步系统对对时的接口，对对时方式采用IRG-B（DC24V）。保护装置还还能接收保护及及故障信息管理理系统通过通信信方式发出的对对时信号。11.每面保护屏应具具有良好的人机机界面，以实现现整定值的设定定及记录、事件件确认、显示和和打印等功能。。人机对话的菜菜单显示、设置置应为中文和阿阿拉伯数字，电电压、电流等电电气参数应为国国际标准单位的的实测值。12.各保护装置应提提供必要的软件件，如通信及维维护软件、定值值整定辅助软件件、故障分析软软件、调试辅助助软件等。软件件应设有安全防防护措施，防止止程序出现不符符合要求的更改改。13.保护装置上应配配置与便携式计计算机的接口（（调试串口），，并提供在PC机上使用的软件件，使通过保护护屏上的触摸屏屏和键盘可以完完成的操作（如如：整定、编程程、存取数据、、谐波分析、计计算等）也能在在PC机上进行。14.保护装置应具有有自恢复能力，，在程序走死时时能自动恢复正正常工作。15.保护装置应提供供1个10/100M自适应以太网口口、2个RS485串口、并口，实实现与计算机监监控系统、保护护及故障信息管管理系统、便携携式计算机及打打印机的通信。。保护装置应支支持IEC60870－5－103协议。16.保护装置应具有有硬件和软件的的投切措施。保护装置在下列列情况下不应误误动：•PT二次回路开路；；•区外故障和电力力系统振荡；•发电机启机过程程和停机过程；；•直流电源投切操操作；•直流回路一点接接地；•保护装置元件故故障；•一次回路操作；；17.技术指标a.额定值额定频率50Hz；额定交流电流（（TA二次侧）1A或5A；额定交流电压（（PT二次侧，相电压压）：小电流接接地系统100V/和100/3；大电流接地系系统100V/和100；b.功率消耗交流电流回路不不大于0.5VA/相（额定交流电电流下）；交流电压回路不不大于1.0VA/相（额定交流电电压下）；直流回路不不大于50W（正常工作时））；不大于50-80W（保护动作时））；c.时间整定精度所有定时限延时时误差不大于2.5%；d.可靠性指标平均无故障时间间（MTBF）大于于40000h；可利用率大大于99.9%；e.过载能力交流电流回路2倍额定电流，允允许连续工作；；10倍额定电流，允允许工作10s；40倍额定电流，允允许工作1s；交流电压回路1.2倍额定电压，允允许连续工作；；1.4倍额定电压，允允许工作10s；2倍额定电压，允允许工作2s；六、型式试验、、工厂试验和现现场试验保护装置应进行行型式试验、工工厂试验和现场场试验。1.型式试验和工厂厂试验a.型式试验通常保护装置为为已完成型式试试验的定型产品品，应要求供货货商提交试验报报告。b.工厂试验用户通常要求进进行工厂试验。。型式试验、工厂厂试验项目见下下表：序号试试验项项目型型式试试验工工厂试验1外观及结构检查查√√√2绝缘电阻检查√√√3工频耐压试验√√√4冲击电压试验√√√5高频干扰试验√√√6电磁干扰试验√7电源波动影响试试验√8过载能力试验√9高温老化试验√10装置频率特性试试验√11抗振性能试验√12装置电源试验√√√13装置性能试验√√√14连续通电试验√√√部分试验•装置电源试验装置在交、直流流电源为极限状状态（80%~115%Ue）时，应能可靠靠工作。装置突然加电、、突然断电及电电源电压缓慢上上升或下降时，，均不能误动。。•装置性能试验基本性能试验包包括：整定值试试验、动作时间间试验、动作特特性试验、逻辑辑回路联动试验验等。其它性能试验包包括：硬件自检检、时钟试验、、输入/输出功能试验、、数据采集系统统的精度和线性性度试验、定值值的整定切换试试验等。•装置连续通电试试验装置完成调试后后，出厂前应进进行不小于100小时连续通电试试验，以检验各各项参数和性能能是否符合要求求。c.现场试验现场试验应在被被试验设备现场场安装完毕后才才能进行，并由由供货商在用户户见证下完成，，应至少包含以以下项目：•接线正确性验证证试验；•绝缘电阻试验；；•TA极性检查；•二次回路耐压试试验；•模拟量零漂、精精度检查；•各功能模块动作作特性、动作值值、返回值、整整定值、动作时时间试验；•动作逻辑检查；；•中间继电器、出出口继电器特性性试验；•装置电源试验；；•整组动作试验；；•连续通电试验；；•系统联调。上述试验结果应应符合供货商产产品说明书及有有关规程、标准准的要求。d.试验报告在所有的试验完完成之后，供货货商应提交完整整的、对设备进进行的所有现场场试验的报告给给用户。八、变压器保护护运行中应注意意的问题1.电流互感器二次次端子极性接反反或二次回路接接线错误。2.空载合闸试验。。3.纵差保护电流互互感器二次回路路断线。4.纵差保护二次电电流回路的接地地。5.运行中操作不当当。6.变压器纵差保护护的整定计算工工作。按（82）水电生字第11号文，发电厂内内的变压器、调调相机、发电机机的保护装置除除另有规定或明明确外，一般由由设备所在的基基层局、厂继电电保护部分整定定。整定时，可可参考第三条所所列的相关标准准和规程、文件件、文献等，需需注意的是，实实际上各个厂家家保护装置的原原理多少有点不不同，实际整定定应仔细研究其其说明书7.由一次系统参数数引起的纵差保保护区短路高次次谐波问题。8.空载合闸与变压压器匝间短路同同时出现。9.变压器纵差保护护用电流互感器器的选型。按照DL/T866电流互感器类型型选择原则，高高压侧为330kV-500kV和300MW及以上发电机变变压器组保护用用的电流互感器器，宜选用TP类互感器。高压侧为330kV-500kV的降压变压器的的差动保护回路路各侧宜选用TPY级电流互感器。。容量为300MW及以上发电机变变压器组的差动动保护回路，宜宜选用TPY级电流互感器。。10.并联变压器的和和应涌流。11.2次谐波制动比的的测试问题。九、部分工程和和产品简介1.二滩发变组保护微机机装置REG216随发电机进口，，由GECANADA配套，分包商为为ABB公司。为了提高高可靠性，发变变组保护按A、B两个系统配置，，两个系统的供供电回路、CT、PT及输入、输出回回路等相互独立立，每个系统单单独安装于一面面屏内。功能配配置根据当时的的《继电保护和安全全自动装置技术术规程》（DL400-91）标准，并充分分考虑特大型电电站和特大型机机组的特点，在在结合国内外制制造厂商的实际际经验的基础上上，确定二滩发发变组保护的配配置如下：A系统保护功能：：•发电机差动保护护•发电机定子单相相接地保护（100%）•发电机中性点间间不平衡电流保保护（单元件横横差保护）•发电机失磁保护护•发电机负序电流流保护•发电机过负荷保保护•发电机失步保护护•主变压器低压侧侧单相接地保护护•主变压器零序过过电流保护•厂用变压器过电电流保护•励磁变压器差动动保护B系统配置的保护护功能：•发电机不完全差差动保护•主变压器差动保保护•发电机定子单相相接地保护（90%）•发电机中性点间间不平衡电流保保护（单元件横横差保护）•发电机失磁保护护•发电机过电压保保护•发电机过激磁保保护•发电机意外加电电压保护•发电机断路器失失灵保护•低阻抗保护•主变压器过激磁磁保护•主变压器零序过过电流保护•励磁变压器过电电流保护•厂用变压器差动动保护动作于停机的