PCS-9000变压器保护.ppt

1、南瑞继保电有限公司，PCS-9000变压器保护，光耦合电路，开关量一开启，光耦合发光二极管就会发光，光晶体管就会开启，引线就会变成低电平。 相反，开关量断开时，三段管断开，导线变为高电平。 比例差动保护规定，首先TA的正极性端在母线侧，电流参考方向为从母线流向变压器的方向为正方向。I1、I2、I3、比率差动元件、装置采用三折线比率差动原理，其动作方程式如下：差动电流：制动电流：变压器侧额定电流：差动方程式分析、设定值中变压器差动保护的不平衡电流远大于线路差动保护不平衡电流，因此变压器差动保护的灵敏度及可靠度存在问题。 变压器差动保护不平衡电流产生的原因主要是：1.稳定时的不平衡电流(1)变压器

2、的各侧变流器的型号不同，即各侧变流器的饱和特性和励磁电流不同所引起的不平衡电流。 必须满足变流器10%误差曲线的要求。 (2)实际的变流器变比和修正运算变比的不平衡电流。 (3)变压器调压抽头变更产生的不平衡电流。 (4)变压器的运行过励磁引起的不平衡电流。 2 .过渡时不平衡电流(1)短路电流的非周期成分主要是变流器的励磁电流，使铁心饱和，误差增大，引起不平衡电流。 (2)变压器无负载接通的励磁冲击电流仅在变压器侧流过电流。 区内故障时：如图所示，各侧短路电流从母线流入变压器，与基准方向一致，为正值，因此差动电流大，容易满足差动主程序、差动保护动作。 区外故障时：如图所示，低压母线发生了故障

3、。 高中压侧短路电流从母线流向变压器，为正值。 低压侧电流从变压器流向母线，为负值。 将变压器视为电路上的一个节点，并且根据节点电流的定理，由于流过的电流(即相位)之和等于0，所以差分电流差分保护不工作。链路：励磁冲击电流的识别原理是，通常运行时励磁电流比较小，不超过额定电流的3%。 但是，1 .变压器无负荷接通(空投)时2 .区外故障切除后，电压恢复时有可能产生大的励磁电流这2种情况下出现了大的励磁电流。 励磁冲击电流的波形特征是，励磁冲击电流的最大宽度值大，可能达到变压器额定电流的510倍。 变压器的容量越小，该倍数越大。 有很大的非周期成分。 因为波形偏向时间轴的一侧，所以波形在很大程度

4、上是不对称的。 高次谐波成分多，特别是二次谐波成分的含量多。 二次谐波与基波成分之比都大于0.15。 波形中断，中断角通常大于60o。 励磁涌流的波形与接通瞬间电压的相位、铁心的剩馀磁通的大小和方向、电源容量和变压器容量的大小、铁心材料的性质和磁化曲线、变压器的饱和磁通、接通电路的阻抗和时间常数等因素有关。 接通时如果电压刚刚达到最大值，则不会出现非周期性磁通，也不会出现励磁冲击电流，只会出现正常时的励磁电流。 接通时如果电压正好为零，则励磁冲击电流最大。 因此，在三相变压器中，三相的励磁冲击电流的大小不同。 考虑变压器空投时的电源三相电压相互差1200，无论何时接通都会产生至少两会不同程度的

5、励磁冲击电流。 励磁冲击电流引起差动保护的误动作，励磁冲击电流最大可达额定电流的10倍，因此将励磁冲击电流代入差动方程式，此时的差动电流远大于制动电流，满足差动方程式，可引起差动保护的误动作。、变压器空投时的差动保护不会误动作(实际的500kV自耦变压器空充时励磁冲击电流)、在二次谐波制动、PCS-9671保护中，比率差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁冲击电流闭锁基准。 其动作方程式中，式中的Id2是a、b、c三相差动电流中的二次谐波，Id对应的三相差动电流中的基波，Kxb是二次谐波制动系数。 保护采用相关方式。 差动速断保护在任意一个相位差动电流大于差动速断整定值时，瞬间动作到出口

6、继电器。Y /d-11接线变压器电流相量图：变压器高低压侧电流的相位补偿如下：相对于连接组号Yd-11的变压器，高压侧绕组为y接线，低压侧为接线，高低压侧电流存在30度的相位差，如果不补偿电流相位则无法进行差动运算的主变差动的各侧电流振幅的换算、主变差动中使用的电流由于成为各侧电流，各侧电流处于不同的电压电平，所以在差动运算前换算各侧电流，换算为相同的电压电平。 电流的换算方法使用标准或值。 额定值的定义：电流的实际值与基准值的比，一般选择各侧的额定电流作为基准电流。 主变各侧的额定电流的修正公式如下：1)主变高压侧：2)主变中压侧：3)主变低压侧：各残奥仪表设置SN :主变额定容量U1N :

7、主变高压侧额定线电压N1 :主变高压侧TA变比U2N :主变中压侧额定线电压延迟CT断线报警通过保护采样程序进行，当满足以下两个条件之一且时间超过10秒时，发出CT断线报警信号，但不进行封闭比率差动保护。 它还兼具保护装置的交流采样电路的自测功能。 a )任一相位差流大于Ibj整定值的b)di2 dimax； 在此，di2是差流的负相电流dimax，三相位差流的最大值是具有固定阈值的比例系数，通过故障测定程序进行瞬时CT断线闭合或警报功能，ii )瞬时CT断线警报，a )如果起动前的某一侧的最大相电流小于0.2Ie，则不进行该侧CT断线判别，b ) 启动后的最大相电流大于1.2Ie的c )启动

8、后任一侧的电流比启动前增加的比率差动元件启动后才进入瞬时CT断线判别程序，这也防止瞬时CT断线的误锁定。 一侧的电流同时满足以下条件可以认为是CT断线： a )仅一相电流为零b )其他二相电流通过选择与启动前电流相等的稳定控制字，可以在瞬时CT断线判别动作后仅发出警报信号或锁存比率差动保护出口。 检测到装置警告、装置自身的硬件故障时，发出装置故障警报信号(BSJ继电器关闭)，关闭整个保护。 硬件故障包括RAM、EPROM、定值错误、出口晶体管的长期导通等。 检测出下一个故障时，将发生运行异常信号(BJJ继电器动作):a)CT警报b)CT断线(可以选择是否根据控制字锁定比率差动保护)，接线方式K

9、MODE的调整如下对应，保护运行时控制字的说明，运行方式控制字为一定值其中，接通断线锁存器(DXBS )控制字后，若瞬时CT断线判别元件动作，则锁存比率差动保护出口，其他保护元件正常动作，正常运行指示灯不熄灭。 比率差动保护出口关闭后，警报灯不熄灭，在按下面板的“复位”键之前将装置复位。 相反，将DXBS控制字整定设为“0”时，瞬时CT断线判别元件动作后仅发出警报信号，所有保护元件正常动作。、如果保护只是两侧或三侧电流，则可以将不使用侧的“CT额定一次值”设为0，将其侧电流输入短路，实现两侧或三侧差动。 例如，有1台Y/-11旋转变压器，仅通过实现两侧差动，就能够将高压侧CT连接到第1侧，将低

10、压侧CT连接到第4侧。 将“整定值整定”的“保护值”菜单下的“二侧CT额定一次值”和“三侧CT额定一次值”整定为0，从接线方式对照表中选择Kmode=01 (或02、03 )。 此时，请结束“三侧过电流接通”(GL3=0)，“三侧过电流值”为最大值(99A )，“三侧过电流时间值”为最大值(10S )。 第4侧即低压侧过电流保护on指令整定不使用时，结束“四侧过电流接通”(GL4=0)，“四侧过电流值”为最大值(99A )，“四侧过电流时间值”为最大值(10S )。 链路： 9671调试，链路： 9671调试，PCS-9671调试(2)，如图所示在y高压侧和低压侧进行差动试验。 高压侧电流为a

11、输入n输出，低压侧为a输入c输出。 高压侧电流：代入换算式： IA 0 IB0； IC0； 换算后： IA10 IB 0； IC 1180； 低压侧电流： Ia1180； Ib0； Ic 10； PCS-9681变压器备份保护修正测量装置、中性点3U0、PCS-9681变压器备份保护修正测量装置、PCS-9681是110KV电压等级变压器用的110KV侧备份保护修正测量装置。 保护方面的主要功能有： (1)三级复合电压闭合过电流保护(，段可带方向)； 2 )接地零相保护(三段零相过流保护)3)非接地零相保护(一段值二段时限的零相无流闭锁过电压保护、一段值二段时限的间隙零相过流保护)4)保护出口

12、采用跳闸矩阵方式，可灵活调整5 )过载发送信号6启动主变风冷7 )过载闭锁有负载调压8 )故障记录。 复合电压闭合过流：本装置设有三级复合电压闭合过流保护，各级电流和时间值可以独立调整，分别设有调整控制字控制三级保护的投与。 段可以具有方向锁定，由控制字选择，方向元件采用正相电压极化，方向元件和电流元件与相启动方式相连。 方向元件具有消除邻近三相短路时方向元件死区的存储功能。 如果电流方向指向变压器，则方向元件指向变压器，并且方向元件的灵敏度角为45度。 复合电压元件的反相电压根据相电压进行修正，应该进行相整定的低电压取自线间电压，因此请用线进行整定。 U Ubs U2U2bs复合电压闭合过电

13、流保护可取三侧复合电压，任一侧复合电压动作均可启动过电流保护动作(在其他两侧动作后给出动作接点Ubl )。方向元件的动作特性、方向指向系统或变压器时的保护范围、过流保护方向元件指向系统时作为系统故障的备份保护，保护范围为自侧母线故障和母线出口处的故障。 方向要素指变压器时，保护范围为变压器故障、对侧母线故障及母线出口的故障。接地保护：需要对110KV以上的电压电平的变压器设置接地保护。 本装置对3种接地方式设有保护： a )中性点直接接地运行b )中性点接地的运行c )通过间隙接地运行中性点直接接地运行：装置设有三级零相过电流保护，各级设有一个时限，分别设有所谓调整控制字控制的三级保护的投弃。

14、 中性点不接地或间隙接地运行：装置设有级两时限零相无流闭锁零相过电压保护和级两时限间隙零相过流保护，两者的第一时限出口跳闸用于缩短故障范围，第二时限主要改变各侧的开关。 零相无流的值与、段零相过电流值的最小值相同。 在变压器中性非接地运转时，如图所示，如果发生单相接地，则中性点n的电位上升到相电位，如果不设置放电间隙，则容易绝缘破坏中性点。此时设置放电间隙防止过电压，并且间隙破坏后有间隙零相电流，进行间隙过电流保护动作。在中心点直接接地的变压器上安装零相电流保护作为接地故障的备份保护。 变压器的间隙零相电流保护和零相过电压保护、过负载、启动空冷、过负载闭锁有负载调压：装置分别对应这3个功能设置

15、3个值，判别最大相电流。 装置提供过载接点、启动空冷接点、过载闭锁提供负载调压接点(可选择常开或常闭接点，如无特别指定，出厂时跳线选择常闭)。 PT断线： PT断线判定基准如下： a )正相电压U1小于30伏，其中一个相电流大于0.06In。 b )从满足反相电压超过8伏的上述任一条件开始延迟10秒，母线PT断线，发出装置异常警报信号(BJJ继电器动作)，电压恢复保护也自动正常运行。 断线期间，根据调整控制字，选择是结束路径方向或复合电压锁定各级的过电流保护，还是暂时解除方向和复合电压锁定。 各级复压过流保护不经过复压封闭和方向封闭时，不判定PT断线。对于本地PT检查和旁路电路，该侧备用保护的

16、功能是： a )复合电压锁定(方向)过流保护自动解除本地复合电压锁定，其他侧复合电压锁定(控制字ubs b )复合电压过电流，以确保该侧备用保护的正确操作PT断线检测功能解除d )本侧复合电压动作功能的解除、本侧PT结束、跳闸逻辑矩阵、本装置的各保护跳闸方式采用整定方式、即哪个保护动作，哪个开关可以根据需要自由整定？ PCS9681C包括7对出口跳闸继电器：出口1(CK1)、出口2(CK2)和出口3(CK3)。 原则上，出口跳闸继电器2用于跳过主变各侧的开关。 出口跳闸继电器1、3可由用户选择跳转哪个开关。 当P103、P94、装置警告或CPU检测到该装置自身的硬件故障时，该行程矩阵输出装置故障锁定信号(BSJ中继返回)，以锁定