南瑞继保变压器保护 ==＞版本==＜.ppt

1、南瑞继保电气有限公司,RCS-9000变压器保护,RCS9000变压器保护测控装置,RCS9000系列变压器保护测控装置是适用于110KV及以下电压等级的变压器成套保护装置。成套保护由差动保护、后备保护和非电量保护组成。 对于35KV或66KV变压器，一般可用RCS-9679变压器保护装置，本装置中有差动保护，高、低压侧后备保护，非电量保护及三相操作回路等功能，如要对变压器进行测控则需另加单元测控装置。 对于110KV变压器，一般配置为RCS-9671/3（差动保护）+RCS-9681（高压侧后备保护测控）+RCS-9682（低压侧后备保护测控）+RCS-9661（非电量保护+操作回路+压切回

2、路） +RCS9603(直流量、变压器挡位控制)构成对变压器的全部保护和测控功能。,RCS9671/3变压器差动保护装置,装置为由多微机实现的变压器差动保护，适用于110KV及以下电压等级的双圈、三圈变压器，满足四侧差动的要求。 本装置包括差动速断保护，比率差动保护，中、低侧过流保护，CT断线判别。RCS-9671装置中的比率差动保护采用二次谐波制动，RCS-9673装置中的比率差动保护采用偶次谐波判别原理。,比例差动保护,首先规定TA的正极性端在母线侧，电流参考方向由母线流向变压器为正方向。,I1,I2,I3,比率差动元件,装置采用三折线比率差动原理，其动作方程如下：,差动电流：,制动电流：

3、,Ir,3Ie,0.5Ie,差动保护的不平衡电流,变压器差动保护不同于线路差动保护，是因为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程度都存在问题。变压器差动保护不平衡电流产生的原因主要有以下几方面： 1.稳态情况下的不平衡电流 （1）由于变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足电流互感器的10%误差曲线的要求。 （2）由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。 （3）由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。 （4）由于变压器运行过励磁而引起的不平衡电流。 2.暂态情况下的

4、不平衡电流 （1）由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。 （2）变压器空载合闸的励磁涌流，仅在变压器一侧有电流。,区内故障时：如图示，各侧短路电流都是由母线流向变压器，和参考方向一致，为正值，所以差动电流很大，容易满足差动主程，差动保护动作。,区外故障时：如图示在低压母线上发生故障。高、中压侧短路电流由母线流向变压器，为正值。低压侧电流由变压器流向母线，为负值。把变压器看成电路上的一个节点，由节点电流定理，流入的电流等于流出的电流，即相量和为0，所以差动电流 差动保护不动作。,链接：励磁涌流识别原理,在正常运行时励磁电流比较小，一般不超过额

5、定电流的3%。可是在下列两种情况分出现较大的励磁电流： 1.变压器空载合闸（空投）时 2.区外故障切除后，电压恢复时可能出现很大的励磁电流。,励磁涌流的波形特征, 励磁涌流的最大幅值很大，可能达到变压器额定电流的510倍。变压器容量越小，该倍数越大。 有很大的非周期分量。波形偏于时间轴的一侧，因此波形严重不对称。 有大量的谐波分量，尤其是二次谐波分量含量较大。二次谐波与基波分量的比值一般均大于0.15。 波形出现间断，间断角一般大于60o。,励磁涌流的波形与合闸瞬间电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量和变压器容量的大小、铁芯材料的性质和磁化曲线、变压器的饱和磁密、合闸回路的阻抗和时间常

6、数等因素有关。 如果合闸时正好电压达到最大值，就不会出现非周期性的磁通，也就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。 如果合闸时正好电压为零，励磁涌流最大。所以三相变压器中三相的励磁涌流大小是不一样的。考虑到变压器空投时电源三相电压互差1200，所以无论在何时合闸至少有二相会出现不同程度的励磁涌流。,励磁涌流会引起差动保护误动,由于励磁涌流最大可以达到额定电流的10倍，将励磁涌流代入差动方程，可以看出此时差动电流远远大于制动电流，满足差动方程，造成差动保护误动。,空投变压器时差动保护不误动（实际500kV自耦变压器空充时励磁涌流）,二次谐波制动,在RCS-9671保护中，比率差动保护利用三相

7、差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据。其动作方程如下： 式中Id2为A、B、C三相差动电流中的二次谐波，Id为对应的三相差动电流中的基波，Kxb为二次谐波制动系数。保护采用按相闭锁的方式。,差动速断保护,当任一相差动电流大于差动速断整定值时瞬时动作于出口继电器。,过流保护,本装置为变压器中、低压侧各设一段过流保护，每段均为一个时限，分别设置整定控制字控制各保护的投退。,RCS-9681变压器后备保护测控装置,RCS-9681变压器后备保护测控装置,RCS-9681为用于110KV电压等级变压器的110KV侧后备保护测控装置。 保护方面的主要功能有： 1）三段复合电压闭锁过流保护（、段可带方

8、向）； 2）接地零序保护（三段零序过流保护）； 3）不接地零序保护（一段定值二段时限的零序无流闭锁 过压保护、一段定值二段时限的间隙零序过流保护）； 4）保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定； 5）过负荷发信号； 6启动主变风冷； 7）过载闭锁有载调压； 8）故障录波。,复合电压闭锁过流： 本装置设三段复合电压闭锁过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。、段可带方向闭锁，由控制字选择，方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相起动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。 当电流方向指向变压器时，方向元件指向变压器，方向元件

9、灵敏角为45度。复合电压元件，其负序电压由相电压计算得到，应按相整定；低电压取自线电压，应按线整定。 U Ubs U2U2bs 复合电压闭锁过流保护可取三侧复合电压，任一侧复合电压动作均可起动过流保护动作（其它两侧动作后给出动作接点Ubl）。,接相配置正序电压极化的方向元件,方向元件选0接线且电压用正序电压，当电流极性指向变压器，方向元件也指向变压器时，方向元件的灵敏角为48，向量分析如图4.1所示。 由图4.1-a可知，假定短路阻抗角K为78时，在AB相间故障时，I落后 U48，故0接线的A相元件能最灵敏的反应AB故障。 由图4.1-b可知，当三相故障时，IAK落后UA1短路阻抗角，假设K=

10、78时，距最灵敏线差30。 由图4.1-c可知，当CA相故障时，假如K=78时，距最灵敏线差60，但在CA相故障时，C相元件最灵敏。因而，在相间故障时，故障领前相的方向元件，可在最灵敏状态下动作，三相故障时，三个方向元件均可动作。,a.AB故障,b.三相故障,c.CA相故障,相间方向元件动作特性,方向指向变压器 方向指向系统,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，此时做为系统故障的后备保护，保护范围是本侧母线故障及母线出口处故障。 方向元件指向变压器时，保护范围是：变压器故障、对侧母线故障及母线出口处故障。,接地保护： 对于110KV及以上电压等级的变压器需要设置接地保

11、护。本装置针对三种接地方式均设有保护：a) 中性点直接接地运行；b) 中性点不接地运行；c) 经间隙接地运行 中性点直接接地运行： 装置设有三段零序过流保护，每段均一个时限，分别设有整定控制字控制这三段保护的投退。 中性点不接地或经间隙接地运行： 装置设有段两时限零序无流闭锁零序过压保护和段两时限间隙零序过流保护，两者第一时限出口跳闸用于缩短故障范围，第二时限均跳主变各侧开关。零序无流的定值同、段零序过流电流定值的最小值。,当变压器中性不接地运行时，如图示，当发生单相接地故障，中性点N电位升高到相电位，如果不设放电间隙，容易把中性点绝缘击穿。 此时设放电间隙，防止过电压，同时间隙击穿后有间隙零

12、序电流，间隙过流保护动作。,中心点直接接地的变压器装设零序电流保护作为接地短路的后备保护。,变压器的间隙零序电流保护和零序过电压保护,RCS-9682变压器后备保护测控装置,RCS-9682为用于110KV及以下电压等级的变压器低压侧或中压侧(35KV、10KV或6KV)的后备保护测控装置。 保护方面的主要功能有： 1）四段复合电压闭锁过流保护(段、段、段可带方向， 段不带方向)； 2）过负荷发信号； 3零序过压报警； 4）故障录波。,软件说明,复合电压闭锁过流： 本装置设四段复合电压闭锁过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制各段保护的投退。、段可带方向闭锁，由控制字选

13、择，方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相起动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。 当电流方向指向变压器时，方向元件指向本侧系统，方向元件灵敏角为225度。复合电压元件，其负序电压由相电压计算得到，应按相整定；低电压取自线电压，应按线整定。,软件说明,零序过电压报警 ： 110KV变压器低压侧为不接地系统， 若发生单相接地故障，则会出现零序过电压。本装置设有零序过电压报警信号， 取低压母线PT开口三角电压作为判别，动作后报运行异常信号(BJJ动作)。 过负荷报警： 装置取三相最大电流作为判别， 过负荷动作后给出一付过负荷报警接点，并报运行异常信号(BJJ动作)。,RCS-978 微机变压器保护,中国 南京 南瑞继保,RCS-978C在自耦变压器中的典型应用配置,NARI POWER SYSTERM RELAYING INC.,南瑞继保,保护主体方案,总体方案为双主双后 即双套主保护、双套后备保护的配置方案。其思想是将一台主变的全套电量保护集成在一套装置中，主保护和后备保护共用一组TA，对每台变压器配置双套保护，每套保护装置采用不同组TA。 双主双后的优点 能够使得现场二次回路清晰、独立，现场维护方便，电缆数减少，可靠性和安全性将极大地提高。,NARI POWER SYSTERM RELAYING INC.,南瑞继保,变压器发生轻微匝间故障（