变压器微机差动保护检查及校验方法

变压器微机差动保护检查及校验方法
变压器微机差动保护检查及校验方法

变压器保护校验方法

RCS-978系列变压器保护测试 一、RCS-978型超高压线路成套保护 RCS-978配置: 主保护:稳态比率差动,工频变化量比率差动,零序比率差动, 谐波制动, 后备保护:复合电压闭锁(启动)方向过流 零序方向过流保护 间隙零序过流过压保护 零序过压 稳态比率差动 一、保护原理 基尔霍夫电流定律,流入=流出 (1)差动元件的动作特性 在国内生产的微机型变压器差动保护中,差动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动作特性曲线,如下图: 在上图中,I op.min 为差动元件起始动作电流幅值,也称为最小动作电流; I res.min 为最小制动电流,又称为拐点电流; K=tan α为制动特性斜率,也称为比率制动系数。 微机变压器差动保护的差动元件采用分相差动,其动作具有比率制动特性。 动作特性为: 拐点前(含拐点): .min .min ()op op res res I I I I ≥≤

拐点后: .min .min .min () ()op op res res res res I I K I I I I ≥+-> 式中 I op ——差动电流的幅值 I res ——制动电流的幅值 也有某些变压器差动保护采用三折线的制动曲线。 (2)动作方程和制动方程:差动电流Iop 和制动电流Ires 的获取 差动电流(即动作电流):取各侧差动电流互感器(TA )二次电流相量和的绝对值。 以双绕组变压器为例, op h l I I I =+ 在微机保护中,变压器制动电流的取得方法比较灵活。国内微机保护有以下几种取得方式: ① /2res h l I I I =- ② ()/2res h l I I I =+ ③ max{,}res h l I I I = ④ ()/2res op h l I I I I =-- ⑤ res l I I = 二、测试要点:标么值的概念 另:注意,978可以自动辅助计算当前的差流, 但其同时显示的“制流X 相”并不是当前X 相的制动电流,而是当前 X 相制动电流下的动作电流边界!!! 三、试验举例: 保护定值:动作门槛:0.3 差动速断电流:4 I 侧(Y 接线)二次侧额定电流:3.935; II 侧(Y 接线)二次侧额定电流:3.765; III 侧(D 接线)二次侧额定电流:3.955 由于该保护的补偿系数由标么值的方式计算,则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定电流的倒数。 1.选择“差动菜单”——“扩展差动” 2.在“Id,r 定义”页面,选择“测试项目”为“比例制动”;“动作电流Id ”为“K1×I1+

差动保护试验方法总结

数字式发电机、变压器差动保护试 验方法 关键词: 电机变压器差动保护 摘要:变压器、发电机等大型主设备价值昂贵,当他们发生故障时,变压器、发电机的主保护纵向电流差动保护应准确及时地将他们从电力系统中切除,确保设备不受损坏。模拟发电机、变压器实际故障时的电流情况来进行差动试验,验证保护动作的正确性至关重要。 关键词:数字式差动保护试验方法 我们知道,变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护,该保护原理成熟,动作成功率高,从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护,保护原理都没有多大改变,只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级,使我们的日常操作维护更方便、更容易。传统继电器差动保护是通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角度校正及电流补偿的,而微机保护一般接入保护装置的CT全为星型接法,

然后通过软件移相进行角差校正,通过平衡系数来进行电流大小补偿,从而实现在正常运行时差流为零,而变压器内部故障时,差流很大,保护动作。由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流(高、低压侧),而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流,因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验,就要求我们对微机差动保护原理理解清楚,然后正确接线,方可做出试验结果,从而验证保护动作的正确性。 下面我们以国电南京自动化设备总厂电网公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法,其他厂家的应该大同小异。这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。该型号的差动保护定值(已设定)见表1: 表1NDT302变压器保护装置保护定值单

发变组差动保护测试的方法和步骤

发变组差动保护测试的方法和步骤 摘要:本文介绍了组发电机差动保护的基本配置方案。通过对差动速断保护和 比例差动保护的制动面积进行分析,测试了比率制动差动保护原理并对发电机差 动保护的简易型测试方法和步骤进行了讨论。 关键词:发变组;差动保护;发电机 引言随着我国电力工业的迅猛发展 ,发电机也时刻受到外界负荷的影响。为了保证供电 的可靠性和连续性,必须对电力发电机继电保护装置的性能和动作可靠性做出相应的严格设置。 1.发电机差动保护的原理与配置 发电机纵差动保护是发电机的主保护,它采集发电机定子绕组两端的电流。如图1所示:发电机中性点侧和发电机出口断路器的各安装了一组电流互感器,它的二次侧输出直接 连接到发电机的主保护装置。根据两侧的电流相量差和差动保护整定值来决定是否动作。在 正常情况下,中性侧电流和出口侧的电流是大小相等,方向相同,两侧的差动电流是零。当 相间短路故障发生时,两侧的电流互感器的短路电流均流向短路点。此时,两侧电流的方向 相反,所以差动电流将不再为零。 事实上,由于类型、特性等存在不同,两侧的电流互感器存在一些差异。在正常情况下,两侧的每相绕组一次侧电流是相同的,但二次侧电流也可能存在不平衡电流。因此,对差动 保护动作电流的整定值不能太小,以躲开不平衡电流。根据上面的整定方法,可能导致差动保 护不能动作,需要等待故障进一步发展后,保护才能动作。但到那个时候,发电机可能已经 造成了巨大的伤害。 第三部分的动作区域包含比率制动差动保护和差动速断保护,只要任一条件满足,保护将会 动作。 2.发电机微机保护的测试方法 测试分为比率制动差动保护和差动速断保护两部分分别测试,其完整的测试连接如图3 所示。整定定值为, 根据测试结果表1的连接,正确设置系统保护装置的参数,可以使比率制动差动保护和 差动速断保护正确动作。 3.简易型比率制动差动保护的测试方法和流程 对于中小机组来说,由于测试设备较为简单,可以使用固定制动电流,改变差动电流, 寻找差动保护动作的关键点来判断保护是否正确动作,即为简易型保护测试方法。 (1)保护测试接线如图3所示,IA和IB是保护测试仪连接保护装置的差动保护电流输入,并根据正确的极性分别设定IA和IB的相角。 (2)向保护测试仪输入IA=1.5A,IB=0.5A,IA和IB的相角根据极性来设定。在保护测试 仪中设置IA、IB的电流步长为0.01A。在测试过程中使用手动功能增加/减少电流,使制动电 流不变,可以实现锁定制动电流Ir为2.0A如图4所示。然后逐渐增加差动电流Id,找到并 验证差动保护制动特性的当前值。 图4 比率制动差动保护的动作特性 采用手动调整电流的测试方法,首先用手动逐步减小测试电流,使IA=1.3A,IB=0.7A,然后将测试电流加入保护装置。此时Ir=2.0A,Id=0.6A,而且Id>Id0,但根据比率制动特性,保 护装置应可靠的不动作。当采用手动调整逐渐增加电流IA,沿垂线找到相应的差动保护电流。观察交流采样结果和差动保护电流、制动电流的计算值,记录当前保护的动作值。根据灵敏 度要求,当差动电流为整定值的95%时,保护装置应可靠的没有不动作。 根据上述方法进行实际测试,采用博电PW30保护测试仪对差动保护测试,试验结果如 表2所示。

变压器差动保护

第二节变压器差动保护 1.概述 电气主设备内部故障的主保护方案之一是差动保护,差动保护在发电机上的应用是比较简单的,但是作为变压器内部故障的主保护,差动保护将有许多特点和困难。 变压器有两个和更多个电压等级,构成差动保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的差动保护不平衡电流将比发电机大得多。 变压器每相原副边电流之差(正常运行时的励磁涌流)将作为变压器差动保护不平衡电流的一种来源,特别是当变压器过励磁运行时,励磁电流可达变压器额定电流的水平,势必引起差动保护误动作。更有甚者,在空载变压器突然合闸时,或者变压器外部短路被切除而变压器端电压突然恢复时,暂态励磁电流(即励磁涌流)的大小可与短路电流相比拟,在这样大的不平衡电流下,要求差动保护不误动,是一个相当复杂困难的技术问题。 正常运行中的变压器,根据电力系统的要求,需要调节分接头,这又将增大变压器差动保护的不平衡电流。 变压器差动保护能反应高、低压绕组的匝间短路,而匝间短路时虽然短路环中的电流很大,但流入差动保护的电流可能不大。 变压器差动保护还应能反应高压侧(中性点直接接地系统)经高阻接地的单相短路,此时故障电流也较小。 综上所述,差动保护用于变压器,一方面由于各种因素产生较大和很大的不平衡电流,另一方面又要求能反应具有流出电流的轻微匝间短路,可见变压器差动保护要比发电机差动保护复杂得多。 2.配置原则 对变压器引出线、套管及内部的短路故障,应装设相应的保护装置,并应符合下列规定: (1) 10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器,应装设纵联差动 保护。6.3MVA及以下单独运行的重要变压器,亦可装设纵联差动保护。 (2) 10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护。2MVA及以上的变压器,当电 流速断灵敏系数不符合要求时,宜装设纵联差动保护。 (3) 0.4MVA及以上,一次电压为10kV及以下,线圈为三角-星形连接的变压器,可采用两 相三继电器式的过流保护。 (4) 以上所述各相保护装置,应动作于断开变压器的各侧断路器。 3.要求达到的性能指标 (1) 具有防止区外故障误动的制动特性; (2) 具有防止励磁涌流引起误动的功能; (3) 宜具有TA断线判别功能,并能选择闭锁差动或报警,当电流超过额定电流的 1.5~2倍 时可自动解除闭锁; (4) 动作时间(2倍整定值时)不大于50ms; (5) 整定值允差±5%。 4.原理及其微机实现 4.1四方 4.1.1 保护原理 变压器差动包括主变差动、发变组差动、厂用变差动、起/备变差动、励磁变差动等,对于高压侧为500kV的一个半开关接线方式,发变组差动及主变差动保护应反应四侧的电流量。

差动保护校验

高压侧平衡系数为1; 中压侧平衡系数为MTA/HTA(即中压侧的TA变比与高压侧TA变比的比值); 中性点平衡系数为LTA/HTA(即中性点TA变比与高压侧TA变比的比值); 3.3 零序差动保护调试步骤 3.3.1 电流通道采样精度的校验 3.3.1.1分别从保护装置各侧电流端子处通入三相对称电流,校验装置三相电流及零序电流的采样精度。 3.3.2.2分别从保护装置各侧电流端子处通入单相电流,察看零序电流显示是否精确。 3.3.2 差动电流定值及差速电流定值的校验 3.3.2.1从保护装置高压侧电流端子处通入单相电流,电流大小为1.05倍的I0cd(I0sd)以及0.95倍的I0cd(I0sd),校验1.05倍定值可靠动作,0.95倍的定值可靠不动作。 3.3.2.2从保护装置中压侧电流端子处通入单相电流,电流大小为1.05倍的I0cd*中压侧平衡系数(I0sd*中压侧平衡系数)以及0.95倍的I0cd*中压侧平衡系数(I0sd*中压侧平衡系数),校验1.05倍定值可靠动作,0.95倍的定值可靠不动作。 3.3.2.3从保护装置中性点电流端子处通入单相电流,电流大小为1.05倍的I0cd*中性点平衡系数(I0sd*中性点平衡系数)以及0.95倍的I0cd*中性点平衡系数(I0sd*中性点平衡系数),校验1.05倍定值可靠动作,0.95倍的定值可靠不动作。 3.3.3 零序比率制动元件的校验 分别以高压侧对中压侧、高压侧对中性点、中压侧对中性点两侧比率制动校验比率制动特性曲线。

图4 特性曲线标注 3.3.3.1如图4所示,在横坐标上(制动电流)分别取几个点例如取Ir1= I0zd,Ir2=2 I0zd,Ir3=3 I0zd,Ir4=3.2 I0zd,根据曲线特性计算相对应的 Id1,Id2,Id3,Id4,由Id=|I01+ I02 |;Ir=max(|I01|,|I02|),已知Id 、Ir,可求出I01 和I02。 3.3.3.2将求出的一组值加入装置,校验正确性。例如,若校验中压侧制动高压侧时,当I01 >I02时,将I01加入中压侧电流通道中(此电流加入前需乘以中压侧平衡系数),在高压侧电流通道中加入比I02小的一个电流值,此时,零序差动保护不动作,将此值设为变量并逐渐抬高,当抬高到I02附近值时,零序差动保护动作,证明这组值是正确的。 3.3.3.3按照上述方法校验其他几组值,通过这几组值可以确定曲线,进而校验比率特性的正确性。 以上在校验差动定值时,中性点应保证始终有流,所以在做中压侧零序电流制动高压侧零序电流时,应考虑中性点电流的影响。

差动保护调试方法

微机变压器差动保护 一、微机变压器差动保护中电流互感器二次电流的相位校正问题电力系统中变压器 常采用Y/D-11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°。如果不采取措施,差回路中将会由于变压器两侧电流相位不同而产生不平衡电流。必需消除这种不平衡电流。 (中华人民共和国行业标准DL —400—91《继电保护和安全自 动装置技术规程》2.3.32条:对6.3MVA及以上厂用工作变压器和并联运行变压器。10MVA 及上厂用变压器和备用变压器和单独运行的变压器。以及2MVA及以上用电速断保护灵敏度不符合要求的变压器,应装设纵联差动保护。) (一)用电流互感器二次接线进行相位补偿 其方法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形,将变压器三角形侧的电流互感器 接成星形,如图1所示 图1变压器为Y o/ △ -11连接和TA/Y连接的差动保护原理接线

采用相位补偿后,变压器星形侧电流互感器二次回路差动臂中的电流 I A2、丨B2、I C2 , 刚好与三角形侧的电流互感器二次回路中的电流 I a 2、I b2、I c2同相位,如图2所示。 (二) 用保护内部算法进行相位补偿 当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时,其二次电流直接接入保护装置,从 而简化了 TA 二次接线,增加了电流回路的可靠性。但是如图 3当变压器为Y 。/ △ -11连接 时,高、低两侧TA 二次电流之间将存在30°的角度差,图4(a )为TA 原边的电流相量 图2向量图 b

图3变压器为Y △ -11连接和TA 为Y/Y 连接的差动保护原理接线 为消除各侧TA 二次电流之间的角度差,由保护软件通过算法进行调整 1、常规差动保护中电流互感器二次电流的相位校正 大部分保护装置采用 Y -△变化调整差流平衡,如四方的 CST31南自厂的PST-12O0 WBZ-500H 南瑞的LFP-972、RCS-985等,其校正方法如下: Y 0侧: I A2 = ( I A2 — I B2 ) / 3 I B2= ( I B2 — I C2 ) / 3 I C 2 = ( I C2 — I A2 ) / 3 △侧: I a2=I a2 I b2 = I b2 I c2=I c2 式中: I A2、I B 2、I C2为Y 0侧TA 二次电流,*、?、I C 2为侧校正后的各相电流;、 I b2、I c2为△侧TA 二次电流,I a2、I b2、丨c2为△侧校正后的各相电流 经过软件校正后,差动回路两侧电流之间的相位一致,见图 4 (b )所示。同理,对于 三绕组变压器,若采用Y o / Y 。/ △ -11接线方式,Y o 侧的相位校正方法都是相同的。 2、RCS- 978中电流互感器二次电流的相位校正 RCS-978中电流互感器二次电流的相位校正方法与其它微机变压器保护有所不同,此

母线差动保护调试方法

母线差动保护调试方法 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

母线差动保护调试方法 1、区内故障模拟,不加电压,将CT断线闭锁定值抬高。 选取Ⅰ母上任意单元(将相应隔离刀强制至Ⅰ母),任选一相加电流,升至差动保护动作电流值,模拟Ⅰ母区内故障,差动保护瞬时动作,跳开母联及Ⅰ母上所有连接单元。跳开Ⅰ母、母联保护信号灯亮,信号接点接通,事件自动弹出。在Ⅱ母线上相同试验,跳开母联及Ⅱ母上所有连接单元。 将任一CT一次值不为0的单元两把隔刀同时短接,模拟倒闸操作,此时模拟上述区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。(自动互联)。 投入母线互联压板,重复模拟倒闸过程中区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。(手动互联) 任选Ⅰ母一单元,Ⅱ母一单元,同名相加大小相等,方向相反的两路电流,电流大于CT断线闭锁定值,母联无流,此时大差平衡,两小差均不平衡,保护装置强制互联,再选Ⅰ母(或Ⅱ母)任一单元加电流大于差流启动值,模拟区内故障,此时差动动作切除两段母线上所有连接单元。 任选Ⅰ母上变比相同的的两个单元,同名相加大小相等,方向相反的的两路电流,固定其中一路,升高另外一路电流至差动动作,根据公式计算比率制动系数,满足说明书条件。(大差比例高值,大差比例低值,小差比例高值,小差比例低值,当大差高值或小差高值任一动作,且同时大差和小差比例低值均动作,相应比例差动元件动作。) 2、复合电压闭锁。非互联状态,Ⅱ母无压,满足复压条件。Ⅰ母加入正常电压,单独于Ⅰ母任一支路加入电流大于差动启动电流定值,小于CT断线闭锁定值,

变压器差动保护历史及思考

电力变压器差动保护技术的发展 及对提高可靠性的思考 董济生 一、引言 电力变压器是电网最主要的设备之一,对于电网的安全稳定运行具有极其重要的作用。由于其单体价值高,在电网中的数量多,一旦发生故障将对电网的运行造成严重后果。通常情况下,变压器保护正确动作率,远低于线路保护的正确动作率。所以历来人们对变压器保护装置的研究、配置、运行都非常重视。随着电网的飞速发展,超高压、大容量变压器的出现,对变压器的保护装置也提出了新的更高的要求。因此迫切需要对变压器保护进一步发展与完善。 本文试图通过对电力变压器差动保护技术的发展的回顾,谈提高其动作可靠性的思考。 二、变压器故障的类型及应配置的保护 变压器的运行故障主要有两类: (1)油箱内部故障 包括各相绕组之间的相间短路、单相绕组部分线匝之间的匝间短路、单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障、铁心烧损等; (2)油箱外部故障 包括引出线的相间短路、绝缘套管闪络或破碎引起的单相接地(通过外壳)短路等。 变压器故障会导致不正常工作状态,主要表现在:外部短路或过负荷产生过电流、油箱漏油造成油面降低、长时间油温过高、中性点过电压等。 根据变压器的故障状态,应装设下述保护: (1)瓦斯保护 防止变压器油箱内各种短路故障、油面降低以及长时间油温过高在壳内产生的气体,其中重瓦斯跳闸、轻瓦斯发信号;(2)纵联差动保护和电流速断保护 防止变压器绕组和引出线相间短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路; (3)相间短路的后备保护,包括过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序过电流保护 防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护的后备; (4)零序电流保护 防止大电流接地系统中变压器外部接地短路;、 (5)过负荷保护 防止变压器对称过负荷; (7)反应变压器油温过高的报警信号。 以上1和7是非电类参数的,其它是电类参数。其中,差动保护原理简单、易于实现,有很高的动作选择性和灵敏度,以其优越的保护性能不仅成为大容量、高电压变压器的主保护,而且在发电机、超短线路也被采用。但是由于变压器自身的特点,存在着容易误动的情况。 三、变压器差动保护误动的原因 变压器差动保护属于纵差保护,即将电气设备两端的保护装置纵向联接起来,并将两端电气量比较来判断保护是否动作,其基础是基尔霍夫定律。根据该定律,保护范围内流入与流出的电流应该相等(变压器归算到同侧),当保护范围内发生故障时,其流入与流出的电流不等,差动保护就是根据这个差电流作为动作判据。但是在实际应用中,由于变压器励磁涌流等原因的存在,导致了变压器差动保护的误动。 从理论上讲,变压器在正常运行和区外故障时,流经差动保护装置的电流应该为零。然而,由于变压器在结构和运行上的特点,实际运行中有很多因素使该电流不为零,从而产生不平衡电流。即当保护范围内无故障时也存在不平衡电流,这些不平衡电流有可能引起保护误动。以下,对不平衡电流产生的原因及消除方法予以分析。 1、稳态情况下不平衡电流产生的原因及消除方法: 在变压器稳态运行的状态下,影响差动保护误动的原因就是回路中的不平衡电流。其产生的原因大致有: (1)因各侧绕组的接线方式不同造成电流相位不同而产生不平衡电流 我国规定的五种变压器标准联结组中,Y/D-11双绕组变压器常被使用。这种联结方式的变压器两侧电流相差30°,要使差动保护不误动就要设法调整电流互感器二次回路的接线和变比以进行相位校正,使电源侧和负荷侧的电流互感器二次电流相差180°且大小相等,这样就能消除Y/D-11变压器接线对差动保护的影响。 (2)因电流互感器计算变比与实际变比不同而产生不平衡电流

变压器差动保护试验方法

我们知道,变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护,该保护原理成熟,动作成功率高,从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护,保护原理都没有多大改变,只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级,使我们的日常操作维护更方便、更容易。传统继电器差动保护是通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角度校正及电流补偿的,而微机保护一般接入保护装置的CT全为星型接法,然后通过软件移相进行角差校正,通过平衡系数来进行电流大小补偿,从而实现在正常运行时差流为零,而变压器内部故障时,差流很大,保护动作。由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流(高、低压侧),而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流,因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验,就要求我们对微机差动保护原理理解清楚,然后正确接线,方可做出试验结果,从而验证保护动作的正确性。 下面我们以国电XX自动化设备总厂电网公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法,其他厂家的应该XX小异。这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。该型号的差动保护定值(已设定)见表1: 表1NDT302变压器保护装置保护定值单

下面我们先来分析一下微机差动保护的算法原理(三相变压器)。这里以Y/△-11主变接线为例,传统继电器差动保护是通过把主变高压侧的二次CT接成△,把低压侧的二次CT接成Y型,来平衡主变高压侧与低压侧的30度相位差的,然后再通过二次CT变比的不同来平衡电流大小的,接线时要求接入差动继电器的电流要相差180度,即是逆极性接入。具体接线见图1: 图1

一种简单验证变压器差动保护方法

一种简单验证变压器差动保护方法 发表时间:2018-11-19T10:01:19.267Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:陈官喜戴景王旭峰 [导读] 变压器一次通流试验,主要是在变压器的一次侧通入一个低电压(要求容量足够大),在变压器二次侧进行三相短接。 中国核工业第五建设有限公司上海 201512 摘要:差动保护是变压器的主保护,通过在变压器高低压侧安装电流互感器,将大电流转化成小电流,再连接到保护装置里。由于电流互感器都是带极性的,互感器方向安装错误和电缆接线错误都会引起变压器差动保护误动作。为了验证差动保护的正确性,一般在变压器投用前需做一次通流试验。然而对于容量大、电压等级高的大型变压器,进行一次通流时,对试验电源的容量要求高,且由于要在变压器二次侧进行短路试验,对试验电源输出电压要求线性可调。在某国外项目部,启备变联结组别为YNyn0-yn0+d,由于试验电源无法满足启备变的一次通流试验,针对该类型变压器,采用了一种简易的通流方法验证变压器差动保护。 关键词:变压器;差动保护;一次通流 变压器一次通流试验,主要是在变压器的一次侧通入一个低电压(要求容量足够大),在变压器二次侧进行三相短接,使在变压器的高低压侧都产生一个比较大的电流,经过变压器两侧的电流互感器转化成一个可以通过仪器检测的小电流,在变压器保护机柜中验证差动保护动作的正确性。但在试验过程中,往往会由于变压器两侧一次或二次接线错误,造成在实施一次通流过程会产生很大的风险。本文介绍某国外核电厂启备变保护一次通流校验方法,通过一个很小容量的试验电源就完成了YNyn0-yn0+d型启备变通流试验,成功的解决了现场无大容量试验电源问题、减少了试验工作量和极大的降低试验风险。 1.一次通流方案设计 1.1变压器参数 图1 变压器差动保护配置形式 1.3变压器一次通流方案 根据变压器参数及差动保护配置形式,发现此类型变压器两侧的电气量方向一致,且用于差动保护电流互感器不在变压器内部。根据这些特点,可以采用电缆将变压器高低压侧短接,在开关站接地刀处通入连续可调电压,在低压侧中压开关柜里依次进行三相短接,通过电缆备用芯线将高压侧输入的电压特征量引入到低压侧,通过用高精度双钳相位表检查高低压侧电流互感器二次侧电流值与高压侧电压方向角来验证电流互感器二次接线正确性。 图2 变压器一次通流接线图 2.变压器一次通流试验验证 2.1试验准备 在一次通流试验开始前,应检查电流互感器二次接线是否准备牢靠准确,应进行电流互感器二次通流。 由于电流互感器变比较大,高压侧电流互感器变比为1200/1A,低压侧电流互感器变比为4000/1A,根据双钳相位表的测量精度,应保证电流互感器二次侧的电流要在5mA左右,折算成一次侧电流应在20A以上。在该项目部调试设备中,正好有一台15KVA三相自耦调压变压器,该变压器输出额定电流为25A,电压为0到400V。根据上述通流方案,线路中主要是感性阻抗,且阻抗非常小,通过计算发现调压变压器输出电压为7V时,三相电流为25A,折算到二次侧电流分别为20mA和5mA。 基准电压的选择。应选择一个基准电压作为参考,检查每个电流互感器二次电流与基准电压的相位角,三个相位角差值应为正序差120度。

差动保护带负荷测试

差动保护带负荷测试 1引言 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时,一直用于变压器做主保护,其运行情况直接关系到变压器的安危。怎样才知道差动保护的运行情况呢?怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢?唯有用负荷电流检验。但检验时要测哪些量?测得的数据又怎样分析、判断呢?下面就针对这些问题做些讨论。 2变压器差动保护的简要原理 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作。当变压器内部故障时,两侧(或三侧)向故障点提供短路电流,差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流,差动继电器动作。 3变压器差动保护带负荷测试的重要性 变压器差动保护原理简单,但实现方式复杂,加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同,更增加了其在具体使用中的复杂性,使人为出错机率增大,正确动作率降低。比如许继公司的微机变压器差动保护计算Y-△接线变压器Y

型侧额定二次电流时不乘以,而南瑞公司的保护要乘以。这些细小的差别,设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆,从而造成保护误动、拒动。为了防范于未然,就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。 4变压器差动保护带负荷测试内容 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏(如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等),就要收集充足、完备的测试数据。 1.差流(或差压)。变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和——差流——工作的,所以,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容。电流平衡补偿的差动继电器(如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器),用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出A相、B相、C相差流,并记录;磁平衡补偿的差动继电器(如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器),用0.5级交流电压表依次测出A相、B相、C相差压,并记录。 2.各侧电流的幅值和相位。只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的,因为一些接线或变比的小错误,往往不会产生明显的差流,且差流随负荷电流变化,负荷小,差流跟着变小,所以,除测试差流外,还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相位(相位以一相PT二次电压做参考),并记录。此处不

差动保护试验方法

差动保护试验方法 国测GCT-100/102差动保护装置采用的是减极性判据,即规定各侧均已流出母线侧为正方向,从而构成180度接线形式。 1. 用继保测试仪差动动作门槛实验: 投入“比率差动”软压板,其他压板退出,依次在装置的高压侧,低压侧的A ,B ,C 相加入单相电流0.90A ,步长+0.01A ,观察差流,缓慢加至差动保护动作,记录动作值。 说明: 注意CT 接线形式对试验的影响。 若CT 接为“Y-△,△-Y 型”,则在系统信息——变压器参数项目下选择“Y/D-11”,此时高侧动作值为:定值×√3,即1.73动作,低测动作值为定值,即1.00动作 若CT 接为“Y-Y 型”,则在系统信息——变压器参数项目下选择“无校正”,此时高低侧动作值均为定值,即1.00动作 2. 用继保测试仪做比率差动试验: 分别作A ,B ,C 相比率差动,其他相查动方法与此类似。 以A 相为例,做比率差动试验的方法:在高,低两侧A 相同时加电流(测试仪的A 相电流接装置的高压侧A 相,B 相电流接装置的低压侧A 相),高压侧假如固定电流,角度为0度,低压侧幅值初值设为x ,角度为180度,以0.02A 为步长增减,找到保护动作的临界点,然后将x 代入下列公式进行验证。 0Ir Ir Id Id k --= 其中: Id :差动电流,等于高侧电流减低侧电流 Id0:差动电流定值 Ir :制动电流,等于各侧电流中最大值 Ir0:制动电流定值 K :制动系数 例如: 定值:Id0=1(A ); Ir0=1(A ); K =0.15 接线:测试仪的Ia 接装置的高压侧A 相,Ib 接装置的低压侧A 相 输入:Ia =∠0 o5A Ib =∠180 o5A 步长Ib =0.02A 试验:逐步减小Ib 电流,当Ib=3.4A 时装置动作。 验证:Id =5-3.4=1.6A Id0=1A Ir =5A Ir0=1A 15.04 6.0151)4.35(==---=k 3. 用继保测试仪做差动速断试验 投入“差动速断”压板,其他压板退出。依次在装置的高压侧,低压侧的A ,B ,C 相加入单相电流9.8A ,每次以0.01A 为步长缓慢增加电流值至动作,记录动作值。 例如:

变压器差动保护原理

变压器差动保护 一:这里讲的是差动保护的一种,即变压器比例制动式完全纵差保护(以下简称差动); 二:差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义,这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义:当区内发生某些短路性故障的时候,在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同,相位不同的短路电流,当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时,跳开变压器各侧断路器的保护,就是变压器差动保护 三:下面我以两圈变变压器为例,针对以上所述变压器差动保护的定义,对差动保护进行阐述: 1、图一所示:为一两圈变变压器,降压变,具体参数如下:主变高压侧电压U高=110KV,主变低压侧电压U低=10KV,变压器容量Sn=240000KV A, 高压侧CT变比1000/5,低压侧的CT变比是1500/5.计算平衡系数。 I1’:流过变压器高压侧的一次电流;

I”:流过变压器低压侧的一次电流; I2’:流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流; I2”:流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流; nh:高压侧电流互感器CT1变比; nl:低压侧电流互感器CT2变比; nB:变压器的变比; 各参数之间的关系:I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内:CT1到CT2的范围之内; 3、反映故障类型:高压侧内部相间短路故障,高压侧(中性点直接接地) 单相接地故障以及匝间、层间短路故障; 四:差动的特性 1、比率制动:如图二所示,为差动保护比率特性的曲线图: 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性: o:图二的坐标原点; f:差动保护的最小制动电流; d:差动保护的最小动作电流; p:比率制动斜线上的任一点; e:p点的纵坐标; b:p点的横坐标; 动作区:在of范围内,由于电流小于最小制动电流,因此在此范围内,只要电流大于最小动作电流Iopo,差动保护动作;当电流大于f点时, 由于电流大于最小制动电流,此时保护开始进行比率制动运算,曲 线抬高,此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作;因此, 图中阴影部分,即差动保护的动作区; 制动区:当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候,由于受比率制动系数的制约,保护部动作,这个区域就是差动保护的制动区; 比率制动系数K:实际上比率制动系数,就是图二中斜线的斜率,因此我们

母线差动保护调试方法

母线差动保护调试方法 1、区内故障模拟,不加电压,将CT断线闭锁定值抬高。 选取Ⅰ母上任意单元(将相应隔离刀强制至Ⅰ母),任选一相加电流,升至差动保护动作电流值,模拟Ⅰ母区内故障,差动保护瞬时动作,跳开母联及Ⅰ母上所有连接单元。跳开Ⅰ母、母联保护信号灯亮,信号接点接通,事件自动弹出。在Ⅱ母线上相同试验,跳开母联及Ⅱ母上所有连接单元。 将任一CT一次值不为0的单元两把隔刀同时短接,模拟倒闸操作,此时模拟上述区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。(自动互联)。 投入母线互联压板,重复模拟倒闸过程中区内故障,差动保护动作切除两段母线上所有连接单元。(手动互联) 任选Ⅰ母一单元,Ⅱ母一单元,同名相加大小相等,方向相反的两路电流,电流大于CT断线闭锁定值,母联无流,此时大差平衡,两小差均不平衡,保护装置强制互联,再选Ⅰ母(或Ⅱ母)任一单元加电流大于差流启动值,模拟区内故障,此时差动动作切除两段母线上所有连接单元。 任选Ⅰ母上变比相同的的两个单元,同名相加大小相等,方向相反的的两路电流,固定其中一路,升高另外一路电流至差动动作,根据公式计算比率制动系数,满足说明书条件。(大差比例高值0.5,大差比例低值0.3,小差比例高值0.6,小差比例低值0.5,当大差高值或小差高值任一动作,且同时大差和小差比例低值均动作,相应比例差动元件动作。) 2、复合电压闭锁。非互联状态,Ⅱ母无压,满足复压条件。Ⅰ母加入正常电压,单独于Ⅰ母任一支路加入电流大于差动启动电流定值,小于CT断线闭锁定值,在差流比率制动动作满足条件下,分别验证保护Ⅰ母的电压闭锁中相电压(40.4V),负序电压(4V),零序电压定值(6V),正常电压,相应母线差动不出口,复合电压闭锁任一条件开放,差动出口。对于Ⅱ母故障,Ⅱ母单元加入故障电流,正常电压,逐项验证Ⅱ母复压开放。 3、CT断线闭锁差动,默认投入,闭锁三相,在Ⅰ母(或Ⅱ母)上任一单元A相加电流至CT断线闭锁定值,延时5S发“CT断线闭锁”事件,CT断线信号灯亮及信号接点闭合,此时另选一单元,A相加故障电流至差动动作值,此时差动不出口,B相故障电流满足差动条件,差动不出口,C相加故障电流满足差动

变压器差动保护原理

主变差动保护 一、主变差动保护简介 主变差动保护作为变压器的主保护,能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障 ,差动保护是输入的两端CT 电流矢量差,当两端CT 电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。 差动保护是保护两端电流互感器之间的故障(即保护范围在输入的两端CT 之间的设备上),正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等,方向相反,相位相同,两者刚好抵消,差动电流等于零;故障时两端电流向故障点流,在保护内电流叠加,差动电流大于零。驱动保护出口继电器动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源。 二、纵联差动保护原理 (一)、纵联差动保护的构成 纵联差动保护是按比较被保护元件(1号主变)始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的。为了实现这种比较,在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2,其二次侧按环流法接线,即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧,则将他们二次的同极性端子相连,再将差动继电器的线圈并入,构成差动保护。其中差动继电器线圈回路称为差动回路,而两侧的回路称为差动保护的两个臂。 (二)、纵联差动保护的工作原理 根据基尔霍夫第一定律,0 =∑ ? I ;式中∑? I 表示变压器各侧电流的向量和,其物理意义是:变 压器正常运行或外部故障时,若忽略励磁电流损耗及其他损耗,则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。因此,纵差保护不应动作。 当变压器内部故障时,若忽略负荷电流不计,则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流,其纵差保护动作,切除变压器。见变压器纵差保护原理接线。

(1)正常运行和区外故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5(a)所示,则流入继电器的电流为 继电器不动作。 (2)区内故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5(b)所示,则流入继电器的电流为 此时为两侧电源提供的短路电流之和,电流很大,故继电器动作,跳开两侧的断路器。 由上分析可知,纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域,即被保护元件的全部,而在保护范围外故障时,保护不动作。因此,纵联差动保护不需要与相邻元件的保护在动作时间和动作值上进行配合,是全线快速保护,且具有不反应过负荷与系统震荡及灵敏度高等优点。 三、微机变压器纵差保护的主要元件介绍 主要元件有:1)比率差动保护元件,2)励磁涌流闭锁元件,3)TA饱和闭锁元件,4)TA断线闭锁(告警)元件,5)差动速断元件,6)过励磁闭锁元件 下面对各个元件的功能和原理作个简要的介绍:

比率差动试验方法

比率差动保护实验方法 汉川供电公司石巍 主题词比率差动实验方法 随着综合自动化装置的普遍推广使用,变压器比率差动保护得到了广泛的使用,但是由于厂家众多,计算方法和保护原理略有差异,而且没有统一的实验方法,尤其是比率制动中制动特性实验不准确,给运行和维护带来了不便,下面介绍两种比较简单和实用的,用微机继电保护测试装置测试差动保护的实验方法。 一、比率差动原理简介: 差动动作方程如下: Id>Icd (IrIcd+k*(Ir-Ird) (Ir>Ird) 式中:Id——差动电流 Ir——制动电流 Icd——差动门槛定值(最小动作值) Ird——拐点电流定值 k——比率制动系数 多数厂家采用以下公式计算差动电流; Id=︱?h+?l︱(1)

制动电流的公式较多,有以下几种: Ir=︱?h-?l︱/2 (2) Ir=︱?h-?l︱(3) Ir=max{︱?1︱,︱?2︱,︱?3︱…︱?n︱}(4) 为方便起见,以下就采用比较简单常用的公式(3)。 由于变压器差动保护二次CT为全星形接线,对于一次绕组为Y/?,Y/Y/?,Y/?/?,Y形接线的二次电流与?形接线的二次电流有30度相位差,需要软件对所有一次绕组为Y形接线的二次电流进行相位和幅值补偿,补偿的方式为:?A=(?A’—?B’)/1.732/K hp ?B=(?B’—?C’)/1.732/K hp ?C=(?C’—?A’)/1.732/K hp 其中?A、?B、?C为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流),?A’、?B’、?C’为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流。K hp为高压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),一般设定为1。 这样经过软件补偿后,在一次绕组为Y形的一侧加入单相电流时,保护会同时测到两相电流,加入A相电流,则保护同时测到A、C两相电流;加入B相电流,则保护同时测到B、A两相电流;加入C相电流,则保护同时测到C、B两相电流。 对于绕组为?形接线的二次电流就不需要软件补偿相位,只要对由于CT变比不同引起的二次电流系数进行补偿了,电流计算公式为: ?a=?a’ /K lp ?a’为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流;?a为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流)。唯一要注意的是保护装置要求低压侧电流与高压侧电流反相位输入,高压侧的A相与低压侧的A相间应相差150度。K lp为低压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),与保护用的CT

变压器差动保护

变压器主保护 (一)变压器的基本结构及联结组别 1.1:电力变压器主要是由铁芯及绕在铁芯上的两个或两个以上的绝缘绕组构成。为增强各绕组之间的绝缘及铁芯,绕组散热的需要,将铁芯置于装有变压器油的油箱中。然后,通过绝缘套管将变压器各绕组引到变压器壳体之外。 大型电力变压器均为三相三铁芯柱式变压器或者由三个单相变压器组成的三相组式变压器。 1.2:将变压器同侧的三个绕组按一定的方式连接起来,组成某一联结组别的三相变压器。双绕组变压器的主要联结组别有:YNy,YNd,Dd及Dd-d。分析表明,联结组别为Yy的变压器,运行时某侧电压波形要发生畸变,从而使变压器的损耗增加,进而使变压器过热。因此,为避免油箱壁局部过热,超高压大容量的变压器均采用YNd的联结组别。 YNd联结组别的变压器中YN连接的绕组为高压侧绕组,而呈d连接的绕组为低压侧绕组,前者接大电流接地系统(中性点直接接地系统),后者接小电流接地系统(中性点不接地或经消弧线圈接地的系统)。 1.3:在实际运行的变压器中,最多的即为YNd11联结组别的,以其为例,介绍一下联结组别的含义: Y代表变压器高压绕组接成Y形,N代表中性点接地,D代表低压绕组接成d, 11代表低压侧的线电压或线电流分别滞后高压侧对应线电压或线电流(即三角形侧超前星型侧30度),相当于时钟的11点,故又叫11点接线方式。 (二)瓦斯保护: 变压器的主保护主要由瓦斯保护和差动保护构成,简单介绍一下瓦斯保护 瓦斯保护:瓦斯保护是变压器油箱内绕组短路故障及异常的主要保护。其原理是:变压器内部故障时,在故障点产生有电弧的短路电流,造成油箱内局部过热并使变压器油分解,产生气体(瓦斯),进而造成喷油,冲击气体继电器,瓦斯保护动作。瓦斯保护分轻瓦斯和重瓦斯两种,轻瓦斯保护作用于信号,重瓦斯保护作用于跳闸。重瓦斯保护是油箱内部故障的主保护,它能反映变压器内部的各种故障。当变压器组发生少数匝间短路时,虽然故障点的故障电流很大,但在差动保护中产生的差流可能不大,差动保护可能拒动,此时,靠重瓦斯保护切

变压器保护校验方法

变压器保护校验方法

RCS-978系列变压器保护测试 一、RCS-978型超高压线路成套保护 RCS-978配置: 主保护:稳态比率差动,工频变化量比率差动,零序比率差动, 谐波制动, 后备保护:复合电压闭锁(启动)方向过流 零序方向过流保护 间隙零序过流过压保护 零序过压 稳态比率差动 一、保护原理 基尔霍夫电流定律,流入=流出 (1)差动元件的动作特性 在国内生产的微机型变压器差动保护中,差动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动作特性曲线,如下图: K=ta αI 动I op.mi I o 速制

在上图中,I op.min 为差动元件起始动作电流幅值,也称为最小动作电流; I res.min 为最小制动电流,又称为 拐点电流; K=tan α为制动特性斜率,也称 为比率制动系数。 微机变压器差动保护的差动元件采用分相差动,其动作具有比率制动特性。 动作特性为: 拐点前(含拐点): .min .min ()op op res res I I I I ≥≤ 拐点 后 : .min .min .min () ()op op res res res res I I K I I I I ≥+-> 式中 I op ——差动电流的幅值 I res ——制动电流的幅值 也有某些变压器差动保护采用三折线的制

动曲线。 (2)动作方程和制动方程:差动电流Iop 和制动电流Ires 的获取 差动电流(即动作电流):取各侧差动电流互感器(TA )二次电流相量和的绝对值。 以双绕组变压器为例, op h l I I I =+&& 在微机保护中,变压器制动电流的取得方法比较灵活。国内微机保护有以下几种取得方式: ① /2res h l I I I =-&& ② ()/2res h l I I I =+&& ③ max{,}res h l I I I =&& ④ ()/2res op h l I I I I =--&& ⑤ res l I I =& 二、测试要点:标么值的概念 另:注意,978可以自动辅助计算当前的差流, 但其同时显示的“制流X 相”并不是当前X 相的制 动电流,而是当前X 相制

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