理想制动特性曲" />

35kV变压器微机差动保护的简易整定法

35kV变压器微机差动保护的简易整定法
35kV变压器微机差动保护的简易整定法

35kV变压器微机差动保护的简易整定法

技术进步,综自变电站逐步替代了常规变电站,微机保护也显现出了自身技术优势,现只对35kv变压器微机差动保护简易整定法作一下介绍。

1比率制动式差动保护简易整定法

变压器差动保护防止区外故障引起不平衡差动电流造成误动作,采取了比率制动特性。比率制动式差动保护作为变压器主保护,能反映变压器内部相间短路故障,高压侧单相接短路及匝间层短路故障。

500)this.style.width=500;">

理想制动特性曲线为原点且斜率为制动系数k一条直线,如图示中bc 直线是具有一段水平线比率制动特性,如图中ab线。水平线动作电流称为最小动作电流iop.min继电器开始具有制动作用最小制动电流称为拐点电流ires.min。

制动特性曲线中折线不一定原点,如图bd。斜率m=(iop-iop.min)/(ires.min)为常数,而制动系数k=iop/ires却随制动电流不断变化,故整定比率制动系数kb 实际上是折线斜率m。

为防止区外故障时误动,依靠是制动系数k,而斜率m,必须使各点

k值均满足选择性及灵敏性,使继电器制动曲线位于理想制动特性曲线上部。制动特性曲线由三个定值决定:

1)比率制动系数kb2。

2)拐点电流ires.min。

3)最小动作电流iop.min。

1.1比率制动系数kb整定:kb=krel(kifi △u △f)

式中krel——可靠系数取1.3-1.5

ki——电流互感器同型系数取1.0

fi——电流互感器最大相对误差满足10取0.1;

△u——变压器调压所引起相对误差,取调压范围中偏离额定值最大值;

△f——变压器电流互感器变比,不能完全补偿所产生相对误差。微机保护软件可以完全补偿,△f=0

kb一般0.3-0.5中选取。

1.2拐点电流ires.min整定

一般整定为变压器额定电流。即:ires.min=ie

1.3最小动作电流iop.min整定

按满足制动特性要求整定,使制动系数不随制动电流而变化,则最小动作电流与拐点电流关系为:iop.min=kbie

按上述整定均能满足选择性和灵敏系数,可不再校验灵敏系数。

2二次谐波闭锁功能

设置差电流二次谐波闭锁差动保护功能,主防止变压器励磁涌流导致差动保护误动作,二次谐波制动判据如下:

iop2>k2*iop

式中iop——差动电流基波分量;

iop2——差动电流中二次谐波分量;

k2——二次谐波制动系数,可取0.15。

3差动速断保护

为防止较高短路电流水平时,电流互感器饱和时,高次谐波量增加产生极大制动力矩而使差动元件拒动,设置差动速断元件。差动速断保护不受二次谐波电流条件限制,靠电流值避开涌流,灵敏度较低。差动速断元件动作值一般整定为(4-10)倍变压器一次额定电流值

变压器差动保护误动分析及对策(一)

变压器差动保护误动分析及对策(一) 要:文章对微机型变压器差动保护动作的原因,从事件的形成以及保护的原理给予了详细地分析。对新建的、运行的或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动提出了对策。 关键词:差动保护误动动作特性电流互感器 0引言 电力变压器是电力系统中最关键的主设备之一,它承担着电压变换,电能分配和传输,并提供电力服务。因此,变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。作为主设备主保护的微机型纵联差动(简称纵差或差动)保护,虽然经过不断的改进,但是还存在一些误动作的情况,这将造成变压器的非正常停运,影响电力系统的发供电,甚至是造成系统振荡,对电力系统发供电的稳定运行是很不利的。因此对新建或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动原因进行分析,并提出了防止变压器差动误动的对策。 1变压器差动保护 变压器差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动的比率差动保护,不管哪种保护功能的差动保护,其差动电流都是通过变压器各侧电流的向量和得到,在变压器正常运行或者保护区外部故障时,该差动电流近似为零,当出现保护区内故障时,该差动电流增大。现以双绕组变压器为例进行说明。

1.1比率差动保护的动作特性比率差动保护的动作特性见图1。当变压器轻微故障时,例如匝间短路的圈数很少时,不带制动量,使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。而在较严重的区外故障时,有较大的制动量,提高保护的可靠性。 二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流,因为变压器空载投运时会产生比较大的励磁涌流,并伴随有二次谐波分量,为了使变压器不误动,采用谐波制动原理。通过判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运,从而决定比率差动保护是否动作。二次谐波制动比一般取0.12~0.18。对于有些大型的变压器,为了增加保护的可靠性,也有采用五次谐波的制动原理。 1.2差动速断保护的作用差动速断保护是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故障点。差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流,和最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。定值一般取(4~14)Ie。 2变压器差动保护误动作原因分析 根据变压器差动保护误动作可能性的大小,大致分为新建发电厂和变电站、运行中发电厂和变电站、设备更新改造的发电厂和变电站三个方面进行说明,这种分类方法并不是绝对相互区别,只是为了便于在分析问题时优先考虑现实问题。 2.1新建发电厂和变电站变压器差动保护误动作原因分析新建变电站的变压器差动保护误动作,在变压器差动保护误动作中占了较大的比

变压器差动保护的整定_运行和动作后的判断和处理

311、有机锗(-羧乙基锗-Ge132)治疗老年智力障碍 安徽黄山市人民医院报道,治疗对象随机分成甲乙丙三组,使用小剂量、大剂量均有提高SOD作用。上海二医大药理组和上海铁道医学院药理组的动物实验提示,有机锗可提高老年小鼠对三臂等长Y型迷宫的空间分辨学习记忆能力。用慢性悬吊应激法致学习、记忆功能障碍的动物模型观察结果均表明,有机锗能提高慢性应激负荷与正常小鼠的学习与记忆能力。 312、用于皮肤护品 有机锗在含量低于1%浓度下,对皮肤无刺激作用,由于它稳定性的特点(将试剂每天3小时置于阳光下,12个月未发生分解,置于50℃环境中,观察3个月,未发生变化)对化妆品是很重要的。有机锗用于美容或化妆品可以制成不同的剂型,如乳剂、软膏、水剂、粉剂等,用含有0.5%有机锗纳盐对32-60岁有皮肤色素沉着的妇女实验,结果表明试测者皮肤变得光滑、丰润,小皱纹消失,色素及班点改善,有机锗配成霜、液加入必要的配料。涂手及面部,皮肤变得光滑而未产生过敏及其它副作用。 3.3、有机锗用于肿瘤治疗 临床研究较多的是螺旋锗治疗晚期肿瘤,但对前列腺癌、恶性黑色素瘤、晚期非何杰金氏淋巴瘤病人治疗无明显效果。日本报道,有机锗Ge-132对胰腺瓢柔毁、肺癌、胃癌及多发性骨髓瘤治疗取得一定疗效,但对喉癌疗效不佳。 4、锗的毒性 有人做过Ge-132的药代动力学实验,发现无积蓄现象;毒理实验证明毒性低;不引起畸形及生长发育障碍;急性及亚急性、慢性毒性试验,未见毒性反应;致畸试验、繁殖试验未见对胎仔生长发育有不良影响;皮肤刺激试验未见炎症、红肿及角化等异常现象。 Ge-132的各种试验都是在鼠类等小动物身上做的,它们与人类还有很大差别,在动物身上做的短期观察不等于人长期大量服用的后果,需要进一步观察服用锗化合物的迟发毒副作用,因大多数锗中毒都发生在服锗三个月至半年之后。大量吸入金属锗及氧化锗后,可引起肺部病理变化,吸入氧化锗可导致肾脏损害。日本已有几十人因服无机锗保健或营养而中毒,招致肾、血液、消化、神经系统等损害以至八人死亡。无机锗有毒,有机锗(包括Ge-132)也有毒性。三乙基锗有一定的毒性,螺锗对肝、肾、造血系统有明显毒性,Ge-132、Ge-201、CEG等有机锗服用常用剂量也会引起恶心呕吐,腹泻,心脏损伤(心肌疲劳、冠状动脉供血不足、室性早博、房室传导阻滞),长期或大量应用时,会导致肝,肾损害及震颤,干扰磷钙代谢,在日本及英国都有食物补充锗引起中毒死亡的正式报告,既使是更符合生理形式的氨基酸锗,用量过大也会使动物腹泻,活动减少,在骨中有积蓄作用。 因此,英国、德国卫生部门提醒人们注意锗的中毒,并对锗产品采取了一定的限制措施,我国卫生部也转发了世界卫生组织“药品情况”对锗的意见,美国学术组织则大声呼吁,将锗制品从市场上清除出去。 有机锗对生物体有着许多作用,由于它的药理作用,医疗效应,锗在我国目前尚作为保健促进剂,发挥辅助效能,人们对锗的研究在许多方面是未知数。如何能更好地利用锗为人民健康服务,使有机锗化合物研究和开发成为人类生物效应调节剂及体内调节平衡元素。这是尚待研究的问题,也是我们要努力的。 变压器差动保护的整定、运行和动作后的判断和处理 福建省上京矿务局供电所 蒋先进 电力变压器是厂矿供电系统中重要的电气设备之一,必须严格按照规程要求、合理配置各种保护装置,以及变压器的下列各种故障异常情况进行可靠的保持。 1、绕组及其出线的相间短路故障; 2、绕组的匝间短路故障; 3、外部相同短路引起的过电流; 4、中性点直接接地电力网中,外部接地短路引起的变压器过电流及中性过电压; 5、过负荷; 6、油面过低; 本文重点介绍变压器的差动保护鉴定、运行注意 34 科技交流 学会月刊1998年第11期

差动保护的工作原理

1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器,应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流:

在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。

②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流

变压器差动保护整定计算

变压器差动保护整定计算 1. 比率差动 装置中的平衡系数的计算 1).计算变压器各侧一次额定电流: n n n U S I 113= 式中n S 为变压器最大额定容量,n U 1为变压器计算侧额定电压。 2).计算变压器各侧二次额定电流: LH n n n I I 12= 式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流,LH n 为变压器计算侧TA 变比。 3).计算变压器各侧平衡系数: b n n PH K I I K ?= -2min 2,其中)4,min(min 2max 2--=n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流,min 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值,max 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。

平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准,其它侧依次放大。若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4,则取放大倍数最大的一侧倍数为4,其它侧依次减小;若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4,则取放大倍数最小的一侧倍数为1,其它侧依次放大。装置为了保证精度,所能接受的最小系数ph K 为,因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。 差动各侧电流相位差的补偿 变压器各侧电流互感器采用星形接线,二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。 变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整,装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡,这样可明确区分涌流和故障的特征,大大加快保护的动作速度。对于Yo/Δ-11的接线,其校正方法如下: Yo 侧: )0('I I I A A ? ??-= )0(' I I I B B ? ? ? -= )0('I I I C C ? ??-= Δ侧: 3/ )('c a a I I I ? ??-=

变压器差动保护

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,具体参数如下:主变高压侧电压U高 =220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KV A, 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,因此我们只要计算出此斜线的斜率,就等于算出了比率制动系数。以p点为 例:计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of);举例说明一下: 差动保护有关定值整定如下:最小动作电流Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数k=0.5;按照做差动保护比率制动系数的方法, 施加高压侧电流I1=6A,180度,低压侧电流I2=6A,0度,固定I1升 I2,当I2升到9.4A的时候保护动作,计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为(I1+I2)/2,因此,Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动:当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候,我们的装置就 判此电流为非故障电流,进行谐波闭锁。500kv一下等级的变压器之

变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么

变压器纵差动保护动作电流的整定原则是什么? .(1)大于变压器的最大负荷电流; (2)躲过区外短路时的最大不平衡电流; (3)躲过变压器的励磁涌流。 39.什么是自动重合闸?电力系统为什么要采用自动重合 闸? 答:自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。电力系统运行经验表明,架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的,永久性故障一般不到10%。因此,在由继电保护动作切除短路故障之 后,电弧将瞬间熄灭,绝大多数情况下短路处的绝缘可以自动恢复。因此,自动将断路器重合,不仅提高了供电的安全性,减少了停电损失,而且还提高了电力系统的暂态稳定水平,增大了高压线路的送电容量。所以,架空线路要采用自动重合闸装置。 什么是主保护、后备保护、辅助保护? 答:主保护是指能满足系统稳定和安全要求,以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 后备保护是指当主保护或断路器拒动时,起后备作用的保护。后备保 护又分为近后备和远后备两种:(1)近后备保护是当主保护拒动时, 由本线路或设备的另一套保护来切除故障以实现的后备保护(2)远后 备保护是当主保护或断路器拒动时,由前一级线路或设备的保护来切 除故障以实现的后备保护. 辅助保护是为弥补主保护和后备保护性能的不足,或当主保护及后备 保护退出运行时而增设的简单保护。 、何谓主保护、后备保护?何谓近后备保护、远后备保护?(8分) 答:所谓主保护是指能以较短时限切除被保护线路(或元件)全长上的故障的保护装置。(2分) 考虑到主保护或断路器可能拒动而配置的保护,称为后备保护。(2分) 当电气元件的主保护拒动时,由本元件的另一套保护起后备作用,称为近后备。(2分)

变压器微机差动保护的整定计算

变压器微机差动保护的整定计算 作者:程秀娟 (扬子石油化工设计公司南京210048) 摘要:本文首先对变压器差动保护误动的原因作了初步分析,然后介绍了三段折线式比率制动特性的变压器差动保护的基本原理,并对各种参数的整定值设置进行了详细论述。 关键词:变压器差动保护三折线参数整定 1 前言 电力变压器是电力系统中十分重要的供电设备,它出现故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。纵联差动保护是大容量变压器的主保护之一,然而,相对于线路保护和发电机保护来说,变压器保护的正确动作率显得较低,据各大电网的不完全统计,正确动作率尚不足70%。究其原因,就在于变压器结构及其内部独特的电磁关系。要提高变压器差动保护的动作正确率,首先必须找出误动的原因,从而在整定计算时充分考虑这些因素,才能有效地避免误动的出现。 2 变压器差动保护误动原因分析 2.1 空载投入时误动 变压器空载投入时瞬间的励磁电流可能很大,其值可达额定电流的10倍以上,该电流称为励磁涌流。其产生的根本原因是铁心中磁通在合闸瞬间不能突变,在合闸瞬间产生了非周期性分量磁通。 励磁涌流波形特征是:含有很大成分的非周期分量;含有大量的谐波分量,并以二次谐波为主;出现间断。励磁涌流的影响因素有:电源电压值和合闸初相角;合闸前铁芯磁通值和剩磁方向;系统等值阻抗值和相角;变压器绕组的接线方式和中心点接地方式;铁芯材质的磁化特性、磁滞特性等,铁芯结构型式、工艺组装水平。 为防止变压器空投时保护误动,其差动保护通常利用二次谐波作制动。原理是通过计算差动电流中的二次谐波电流分量来判断是否发生励磁涌流。当出现励磁涌流时应有:Id2 > K I d1。其中,Id1、Id2分别为差动电流中的基波和二次谐波电流的幅值;K为二次谐波制动比。但是,由于变压器磁特性的变化,某些工况下励磁涌流的二次谐波含量低,容易导致误动;而大容量变压器、远距离输电的发展,使得内部故障时暂态电流可能产生较大二次谐波,容易导致拒动。这时,就必须选用其它制动方式,如偶次谐波电流制动、判断电流间断角识别励磁涌流、半波叠加制动等。 2.2 区外短路时误动

变压器差动保护的基本原理及逻辑图

变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 (1)励磁涌流: 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 (2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

(3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。

②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 (4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。 ②电流互感器计算变比与实际变比不同 由于变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致,从而产生不平衡电流。

电力变压器保护毕业设计

毕业设计 设计题目电力变压器保护设计系(部)电力工程系 学科专业供用电技术 班级 姓名 学号 指导教师 二〇一六年四月二十三日

工程学院毕业设计任务书

工程学院毕业设计成绩表

摘要 电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备,他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果,同时大容量变压器也是非常贵重的元件,因此,必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。 本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下,按照指导老师所给的原始资料,通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。 关键词电力系统故障,变压器,继电保护,整定计算

ABSTRACT The transformer is the essential equipment in the electrical power system.Its breakdown might bring the serious influence to the power supply reliability and the system safely operation.At the same time the large capacity power transformer is the extremely precious equipment.Therefore.We must install the reliable relay protection installment according to the transformer capacity rankand the important degree. The article is about the relay protection of the transformer.I had consulted many experts and teachers before I finished the article.At the same time the massive specialized materials was consulted by me. It is not diffcult to understand the logical organiztion of the article for readers.And the article will bring the usful help to the comrades who is working as a electrical engineer. Keywords Power System Fault Condition, Power Transformer, Relay

变压器差动保护计算要领

变压器比率制动纵差保护 整定计算步骤及要领 1.计算制动电流启动值 正常运行中变压器负荷电流通常在额定电流I e 以下,不平衡I bp 电流很小, 无需比率制动,差动动作电流I cd 为恒定,不随制动电流的增大而增大。 所以制动电流启动值:I Zd qd =(0.8~1.0)I e /n L 式中:n L -电流互感器变比 制动电流启动值也就是一折线的拐点电流值。 2.计算差动保护启动电流值 差动保护启动电流(门槛值)现场一般取:I cd qd =(0.4~0.7)I e /n L 如果有条件,最好在现场实测变压器的不平衡电流I bph ,作为差动启动电流 整定计算的依据。 3.计算差动保护速断电流值 差动速断电流值:I cd sd =(6~8)I e /n L 4.计算比率制动系数 比率制动系数K zd 与变压器外部三相最大短路电流、制动电流启动值相关, 与差动电流启动值、速断值相关。 计算比率制动系数:K zd = e I .max )3(I e I 23.0.max )3(I 5.40--外外 5.计算制动电流 制动电流:I Zd =(I cd sd - I cd qd )/ K zd +I Zd qd 举 例 一、已知参数: 主变容量=10000KVA ;额定电压=35/10.5KV ;

计算变压器一次侧额定电流=35 310000?=165(A ); 一次侧CT 变比=300/5、CT 二次额定电流=60 165=2.75(A ) 主变阻抗电压百分比=7.33% 通过短路电流计算已知主变外部三相最大短路电流=2095(A ) 二、计算定值 1.计算制动电流启动定值:I Zd qd =1.0I e /n L =60 165=2.75(A ) 2.计算差动启动电流定值:I cd qd =0.7I 2e =0.7×2.75=1.925 取I cd qd =2.0 3.计算差动速断电流定值:I cd sd =8I e /n L =60 1658?= 22(A ) 4. 计算比率制动系数:K zd =e max )3(e .max )3(I .I I 23.0I 5.40--外外 =165 209516523.02095I 5.40-?-? =0.468 取K zd =0.5 5.计算制动电流:I Zd =(I cd sd - I cd qd )/ K zd +I Zd qd =(22-2)/0.5+2.75 =42.75A 取I Zd =43A 说明:本计算公式中的代表符号与说明书不一致,在使用时应注意。

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:

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。

某电力变压器继电保护设计(继电保护)

1 继电保护相关理论知识 1.1 继电保护的概述 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以沿称继电保护。 1.2.1 继电保护的任务 当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 1.2.2继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用,必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”,以实现继电保护的功能。因此,通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同,保护装置可以构成下述各种原理的保护:(1)反映电气量的保护 电力系统发生故障时,通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此,在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别.就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如:反映电流增大构成过电流保护; 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护; 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护; 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外.还可根据在被保护元件内部和外部短路时,被保护元件两端电流相位或功率方向的差别,分别构成差动保护、高频保护等。 同理,由于序分量保护灵敏度高,也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。

变压器纵差动保护动作电流的整定原则

变压器纵差动保护动作电流的整定原则差动保护初始动作电流的整定原则,是按躲过正常工况下的最大不平衡电流来整定;拐点电流的整定原则,应使差动保护能躲过区外较小故障电流及外部故障切除后的暂态过程中产生的最大不平衡电流。比率制动系数的整定原则,是使被保护设备出口短路时产生的最大不平衡电流在制动特性的边界线之下。 为确保变压器差动保护的动作灵敏、可靠,其动作特性的整定值(除BCH型之外)如下: Idz0=(0.4,0.5)IN, Izd0=(0.6,0.7)IN, Kz=0.4,0.5 式中,Idz0为差动保护的初始动作电流;I,zd0为拐点电流;Kz =tgα点电流等于零的;IN为额定电流(TA二次值)。 电流速断保护限时电流速断保护定时限过电流保护的特点 速断保护是一种短路保护,为了使速断保护动作具有选择性,一般电力系统中速断保护其实都带有一定的时限,这就是限时速断,离负荷越近的开关保护时限设置得越短,末端的开关时限可以设置为零,这就成速断保护,这样就能保证在短路故障发生时近故障点的开关先跳闸,避免越级跳闸。定时限过流保护的目的是保护回路不过载,与限时速断保护的区别在于整定的电流相对较小,而时限相对较长。这三种保护因为用途的不同,不能说各有什么优缺点,并且往往限时速断和定时限过流保护是结合使用的。 瞬时电流速断保护与限时电流速断保护的区别就是,瞬时是没有带时限的,动作值达到整定值就瞬时出口跳闸,不经过任何延时。而限时电流速断是带有延时的,动作值达到整定值后经过一定的延时才启动出口跳闸;

瞬时电流速断保护与限时电流速断保护的区别,限时电流速断保护与过电流保护有什么不同, 瞬时电流速断和限时电流速断除了时间上的区别外就是他们在整定的大小和范围的不同,瞬时速断保护的范围比限时的要小,整定动作值要比限时速断的要大。 过电流保护和限时电流速断的区别? 电流速断,限时电流速断和过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。 区别:速断是按躲开某一点的最大短路电流来整定,限时速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流来整定,而过流保护是按躲开最大负荷电流来整定的。 由于电流速断不能保护线路的全长,限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护,因此保证迅速而又有选择的切除故障,常将三者组合使用,构成三段电流保护。 过电流保护的整定值为什么要考虑继电器的返回系数,而电流速断保护则不需要考虑, 这是综合考虑保护的灵敏性和可靠性的结果。为了保证保护的灵敏性,动作的整定值 应当尽量小,但是过电流的动作值与额定运行电流相差不大,这样有可能造成保护误动作,从而降低了供电的可靠性。所以我们为过电流保护加了时限,过电流必须要持续一定的时间才会动作,如果在时限内电流降到返回值以下,那么保护就复归不用动作了,从而在不降低灵敏性的情况下增加了可靠性。而电流速断本身动作电流比较大,且没有时间的限制,只要电流一超过速断的整定值,马上动作跳闸,所以不需要设置返回值。 何谓线路过电流保护,瞬时电流速断保护?和它们的区别, 两种保护的基本原理是相同的。

变压器的纵差动保护原理及整定方法

热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法 浙江旺能环保股份有限公司 作者:周玉彩 一、构成变压器纵差动保护的基本原则 我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理,如图1所示。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同,因此,为了保证纵差动保护的正确工作,就必须适当选择两侧电流互感器的变比,使得在正常运行和外部故障时,两个二次电流相等,亦即在正常运行和外部故障时,差动回路的电流等于零。例如在图1中,应使 图 '2I =''2I = 。 同的。这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位,而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。 二、变压器纵差动保护的特点 变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流,而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大,因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究,现分别讨论如下: 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流 变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧,因此,通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡,在正常运行和外部故障的情况下,励磁电流较小,影响不是很大。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时,由于电磁感应的影响,可能出现数值很大的励磁电流(又称为励磁涌流)。励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍,这就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此必须想办法解决。为了消除励磁涌流的影响,首先应分析励磁涌流有哪些特点。经分析得出,励磁涌流具有以下特点: (1) 包含有很大成分的非周期分量,往往使涌流偏向于时间轴的一侧 ; (2) 包含有大量的高次谐波,而以二次谐波为主; (3) 波形之间出现间断,在一个周期中间断角为ɑ。 根据以上特点,在变压器纵差动保护中,防止励磁涌流影响的方法有: (1) 采用具有速饱和铁心的差动继电器; ?1′′ n ?1′

变压器差动保护的功能及定值计算

差动保护的功能及定值计算 1 微机变压器差动保护功能 1.1比率制动式差动保护 比率制动式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。当突变量大于0.25倍差动定值时投入,动作判据为; {Icd≥Icdset 当Izd≤Izdset时, Icd≥Icdset+K1(Izd-Izdset) 当Izd〉Izdset时, 电流方向以实际的功率方向为准。其中Icd为差电流: Icdset为差动保护整定计算值; Icdset为差动保护门槛计算值; Izd为保护制动电流 K1为比率制动系数(0.4~0.7)可选; H为变压器35kV侧流进差动保护实际电流; L为变压器10kV侧流进差动保护实际电流; 1. 2二次谐波闭锁功能 变压器投入时,励磁涌值为变压器额定电流的5~8倍,励磁涌中含有63%比率的二次谐波电流Im2。微机差动保护设置了二次谐波闭锁差动保护功能,来防止变压器空载投入时励磁涌流导致差动保护误动作。二次谐波制动功能的判据如下: Icd2≥K2Icd 式中,Icd为差动电流的基波分量; Icd2为差动电流中的二次谐波分量; K2为二次谐波制动系数(0.1~0.4)可选; 1.3差动速断保护 当变压器内部发生严重短路时,短路电流很大,由于铁芯饱和输出电压波形将发生畸变,为提高保护的可靠性和动作速度,差速断保护不受二次谐波闭锁条件限制直接动作,此功能由软件控制投入或退出。 1.4差流过大告警 动作判据为: Icd≥Icdset/2 式中,Icd为任一相的差动电流; Icdset为差动保护最小定值; 任一相差动电流大于差动电流定值一半时,运行超过3S后,发出差流过大告警信号。此功能由软件控制投入或退出。 1.5电流互感器二次回路断线监视功能 微机差动保护与传统常规差动保护在接线不同之处是: 为了判断电流互感器TA二次断线,差保高压侧TA必须接成星形接线,保护装置给出以下判据为: | a+ b+ c|>0.5A时,保护会发出断线警告信号,并由微机软件控制是否闭锁差动保护。此项功能均由自适应的门槛值控制,无需整定定值。 1.6变压器高压侧相位差与平衡补偿 Y,d——11组双绕组变压器,Y侧电流相位需要校正相位,常规接线高压侧TA的二次侧接成d型接线,而微机差动保护具有软件校正功能,只要投入Y/d功能即可,就校正了相位,相当于把二次接成了d型接线,TA二次输出线电流。 1.7变压器低压侧电流平衡系数 差保接线,变压器低压侧TA与高压侧TA二次电流平衡补偿,常规差保接线靠适当选择变压器两侧TA变比来实现,而微机差动保护是靠软件功能来完成,以高压侧二次电流为基

变压器差动保护的基本原理

变压器差动保护的基本原理 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别: 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。 变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 1)励磁涌流 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。

2)产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。

- 3)励磁涌流的特点: ①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。 ②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。

4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施: ①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护; ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护; ③利用间断角原理构成的变压器差动保护; ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 (1)稳态情况下的不平衡电流 ①变压器两侧电流相位不同 电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。

35kv变压器差动保护分析

摘要变压器的差动保护是反应变压器各端电流互感器二次电流流入差动继电器的电流差而动作的。在保护范围内无故障时,差动继电器内不平衡电流应接近于零。但在某些情况下,保护范围内无故障时差动继电器内仍有较大的不平衡电流。本文对变压器差动保护的这个特点进行介绍,并简单分析了变压器差动保护两种误动作的原因。 关键词变压器差动保护不平衡电流误动原因分析 引言差动保护是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来,并将两端的电气量进行比较,从而判断保护是否动作。根据基尔霍夫定律,保护范围内流入与流出的电流应该相等(变压器应该归算到同侧)。当保护范围内发生故障时,其流入与流出的电流就不相等了。差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。因此,这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度,适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。所以,这种方法广泛用于保护大容量、高电压的变压器,并以其优越的保护性能成为大容量、高电压变压器的主要保护方法。然而值得注意的是,由于变压器在结构和运行上具有一些特点,因此在实际运行中保护范围内无故障时,差动保护装置也具有较大的不平衡电流,这种不平衡电流可能引起差动保护装置的误动作。另外,即使考虑了变压器差动保护的这些特点并加以修正,由于这种保护装置的复杂性在有些情况下也常出现一些误动作现象。本文将就变压器差动保护两种误动作的原因加以简单的分析。 一、变压器差动保护的特点 1、变压器励磁涌流的存在 变压器励磁电流(激磁电流)仅流经变压器的某一侧,因此通过电流互感器反应到差动回路中将形成不平衡电流。稳态运行时,变压器的励磁电流不大,只有额定电流的2-5%。在差动范围外发生故障时,由于电压降低,励磁电流减小。所以这两种情况下所形成的不平衡电流都很小,对变压器的差动保护影响不大。 但是,当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下,则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的,具体分析如下:当二次侧开路而一次侧接入电网时,一次电路的方程为 u1=umcos(wt+α)=i1R1+N1dφ/dt (1) u1:一次电压, um:一次电压的峰值, α:合闸瞬间的电压初相角, R1:变压器一次绕组的电阻, N1:变压器一次绕组的匝数, φ:变压器一次侧磁通。 由于i1R1相对比较小 诜治鏊蔡 坛跏冀锥慰梢院雎圆患?lt;BR>所以 u mcos(wt+α)= N1dφ/dt dφ= ( um/ N1) cos(wt+α) dt 积分,得 φ=( um/ N1) sin(wt+α)+c φ=φm sin(wt+α)+c φm为主磁通峰值,c为积分常数。 设铁芯无剩磁当t=0时,φ=0 所以c=-φmsinα 所以空载合闸磁通为 φ=φm sin(wt+α) -φmsinα(2) 由(2)式可得空载合闸磁通的大小与电压的初相角α有关考虑最不利情况 当α=900时,电压过零

相关文档
最新文档