13微机保护

& U 3T (t ) 幅值比动作方程： & U 3 N (t ) & U 3T (t t cc ) & U 3 N (t t cc )
＞ P set ＞ Pset
相量比动作方程：
& & U 3T (t ) U 3T (t t cc ) & (t ) U (t t ) & U 3N 3N cc
& K g U 3N
＜
& & & U 3 N + K pU 3T
1）系数自调整式3次谐波电压接地保护
& & & U 3 N (t ) N c (t t cc )U 3T (t )
& ＞ K gU 3N
式中
& & & N c = U 3 N ( t ) / U 3T ( t )
2）3次谐波电压比突量式接地保护
& & I ABF = 3 C1 I 1F & I BCF = 0 & & I CAF = 3 C1 I 1F
单相接地短路故障的幅值是两相非故障相电流电流 差等于零 。
（2）两相短路
& & I ABF = 3 C1 I 1F & & I BCF = 2 3 C1 I 1F & & I CAF = 3 C1 I 1F
＞ SI N I T cosθ
故障分量差动算法，其动作方程为：
i N (k ) iT (k ) K i N (k ) + iT (k )
2、反应定子不对称故障的故障分量保护
由于内部故障与800。因此，比较机端负序电压 和电流故障分量的相位就能正确确定发电机内、外部故 障。
除上述保护外应考虑设置接地保护。通常针对如下 三种接地方式配置不同的保护。 1）中性点直接接地运行，配置二段式零序过电流保 护。 2）中性点可能接地或不接地运行，配置一段两时限 零序无流闭锁零序过电压保护。 中性点经放电间隙接地运行，配置一段两时限式间 隙零序过电流保护。 对于双圈变压器，后备保护可以只配置一套，装于 降压变的高压侧（或升压变的低压侧）；三绕组变 压器，后备保护可以配置两套：一套装于高压侧作 为变压器的后备保护，另一套装于中压侧或低压的 电源侧，作相邻后备。
（2）基波相量纵差保护 动作方程主要有以下两种：
& & & & I N IT K I N + IT
& I 2 SI I cos θ I N &T N T
系数K与S之间关系：
4K 2 S= 2 1 K
为了提高差动保护的灵敏度，可利用反应故障分 量实现的纵差保护，其动作方程为：
& & I N I T
1）电流差动法：性能特别优越的一种获取内 部故障信息的方法。 2）电流相位比较法：它只利用了电流相量中 的相位信息，舍去幅值信息。 3 3）方向比较法：比较被保护对象各端功率方 向判断内部或外部故障。 4）量值区分法：用数值大小区分内部或外部 故障。 5）逻辑判定法：根据逻辑关系判定区内外故 障。
& = ( I I ) / 3 = I e j 30o & & & I by 2 by1 cy1 by1
& = ( I I ) / 3 = I e j 30o & & & I cy 2 cy1 ay1 cy1
相位补偿后各相电流只改变了相位角，而模值没有改变。
（3）比率差动保护 动作方程
I d I res
（1）发电机与系统并列运行时的判据
& ( I f 2 ε f 2 I ( S 2 ε 1 )
（2）发电机与系统解列运行时的判据
& & & ( I f 2 ε f 2 I ( I 2 ≤ ε I ) I ( U 2 ε U 2
利用相位比较时，动作方程为
& I 2 360 ≥ arg ≥ 180 o & U 2
I d I op. min ≥ K res I res I res. min
同时满足上述两个方程差动元件动作。各侧 电流的方向都以指向变压器为正方向。 双绕组变压器差动和制动电流分别为：
& & Id = Ih + IL
I res
& & Ih IL = 2
三绕组变压器差动和制动电流分别为
& & & Id = Ih + Im + IL
3、应用前景 反应故障分量的继电保护，它不受正常负 荷电流、系统振荡和两相运行的影响；故障分 量的方向元件有明确的方向性，且不受过渡电 阻的影响，也不存在电压动作死区。可以预期， 故障分量进一步得到开发利用的前景十分广阔。 反应故障分量的保护是建立在故障附加状 态所产生的故障信息的基础上，而故障附加状 态的有关参数是可以实时测量确定，这就为进 一步提高保护的性能提供了可能。
选相流程步骤： 1）判断是接地短路还是相间短路； 2）如果是接地短路，先判断是否单相接地； 3）如果不是单相接地，则判断哪两相接地； 4）如果不是接地短路，则先判断是否三相短路； 5）如果不是三相短路，则判断是哪两相短路。
接地？
哪一相 接地? 哪两相 接地?
哪两相 短路?
1、相电流差工频变化量选相 相电流差工频变化量选相元件是在系统发 生故障时利用两相电流差的变化量的幅值特征 来区分各种类型故障。 （1）单相接地短路故障
电力变压器微机保护 1、特点 变压器微机保护在硬件上与线路微机保护 相类同，由于保护上的特殊要求，软件上较常 规高压设备保护在使用方便、性能稳定、灵敏 度和可靠性等各方面都具有明显突出的特性。 新型的变压器微机保护软件采用了工频变化量 比率差动元件，提高了变压器内部小电流故障 的检测灵敏度。
2 、中、低压变电所主变压器的保护配置 （1）主保护配置 1）比率制动式差动保护。中、低压变电所主 变容量不会很大，通常采用二次谐波闭锁原理 的比率制动式差动保护。 2）差动速断保护。 3）本体主保护。本体瓦斯、有载调压重瓦斯 和压力释放。 （2）后备保护配置 主变压器后备保护均按侧配置，各侧后备保护 之间、各侧后备保护与主保护之间软件硬件均 相互独立。
& & Re [U BC I A e j 45° ] 0
当采用微机保护时，用程序的方法进行。 变压器星形侧相位补偿式：
& I ar =
& I br =
& & I aY I bY 3
& & I bY I cY 3
& & I cY I cY 3
& I cr =
星形侧带变压器中性点零序电流补偿法：
3.5 故障信息 故障信息的识别、处理和利用是继电保护技术 发展的基础。 1、故障信息和故障分量 故障信息可分为内部故障信息和外部故障信息 两类。 研究故障信息可用叠加原理加以研究信息的 特征。
故障状态 非故障状态 故障附加状态
2、故障信息的识别和处理 （1）故障信息与非故障信息的区分方法 消除非故障法的理论依据是叠加原理。发生短路时， 由保护安装处测量的实测电压、电流量减去非故障 状态下的电压、电流就可获得故障分量。 （2）内部和外部故障信息的提取方法 根据比较被保护对象输入和输出电气量的基本原理 实现的。
4、复合电压闭锁过电流保护 作用：复合电压闭锁过电流保护作为变压器或相 邻元件的后备保护，过电流起动值可按需要配置 若干段，每段可配不同的时限。 （1）保护原理 由复合电压元件、相间方向元件及三相过电流元 件构成“与门”。相间方向元件可由软件控制字 整定“投入”或“退出”，相间方向的最大灵敏 角也可由软件控制字整定为- 45° （ - 30° ）或 135°（150°）。复合电压元件和相间方向元 件的电压输入可取自不同的电压互感器。
& & & I br = I I + I II + I III
2） I br = max( I&I , I&II , I&III )
发电机微机保护 1、发电机微机保护 （1）采样值纵联差动保护 电流瞬时值采样值在每一个时刻都满足基尔霍夫定 律，其动作方程为：
id (k ) K ir (k )
为防止短时干扰的影响，应重复判断M次，再发出 命令。
（2）差动保护电流互感器接法分析 Y，d11变压器微机保护相位补偿是由微机保 护软件内实现的。设相位补偿前的电流 & 为 I&ay1 、I&by1 、I&cy1 ，补偿后电流为 I&ay 2 I&by 2 ，cy 2 I 补偿方法如下：
& = ( I I ) / 3 = I e j 30o & & & I ay 2 ay1 by1 ay1
& & I res = max{ I h 、 I&m 、 L } I
保护同时利用差动电流中的2次谐波分量作为 励磁涌流闭锁判据：
Id2 K2Id
采用波形比较技术将变压器励磁涌流和故 障电流区分开来。闭锁方式采用分相闭锁。
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。 其中： 1）躲过空投变压器时产生的最大励磁涌流； 2 2）躲过外部短路时产生的最大不平衡电流。 当差动保护电流互感器选择合适时，变压器 外部短路流过差动速断的不平衡电流小于变 压器励磁涌流，因此差流速断定值可考虑只 躲过变压器励磁涌流。
o
或
S 2
& I 2 sin(arg ) & U 2
S 2 = I 2 R U 2 I I 2 I U 2 R
≤0
≥ ε2
可用虚部、实部表示为