变压器差动保护的功能及定值计算
变压器差动保护整定计算

变压器差动保护整定计算一、差动保护原理差动保护是利用变压器的输入和输出电流之间的差值进行保护的一种方式。
在正常情况下,变压器的输入电流和输出电流相等,而在发生故障时,输入电流和输出电流之间产生差值。
差动保护通过检测输入电流和输出电流之间的差值来判断是否存在故障,并通过动作切断故障电流,以保护变压器。
二、差动保护整定计算步骤1.确定保护范围首先需要确定差动保护的保护范围,即需要保护的主变和辅助设备。
通常,主变的正常工作情况下输入电流和输出电流是相等的,所以主变是差动保护的主体。
而辅助设备,如电压互感器和电流互感器,用于测量输入和输出电流,提供差动保护的输入信号。
2.确定定值差动保护的定值包括整定电流和判别电流。
整定电流是在正常工作状态下主变的输入电流和输出电流之间的差值。
判别电流是设置的比整定电流更高的一个阈值,用于判断是否存在故障。
3.确定相位和极性相位是差动保护中的重要参数,需要确保主辅助设备的相位匹配。
极性是用于检测输入和输出电流方向是否相同,相同则为正极性,不同则为负极性。
4.计算误动作概率误动作概率是差动保护的重要指标之一,衡量了保护的准确性和可靠性。
误动作概率越低,说明差动保护越准确和可靠。
计算误动作概率需要考虑到不完美互感器和其它影响因素。
5.调整整定值根据误动作概率和实际工作情况,可以对整定值进行调整。
通常,较低的误动作概率需要更高的整定电流和判别电流,但也会增加保护的动作时间,所以需要权衡。
三、差动保护整定计算相关公式1.整定电流计算公式整定电流一般使用主变额定电流的一个百分比来表示,通常为主变额定电流的10-30%。
整定电流计算公式如下:I整定=K*I主变其中,I整定为整定电流,K为整定系数,I主变为主变额定电流。
2.判别电流计算公式判别电流一般取整定电流的2-3倍。
判别电流计算公式如下:I判别=n*I整定其中,I判别为判别电流,n为判别系数,I整定为整定电流。
3.误动作概率计算公式误动作概率计算公式较为复杂,可以根据具体情况选择不同的公式。
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/ nB2、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。
变压器保护定值计算

变压器保护定值计算变压器保护定值计算是为了保护变压器在运行过程中不受外界异常因素的影响,保证变压器能够安全稳定运行。
变压器保护定值计算主要包括油温保护、短路保护、差动保护和过电压保护等。
下面将详细介绍每一种保护的计算方法。
1.油温保护油温保护旨在防止变压器油温超过限定值而引起变压器内部短路或其它故障。
油温保护定值计算一般应按照变压器的额定功率、绕组和冷却方式等参数来确定。
油温保护定值通常为变压器使用的油温上升限制值。
根据变压器的额定功率和绕组方式,可以通过查阅相关规范和文献,查找到对应的油温上升限制值。
2.短路保护短路保护是为了防止变压器在短路故障发生时过流过热而烧毁。
短路保护的定值计算主要包括计算负载电流和计算短路电流两个环节。
(1)计算负载电流:根据变压器的额定容量和负载率来计算变压器的负载电流。
负载电流计算公式为:负载电流=变压器额定容量/(根号3*变压器额定电压)。
(2)计算短路电流:根据变压器的额定容量和短路阻抗来计算变压器的短路电流。
短路电流计算公式为:短路电流=变压器额定容量/(根号3*变压器额定电压*短路阻抗)。
3.差动保护差动保护是为了防止变压器的内部绕组短路故障引起严重事故。
差动保护定值计算主要包括计算可靠性因数和制动电流两个环节。
(1)计算可靠性因数:可靠性因数是差动保护装置的一个重要参数,用于判断差动保护的可靠性。
可靠性因数的计算需要考虑变压器的额定容量、绕组和差动电流等参数。
计算公式为:可靠性因数=({(Ia1-Ia2)/(Ib1-Ib2)}^2+{(Ia1-Ia3)/(Ic1-Ic3)}^2)^(1/2)其中,Ia1、Ia2、Ia3分别为A相的差动电流、备用差动电流和零序差动电流,Ib1、Ib2为B相的差动电流和备用差动电流,Ic1、Ic3为C相的差动电流和零序差动电流。
(2)制动电流:制动电流是差动保护装置的动作阈值,用于判断差动保护装置是否对故障起动。
制动电流的计算主要依据变压器的额定容量和差动保护装置的制动系数。
差动整定计算说明(详细)

差动保护(DCAP3040、DCAP3041)定值整定说明说明:三圈变的整定计算原理与二圈变的整定计算原理相同,现以三圈变为例来说明差动保护的整定计算。
1、计算变压器各侧额定一次电流n n n U S i 3/=式中 S n —变压器额定容量(kV A )(注意:与各侧功率分配无关)U n —该侧额定电压(kV )2、计算变压器各侧额定二次电流ln /n i K I n jx n ⋅='式中 K jx —该侧CT 接线系数(二次三角形接线K jx =3,星形接线K jx =1)n ln —该侧CT 变比3、计算平衡系数设变压器三侧的平衡系数分别为Kh 、Km 和Kl ,则:(a )降压变压器:选取高压侧(主电源侧)为基本侧,平衡系数为''=''==nlnh nm nh m h I I K I I K K //11(b )升压变压器:选取低压侧(主电源侧)为基本侧,平衡系数为1//1=''=''=K I I K I I K nm nl m nhnl h4、保护内部计算用变压器各侧额定二次电流经平衡折算后,保护内部计算用变压器各侧二次电流分别为'='='=ll m m m h h I K I I K I Ih K I 1保护内部计算用各侧额定二次电流分别为:对降压变压器: '='='='='='=nhnl l nl nh nm m nm nhnh h nh I I K I I I K I I I K I对升压变压器: '='='='='='=nlnl l nl nl nm m nm nlnh h nh I I K I I I K I I I K I可见经平衡折算后I nh =I nm =I nl ,即保护内部计算用变压器各侧额定二次电流完全相等,都等于所选的基本侧的额定二次电流。
变压器差动保护定值计算

变压器差动保护定值计算变压器差动保护是变压器保护中最重要和最常用的保护之一,其主要目的是保护变压器的主绕组免受内部故障的损害。
差动保护的主要功能是检测并迅速断开变压器的故障电流,以防止损坏变压器。
差动保护的定值计算是确保差动保护能够在故障发生时正确动作的重要步骤。
1.差动保护的基本原理差动保护是根据变压器主绕组和中性点两端的电流之差来判断变压器是否发生故障。
当变压器内部发生故障时,主绕组电流和中性点两端电流的差值会发生变化,差动保护通过比较变压器主绕组电流和中性点两端电流的差值来判断是否发生故障,并采取保护动作。
2.差动保护定值计算的基本公式差动保护的定值计算主要包括相位选择的确定和整定电流的确定两部分。
差动保护的相位选择是指选取主绕组电流和中性点两端电流在相位上的差值,一般为30度或60度。
整定电流是指差动保护的动作电流,一般选择主绕组额定电流的百分比作为整定电流。
3.差动保护定值计算的步骤(1)确定相位选择:根据变压器的接线方式和额定电流,选择合适的相位选择角度。
一般情况下,变压器采用星形中性点接地,采用30度的相位选择。
(2)确定整定电流系数:整定电流系数是指差动保护整定电流与主绕组额定电流之比。
一般情况下,变压器差动保护选择主绕组额定电流的20%作为整定电流。
4.差动保护定值计算的实例假设一个500kVA变压器,接线方式为Y/△,主绕组额定电流为800A,相位选择角度为30度。
根据上述的定值计算步骤,可以得到差动保护的定值计算如下:(1)相位选择角度:30度;(2)整定电流系数:20%;(3)整定电流=主绕组额定电流×整定电流系数=800A×0.2=160A。
因此,在这个实例中,差动保护的定值为相位选择角度为30度,整定电流为160A。
总结:差动保护的定值计算对于保护变压器的安全运行至关重要。
通过确定相位选择角度和整定电流系数,可以得到差动保护的整定电流。
差动保护的整定电流应根据变压器的额定电流进行选择,并根据变压器的接线方式选择合适的相位选择角度。
变压器差动保护

变压器差动保护一、引言:电力变压器对电力系统的安全稳定运行至关重要。
一旦发生故障遭到损坏,将会造成很大的经济损失,因此,对继电保护的要求很高,差动保护是变压器主保护之一,动作迅速、灵敏而且可靠。
该保护也是我们继电保护调试人员在工作中经常接触到的设备。
下面将介绍一些有关于差动保护方面的一些知识。
二、差动保护的作用:差动保护是防止变压器内部故障的主保护,在35KV及以上变电站中普遍采用,主要用于保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备以及连接这些设备的导线。
简单地讲,就是输入的两端TA之间的设备。
由于差动保护对保护区外故障不会动作,因此差动保护不需要与区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合,发生区内故障时,可以整定为瞬时动作。
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,所以用于变压器主保护。
三、差动保护的原理:差动保护是利用基尔霍夫电流定律中“在任意时刻,对电路中的任一节点,流经该节点的电流代数和恒为零”的原理工作的。
差动保护把被保护的变压器看成是一个节点,在变压器的各侧均装设电流互感器,把变压器各侧电流互感器副边按差接线法接线,即各侧电流互感器的同极性端都朝向母线侧,将同极性端子相连,并联接入差动继电器。
在继电器线圈中流过的电流是各侧电流互感器的副边电流之差,也就是说差动继电器是接在差动回路的,从理论上讲,正常情况下或外部故障时,流入变压器的电流和流出的电流(折算后的电流)相等,差回路中的电流为零。
当变压器正常运行或区外故障(流过穿越性电流)时,各侧电流互感器的副边电流流入保护装置,通过微机保护程序运行,各侧电流存在的相位差由软件自动进行校正,自动计算出各侧电流IH-(IM-IL)接近为零(IH为高压侧电流,IM为中压侧电流,IL为低压侧电流)则保护不动作。
变压器差动保护整定计算
变压器差动保护整定计算一、差动保护原理变压器差动保护是通过测量变压器两侧电流的差值来实现。
差动电流是指变压器两侧电流的差值,当变压器正常运行时,两侧电流大小是相等的,差动电流为零。
但当变压器发生内部故障时,两侧电流会不同,产生差动电流,差动保护即通过检测差动电流实现对变压器内部故障的保护。
二、整定计算方法1、动作电流的整定(1)按变压器额定电流进行整定动作电流整定值为变压器额定电流的5%~15%。
(2)按变压器额定容量进行整定动作电流整定值为变压器额定容量的3%~10%。
(3)按计算值进行整定由于变压器容量的变化和负荷的波动,按照变压器的额定电流或额定容量进行整定会产生误判。
因此,一般采用计算法进行动作电流的整定。
计算公式为:式中,Is为动作电流,S为变压器容量,k为重合闸系数,一般取0.8~0.9。
2、校对系数的整定差动保护装置精度有一定的误差,为了提高差动保护的精度,需要进行校对系数的整定。
校对系数的整定方法一般有以下两种:(1)按精度等级进行整定按照差动保护装置的精度等级进行整定,一般取0.8~0.9。
(2)按变压器灵敏系数进行整定根据变压器的灵敏系数进行整定,灵敏系数一般取0.1~0.3。
3、时间延迟的整定为了避免因瞬时故障而误动,差动保护需要进行时间延迟的整定,延迟时间一般为0.15~0.3s。
三、差动保护整定计算示例假设一个变压器的容量为1000kVA,额定电流为100A,差动保护装置的精度等级为0.5级,重合闸系数为0.9,灵敏系数为0.2,时间延迟为0.2s。
则进行差动保护的整定计算如下:(1)动作电流的整定按计算值进行动作电流的整定,Is=0.2某1000某0.9/100=1.8A(2)校对系数的整定根据设备的精度等级进行整定,校对系数为0.9。
(3)时间延迟的整定时间延迟为0.2s。
以上就是变压器差动保护整定计算的详细介绍,差动保护整定是保障变压器安全运行的重要环节,需要进行合理的整定计算,以提高差动保护装置的精度和可靠性。
变压器差动保护整定计算
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1.1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: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: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(min2max 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0.25,因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最⼤可达16倍。
1.2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:Δ侧:式中:a I ?、b I ?、c I ?为Δ侧TA ⼆次电流,a I '?、b I '?、cI '?为Δ侧校正后的各相电流;A I ?、B I ?、C I ?为Yo 侧TA ⼆次电流,a I '?、b I '?、c I '?为Yo 侧校正后的各相电流。
其它接线⽅式可以类推。
10kv变压器保护定值计算实例
10kv变压器保护定值计算实例在电力系统中,变压器是非常重要的电力设备之一。
为了保证变压器的安全运行,需要进行保护定值的计算。
本文将以10kV变压器为例,详细介绍保护定值计算的实例。
一、变压器保护概述保护装置的主要任务是在变压器内部发生故障时,及时切断故障电路,以避免进一步损坏变压器。
常见的保护装置包括差动保护、过电流保护、温度保护等。
二、差动保护定值计算差动保护是变压器保护中常用的一种方式。
差动保护的原理是通过比较变压器的输入端和输出端电流的差值,实现故障的判断和切除。
差动保护的主要参数有整定电流和动作时间。
1. 整定电流的计算整定电流是差动保护的主要参数之一,它决定了判断故障的敏感性。
对于10kV变压器,整定电流一般为变压器额定容量的百分之几,具体数值需要根据变压器的额定容量和性能来确定。
2. 动作时间的计算动作时间是差动保护的另一个重要参数,它决定了保护装置的响应速度。
动作时间的计算需要考虑变压器的额定容量、变压器的类型、故障电流的大小以及保护装置的特性等因素。
三、过电流保护定值计算过电流保护是变压器保护中另一种常用的方式。
过电流保护根据变压器的故障电流大小,判断是否发生故障并进行相应的切除。
过电流保护的主要参数有整定电流和动作时间。
1. 整定电流的计算整定电流是过电流保护的主要参数之一,它决定了判断故障的灵敏度。
对于10kV变压器,整定电流一般为变压器额定容量的百分之几,具体数值需要根据变压器的额定容量和性能来确定。
2. 动作时间的计算动作时间是过电流保护的另一个重要参数,它决定了保护装置的动作速度。
动作时间的计算需要考虑变压器的额定容量、变压器的类型、故障电流的大小以及保护装置的特性等因素。
四、温度保护定值计算温度保护是变压器保护中非常重要的一种方式。
温度保护通过监测变压器的温度变化,防止其过热而导致故障。
温度保护的主要参数为设置温度和动作时间。
1. 设置温度的计算设置温度是温度保护的主要参数之一,它一般为变压器的允许温度上限减去设定的安全余量。
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1.1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: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: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 2n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流,min 2n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值,max 2n 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0.25,因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。
1.2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:Δ侧:式中:a I 、b I 、c I 为Δ侧TA 二次电流,a I '、b I '、c I '为Δ侧校正后的各相电流;A I 、B I 、C I 为Yo 侧TA 二次电流,aI '、b I '、c I '为Yo 侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通过变压器接线方式整定控制字(参见装置系统参数定值)选择接线方式。
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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准,投入平衡系数KL其计算方法:UNLNCL KNLNCLKL = √3 = √3UNHNCH KNHNCH式中: UNH、NNL分别为高低压侧额定电压;NCH、NCL分别为高低压侧TA变比;KNH、KNL分别为高低压侧电压互感器变比;实际运行中,由于TA变比、相位误差,还要根据实际情况做出适当调整KL,以保证差流最小(近似为0)。
H√3 LIcd= - KL = 0NCH NCL式中,Icd为实际差电流;H、L分别为变压器高、低压侧一次电流;NCH、NCL分别为变压器两侧TA变比;1.8突变量启动故障录波功能保护的突变量启动元件动作判据为: | (t)- (t-N)|-| (t-N)- (t-2N)|≥0.25Icdset式中,N=32为一个周波的采样点数, i(t)为第七个采样点的采样值。
任一相差动电流的突变量大于整定值时,启动故障录波功能,按照每周波32点记录三相差动电流在故障时刻前8周波、后56周波的采样值。
装置按照时间顺序只保留最新两次故障的录波数据,以备分析。
2、微机变压器差动保护整定计算微机比率式差动保护整定计算,主要是为实现差动保护功能,计算确定差动保护最小动作电流、制动电流门槛值、制动比率系数、二次谐波制定系数、变压器低压侧电流平衡系数、灵敏度校验等。
2.1计算实例某35kV变电站,主变为SZq-5000/35,额定电压比为35/10.5kV。
35kV侧额定电流I1e=82.5A,10.5kV侧额定电流I2e=275A。
经计算系统最小运行方式下35kV母线三相短路电流I(3)D1min=970A,两相短路电流I(2)D1min=840A。
10kV母线三相短路电流I(3)D2max=460A,主变35kV变流器变比NCH=30,10kV侧TA变NCL=60,试计算保护定值。
2.1.1差动保护最小动作电流和突变量电流在最大负荷下,差动保护不应误动作,应大于最大负荷时差动回路不平衡电流,不平衡二次电流按下式计算:√3KK[Ktxfwc+△U+△fpn]Ie1IPDfh=NCH1.73×1.5(0.1+0.05+0.1)82.5= = 1.8 (A)30式中,KK—可靠系数,取1.5;Ktx—电流互感器同型号系数,不同取1;Fwc—电流互感器允许误差,取0.1;△U—变压器调压误差,取0.05;△fpn—电流互感器变比相对误差,取01;NCH—35kV侧TA变比;差动保护二次最小动作电流,按变压器额定电流的0.5倍来整定: 当突变量大于0.25倍Icdset 时投入故障录波功能:Icd=0.25×Icdset=0.25×2.4=1(A)2.1.2制动电流门槛值当保护达到电流门槛值时,保护开始产生制动作用。
为了提高对变压器内部匝间短路时不受制动作用提高灵敏度(一般匝间短路故障电流小于变压器额定电流),因此制动电流门槛值取变压器一次额定电流Ie1,其二次制动电流门槛值按下式计算:式中,Ie1—变压器额定电流;NCH—变压器35kV侧TA变比;2.1.3比率制动系数K1为了防止外部故障时差动保护误动作,必须合理地选择比率制动系数K1。
当系统在最大运行方式下,10kV母线三相短路电流I(3)D2max即为区外故障时的保护制动电流:| H + L |zd= = I(3)D2max2区外故障时,变压器差动保护只流过不平衡电流,也是差动保护动作电流Icd,即:Icd=Ipb=(Ktx•fwc+ΔU+Δfpn)I(3)D2max考虑一定的可靠裕度,取可靠系数后计算比率制动系数为:KK(Ktxfwc+ΔU+Δfpn)•I(3)D2maxK1′= I(3)D2max=KK(Ktxfwc+ΔU+Δfpn)式中,KK—可靠系数取1.5;Ktx—电流互感器同型系数,不同取1;Fwc—电流互感器允许误差取0.05;Δfpn—电流互感器变比使差动臂电流未完全平衡所产生的相对误差取0.1;将以上数据代入上式得:K1′=KK(Ktxfwc+ΔU+Δfpn)=1.5(0.1+0.05+0.1)=0.375计算比率制动系数K1′,是保护避越区外故障不平衡电流的制动特性曲线在制动电流门槛值Izdset转折点的斜率, 即K1′=tgψ1′0.375,ψ1′= 22.8°。
一般选择K1> K1′,本例K1选0.5,K1=tgψ1′=0.5,ψ1′= 29.5°比率制动系数K1与差动保护动作电流、制动电流门槛值的关系为:Icdset=K1Izdset,当Izd≤Izdset时,Icd≥Icdset+K1(Izd-Izdset),当Izd>Izdset时2.1.4二次谐波制动系数为了防止变压器空载投入时,励磁涌流导致差动保护误动作,要适当选择二次谐波制动系数K2、K2一般在(0.1~0.4)范围内选,本例K2选0.15。
2.1.5差动速断保护差速断保护不受比率制动限制,差速断保护定值应避越变压器投入时的励磁涌,根据经验一般按变压器额定电流的5~8倍选择,本例按5.5Ie1选择,差速断保护二次定值:√3×5.5Ie1 1.73×5.5×82.5Icsdset= = = 26 (A)NCH 30差速断保护定值应避越区外故障时流进保护最大的不平衡电流IpbIpb=KK(Ktxfwc+ΔU+Δfpn)•I(3)D2max=1.5(0.1+0.05+0.1)460=172(A)Icds〉Ipb, 5.5Ie1〉IPb,457〉172 (A)2.1.6变压器低压侧电流平衡系数KL当变压器满载运行时,差电流Icd2.1.7比率系数K1的校验根据K1′和ψ1′角画出制动特性曲线1,根据计算出的K1和角ψ1、Icdset、Izdset画出制动特性曲线2如图所示。
从制动特性图分析,因K1〉K1′制动特性曲线2各点值都在制动特性曲线运动1各点值的上方,说明在保护区外发生短路时,差动保护就能避越不平衡电流Ipb,保护就不会发生误动作,所以选择K1=0.5。
但是如果差动保护定值为I′cdset、制动电流门槛值为I′zdset时,虽K1〉K1′但在制动特性曲线3的a′b′段范围内,区外部故障时不平衡电流将大于差动保护定值I’cdset 差动保护将发生误动作。
因此,为了兼顾灵敏度和选择性要求,必须合理选择Icdset和Izdset,选用的保护制动特性曲线2的转折点α,必须在曲线运动1α点的上方。
2.1.8保护灵敏度校验(1)差动速断电流保护灵敏度校验差动速断电流保护灵敏度KLM应按系统最小运行方式下,变压器35kV侧套管外三相短路电流ID1min=970(A)来校验:用35kV侧套管外两相短路电流ID1min 来校验:(2)比率制动式差动保护灵敏度校验变压器微机比率制动式差动保护的灵敏度KLM,应按系统最小运行方式下变压器35kV 套管处发生两相短路电流ID1min=840(A)来校验。
变压器35kV侧套管处两相短路时,因保护制动电流I″zd = ,又因I′H =ID1min,I′L=0,所以I″zd= = 420(A)。
此时,流进差动保护的电流:I″cds=Icds+K1(I″zd-Izd)式中: Icds=41.3(A)为差动保护一次定值;Izds=82.5(A)为差动保护一次电流门槛值;K1比率制动系数K1=0.5;则差动保护的灵敏度KLmI(2)D1min I(2)D1minKLm = =Icds Icds+K 1 (I″zd-Izd)840 840= = =4〉2合格41.3+0.50(420-82.5) 2102.1.9微机变压器差动保护定值单根据以上计算结果,微机变压器差动保护定值见表1:。