變壓器保護校驗方法

1、RCS-978系列變壓器保護測試一、RCS-978型超高壓線路成套保護 RCS-978配置： 主保護：穩(wěn)態(tài)比率差動，工頻變化量比率差動，零序比率差動， 諧波制動， 后備保護：復合電壓閉鎖（啟動）方向過流零序方向過流保護間隙零序過流過壓保護零序過壓穩(wěn)態(tài)比率差動一、保護原理u 基爾霍夫電流定律，流入=流出（1）差動元件的動作特性在國內生產的微機型變壓器差動保護中，差動元件的動作特性較多采用具有二段折線的動作特性曲線，如下圖：K=tanIres.min動作區(qū)Iop.minIop速動區(qū)制動區(qū)在上圖中，Iop.min為差動元件起始動作電流幅值，也稱為最小動作電流；Ires.min為最小制動電流，又稱為拐

2、點電流；K=tan為制動特性斜率，也稱為比率制動系數。微機變壓器差動保護的差動元件采用分相差動，其動作具有比率制動特性。動作特性為：拐點前（含拐點）： 拐點后： 式中 Iop 差動電流的幅值 Ires 制動電流的幅值也有某些變壓器差動保護采用三折線的制動曲線。（2）動作方程和制動方程：差動電流Iop和制動電流Ires的獲取差動電流（即動作電流）：取各側差動電流互感器（TA）二次電流相量和的絕對值。以雙繞組變壓器為例， 在微機保護中，變壓器制動電流的取得方法比較靈活。國內微機保護有以下幾種取得方式： 二、測試要點：標么值的概念 另：注意，978可以自動輔助計算當前的差流，但其同時顯示的“制流X相

3、”并不是當前X相的制動電流，而是當前X相制動電流下的動作電流邊界！三、試驗舉例：保護定值：動作門檻：0.3 差動速斷電流：4I側（Y接線）二次側額定電流：3.935；II側（Y接線）二次側額定電流：3.765；III側（D接線）二次側額定電流：3.955由于該保護的補償系數由標么值的方式計算，則每一側的補償系數是該側二次側額定電流的倒數。1選擇“差動菜單”“擴展差動”2在“Id,r定義”頁面，選擇“測試項目”為“比例制動”；“動作電流Id”為“K1×I1K2×I2”；“制動電流Ir”為“(|K1×I1|K2×I2|)/K”；“K1”“K2”分別為各二次側

4、額定電流的倒數；“K”為2。3選擇高壓側對低壓側Y/D，補償系數k1=1/3.935=0.2541,補償系數k2=1/3.955=0.25284在“I1,2接線”頁面，選擇“變壓器方式”為“Y/D-11”。5在“固定Ir”頁面，設置“變化范圍”為“0.0A”至“4.0A”；設置“步長”為“0.1A”。6在“搜索Id”頁面，設置“搜索起點”為“10.0”；“終點”為“100.0”；“動作門檻”為“0.3”；有些保護需要復歸，則設置“間斷時間”大于復歸時間。(注：以上電流值的單位沒有意義，都是標么值)7開始試驗工頻變化量比率差動一、保護原理 分別為變壓器各側電流的工頻變化量。為差動電流的工頻變化量

5、。為制動電流的工頻變化量，取最大相制動。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置工頻變化量比率差動不需要用戶整定。保護定值清單：動作門檻：0.2標么值I側（Y接線）二次側額定電流：3.935；II側（Y接線）二次側額定電流：3.765；III側（D接線）二次側額定電流：3.955 由于該保護使用變化量啟動，則如果負荷電流為零時，和穩(wěn)態(tài)比率差動相同。1選擇“差動菜單”“擴展差動”2在“Id,r定義”頁面，選擇“測試項目”為“比例制動”；“動作電流Id”為“K1×I1K2×I2”；“制動電流Ir”為“Max(|K1×I1|，|K2×I2|)

6、”；“K1”“K2”分別為各二次側額定電流的倒數。3在“I1,2接線”頁面，選擇“變壓器方式”為“Y/D-11”。4在“固定Ir”頁面，設置“變化范圍”為“0.0A”至“4.0A”；設置“步長”為“0.1A”。5在“搜索Id”頁面，設置“搜索起點”為“10.0”；“終點”為“100.0”；“動作門檻”為“0.2A”；有些保護需要復歸，則設置“間斷時間”大于復歸時間。6開始試驗零序比率差動一、保護原理零序比率差動保護主要應用于自耦變壓器。動作、制動方程如下： 其中分別為I側、II側和公共繞組側零序電流；為零序差動電流；為零序差動制動電流。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置

7、保護定值清單：零序比率差動啟動定值：5.0A（1.0In,In=5.0A） 零差I側平衡系數：1 零差II側平衡系數：2 零差公共側平衡系數：2由于該保護的補償系數。由于單相故障時的故障電流就是零序電流，則測試儀輸出給保護的電流，在高壓側和低壓側都只接A（x）相電流。1選擇“差動菜單”“擴展差動”2在“Id,r定義”頁面，選擇“測試項目”為“比例制動”；“動作電流Id”為“K1×I1K2×I2”；“制動電流Ir”為“Max(|K1×I1|，|K2×I2|)”；“K1”“K2”分別為各側零差補償系數。3在“I1,2接線”頁面，選擇“變壓器方式”為“Y/Y-

8、12”，沒有相位補償。4在“固定Ir”頁面，設置“變化范圍”為“0.0A”至“6.0A”；設置“步長”為“0.1A”。5在“搜索Id”頁面，設置“搜索起點”為“10.0”；“終點”為“100.0”；“動作門檻”為“5.0A”；有些保護需要復歸，則設置“間斷時間”大于復歸時間。6開始試驗注：如果零序比率差動啟動定值大于0.5In，則其拐點電流自動設為In。否則拐點電流為0.5In分側差動保護原理一、保護原理 其中分別為I側、II側和公共繞組側零序電流；為零序差動電流；為零序差動制動電流。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置保護定值清單：分側差動啟動定值：1.5A 分側差動比

9、率制動系數：由于該保護的補償系數由標么值的方式計算，則每一側的補償系數是該側二次側額定電流的倒數。1選擇“差動菜單”“擴展差動”2在“Id,r定義”頁面，選擇“測試項目”為“比例制動”；“動作電流Id”為“K1×I1K2×I2”；“制動電流Ir”為“Max(|K1×I1|，|K2×I2|)”；“K1”“K2”分別為各二次側額定電流的倒數。3在“I1,2接線”頁面，選擇“變壓器方式”為“Y/Y-12”。4在“固定Ir”頁面，設置“變化范圍”為“0.0A”至“12.0A”；設置“步長”為“1.0A”。5在“搜索Id”頁面，設置“搜索起點”為“10.0”；“終

10、點”為“100.0”；“動作門檻”為“1.5A”；有些保護需要復歸，則設置“間斷時間”大于復歸時間。6開始試驗注：如果分側差動啟動定值大于0.5In，則其拐點電流自動設為In。否則拐點電流為0.5In諧波制動一、保護原理 RCS-978系列變壓器成套保護裝置采用三相差動電流中二次諧波、三次諧波的含量來識別勵磁涌流。當諧波的大小超過一定的差流基波含量時，判別為勵磁涌流。當三相中某一相被判別為勵磁涌流，只閉鎖該相比率差動元件。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置保護定值清單：二次諧波制動系數：0.15 動作門檻： 0.3標么值1選擇“差動菜單”“擴展差動”2在“Id,r定義”

11、頁面，選擇“測試項目”為“諧波制動”； 3在“I1,2接線”頁面，選擇“變壓器方式”為“Y/D-11”。4在“搜索Id”頁面，設置“搜索起點”為“10.0”；“終點”為“100.0”；“動作門檻”為“1.5A”；有些保護需要復歸，則設置“間斷時間”大于復歸時間。5開始試驗（注：需要將A與x相，B與y相，C與z相電流并起來，加到測試儀的一側輸出）復合電壓閉鎖（啟動）方向過流一、保護原理過流保護主要作為變壓器相間故障的后備保護。復合電壓指相間電壓低啟動過流或負序電壓高啟動過流，即滿足以上條件時保護閉鎖。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置保護定值清單：復壓閉鎖負序電壓：8V

12、復壓閉鎖低相間電壓：60V（相當于相電壓35V） 過流I段定值： 3A1“本側退電壓硬壓板”退出，“本側退電壓軟壓板”退出2選擇“整組試驗”菜單3選擇“故障類型”為“任意故障”。設置故障電壓為57V，三相對稱，設置A相故障電流為4A，B、C相電流為零，三相對稱。4開始試驗。5開始試驗后，等待TV斷線告警結束后，進入故障狀態(tài)。由于復合電壓閉鎖，雖然電流大于過流I段定值，保護不動作。6試驗結束后，重新選擇“故障類型”為“任意故障”。設置故障電壓為20V，三相對稱，設置A相故障電流為4A，B、C相電流為零，三相對稱。7開始試驗后，等待TV斷線告警結束后，進入故障狀態(tài)。此時復合電壓閉鎖解除，過流I段動

13、作。零序方向過流保護一、保護原理 零序過流保護，主要作為變壓器中性點接地運行時接地故障后備保護。通過整定控制字可控制各段零序過流是否經方向閉鎖，是否經零序電壓閉鎖，是否經諧波閉鎖，是否投入，跳哪幾側開關。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置保護定值清單：零序I段定值：2A 零序電壓閉鎖定值：10V1“本側退電壓硬壓板”退出，“本側退電壓軟壓板”退出。“零序I段的方向指向”置1。2選擇“整組試驗”菜單3選擇“故障類型”為“A相接地”。設置“整定阻抗”為1，78°，使得零序電壓大于10V。選擇“故障方向”為“正向故障”。4開始試驗。等到TV斷線告警結束后進入故障，零

14、序過流I段動作。5選擇“故障類型”為“A相接地”。設置“整定阻抗”為1，78°，使得零序電壓大于10V。選擇“故障方向”為“反向故障”。6開始試驗。等到TV斷線告警結束后進入故障，零序過流I段經方向閉鎖，不動作。7試驗結束后，開始第三次試驗。選擇“故障類型”為“A相接地”。設置“整定阻抗”為15，78°，使得零序電壓小于10V。選擇“故障方向”為“正向故障”。8開始試驗。等到TV斷線告警結束后進入故障，零序過流I段經零序電壓閉鎖，不動作。諧波制動測試：1 必須使用外接零序，“零序I段用自產零序電流”置0；諧波制動含量定值為72 選擇“狀態(tài)序列”菜單，狀態(tài)1為穩(wěn)態(tài)，電壓為57

15、.735V，三相對稱，三相電流均為0；狀態(tài)2為故障狀態(tài)，通過短路計算設置故障。短路阻抗為0.95，78°，短路電流為2.5A，正向故障；Ux為54.315V，-180°。將Ix與Ia兩并輸出。Ix電流為0.1A，頻率100Hz3 開始試驗。零序過流動作。4 試驗結束后，將Ix電流改為0.5A。開始試驗，由于諧波制動，零序過流不動作。間隙零序過流過壓保護一、保護原理 裝置設有一段兩時限間隙零序過流保護和一段兩時限零序過壓保護，來作為變壓器中性點經間隙接地運行時的接地故障后備保護。間隙零序過流保護、零序過壓保護動作并展寬20ms后計時?？紤]到在間隙擊穿過程中，零序過流和零序過壓

16、可能交替出現，裝置設有“間隙保護方式”控制字。當“間隙保護方式”控制字為“1”時，零序過壓和零序過流元件動作后相互保持，此時間隙保護的動作時間整定值和跳閘控制字的整定值均以間隙零序過流保護的整定值為準。二、試驗舉例南京南瑞繼保RCS978系列變壓器成套保護裝置保護定值清單：間隙零序起動電流：1.0A 間隙過流定值：2.0A 間隙零序第一時限：0.0S1接上“間隙零序電流”線，Ia接I側間隙零序電流2選擇“電流電壓”菜單3設置電壓57.735三相對稱。設置電流A相為3.0A，B、C相為0.0A.。4開始試驗。間隙零序過流動作。零序過壓一、保護原理 由于220kV500kV變壓器低壓側常為不接地系統(tǒng)，裝置設有一段零序過壓