主變比率制動式差動保護

1、1.1.1. 主變比率制動式差動保護比率制動式差動保護能反映主變內(nèi)部相間短路故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，既要考慮勵磁涌流和過勵磁運行工況，同時也要考慮TA斷線、TA飽和、TA暫態(tài)特性不一致的情況。由于變壓器聯(lián)結(jié)組不同和各側(cè)TA變比的不同，變壓器各側(cè)電流幅值相位也不同，差動保護首先要消除這些影響。本保護裝置利用數(shù)字的方法對變比和相位進行補償，以下說明均基于已消除變壓器各側(cè)電流幅值相位差異的基礎(chǔ)之上。比率差動動作方程Iop差動電流，Iop.O為差動最小動作電流整定值,Ires為制動電流，Ireso為最小制動電流整定resIes.opIop.0(IresIres.O)opIop.OS

2、(IresIres.O)(Ires.OIres6Ie)(6-3-1)opIop.OS(6IeIres.O)O.6(Ires6Ie)(Ires6Ie)Iop.O?Ires.O，S需用戶整定。(6-3-2)(6-3-3)值，S為動作特性折線中間段比率制動系數(shù)。對于兩側(cè)差動：IopI1I2Ires*偵/2I1,I2分別為變壓器高、低壓側(cè)電流互感器二次側(cè)的電流。各側(cè)電流的方向都以指向變壓器為正方向。1.1.1.1. 比率差動動作特性比率差動動作特性同圖6-3-1所示:圖6-3-1主變（廠變、勵磁變）比率差動動作特性注：只有主變比率差動保護動作特性才有速動區(qū)，廠變和勵磁變均沒有速動區(qū)。1.1.1.2.

3、主比率差動啟動條件當(dāng)三相最大差動電流大于0.8倍最小動作電流時，比率制動式差動啟動元件動作。圖6-3-2主變增量差動保護動作特性圖1.1.2.主變差動保護邏輯圖主變差動保護邏輯如圖6-3-3所示:1.1.3. 圖6-3-3主變（廠變、勵磁變）差動保護邏輯圖差流速斷保護由于比率差動保護需要識別主變（高廠變、勵磁變）的勵磁涌流和過勵磁運行狀態(tài)，當(dāng)變壓器（廠變、勵磁變）內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，不能夠快速切除故障，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定帶來嚴(yán)重危害，所以配置差流速保護，用來快速切除主變（廠變、勵磁變）的嚴(yán)重的內(nèi)部故障。當(dāng)任一相差流電流大于差動速斷整定值時差流速斷保護瞬時動作，跳開各側(cè)斷路器。速斷啟動條件：采用三

4、相最大差流大于0.8倍速斷定值，差流速斷啟動元件動作。1.1.4. 差流越限保護當(dāng)任一相差動電流滿足差流越限動作條件時差流越限保護延時動作，報差流越限信號。1.2.1. 1.2.主變差動保護整定平衡系數(shù)的計算項目名稱高壓側(cè)低壓側(cè)TA一次電流._Sn._SnTA接線方式Y(jié)YTA二次電流平衡系數(shù)對上述表格的說明：a. Sn為計算平衡系數(shù)的基準(zhǔn)容量。對于兩圈變壓器&為變壓器的容量。b. Uh、Ui分別為變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)的額定線電壓。c. Nha、Nia分別為高壓側(cè)、低壓側(cè)的TA變比。d. TA的二次側(cè)均接成“Y”型、為計算平衡系數(shù)的二次側(cè)基準(zhǔn)電流，一般可取變壓器額定容量下高壓側(cè)的二次電流

5、。如果按上述的基準(zhǔn)電流計算的平衡系數(shù)大于4或小于0.1,那么要更換基準(zhǔn)電流Ib,直到平衡系數(shù)滿足0.1<K<4。e. 差動保護的最小動作電流Iop.0和最小制動電流Ires.0的定值是標(biāo)么值（以基準(zhǔn)電流Ib為基準(zhǔn)）。基準(zhǔn)電流變化或調(diào)整時，Iop.0、Ires.0定值也要相應(yīng)改變。1.2.2. 比率差動保護各側(cè)電流相位差的補償變壓器各側(cè)TA二次采用星形接線，二次電流直接接入本保護裝置。各側(cè)電流的方向都以指向變壓器為正方向。各TA二次電流相位由軟件自動調(diào)整，裝置采用“Y”方式，調(diào)整差流平衡。例如對于“Y/-11”的接線，校正方法如下：對Y側(cè)電流：Ia、Ib、Ic為Y側(cè)TA二次電流，Ia

6、'、Ib'、Ic'為校正后的各相電流。1.2.3.最小動作電流lop.olop.0為差動保護的最小動作電流，應(yīng)按躲過變壓器額定負(fù)載運行時的最大不平衡電流整定，即：式中：Ib為變壓器基準(zhǔn)側(cè)的額定電流歸算到TA二次側(cè)的值；Krei為可靠系數(shù)，Krei1.31.5；fi（n）為電流互感器在額定電流下的變比誤差。fi（n）0.032（10P）,f（n）0.012（5P）U為變壓器分接頭調(diào)節(jié)引起的誤差（相對于額定電壓的百分?jǐn)?shù)）；m為TA和TAA變比經(jīng)平衡系數(shù)平衡后尚未完全匹配產(chǎn)生的誤差，微機保護m一般取0.02。最小動作電流，需要躲過廠變低壓側(cè)最大短路故障電流，一般情況下Iop.

7、0可取：（0.40.5）Ib。1.2.4. 最小制動電流的整定Ires.0（0.60.8爪。1.2.5. 比率制動系數(shù)S的整定兩圈變壓器最大不平衡電流的計算：式中：Kst為TA的同型系數(shù)，Kst1.0Kaper為TA的非周期系數(shù)，Kaper1.52.0（5P或10P型TA）或Kaper1.0（TP型TA）fi為TA的比值誤差，fi0.1;Is.max為流過靠近故障側(cè)的TA的最大外部短路周期分量電流；Is.H.max、Is.M.max分別為在所計算的外部短路時，流過調(diào)壓側(cè)（H、M）TA的最大周期分量電流；I、I分別為在所計算的外部短路時，流過非靠近故障點的另兩側(cè)的最大周期分量電流；m”m2為由于

8、1側(cè)和2側(cè)的TA（包括TAA）變比經(jīng)平衡系數(shù)平衡后尚未完全匹配而產(chǎn)生的誤差，初選可取m1m20.05；比率制動系數(shù)S為：根據(jù)上式計算來整定的S值，一般取0.5。1.2.6. 差流速斷為了加速切除變壓器嚴(yán)重的內(nèi)部故障，增設(shè)差流速斷保護，其動作電流按照躲過初始勵磁涌流或外部短路最大不平衡電流來整定，即：IopKIn/nTA或IopKrelIunb.max式中：In為變壓器額定電流，nTA為電流互感器變比；Krel為可靠系數(shù)，Iunb.max為外部短路最大不平衡電流二次值；48倍額定電流值。動作電流K為倍數(shù)，視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小。動作電流大小一般取定值需折算為基準(zhǔn)側(cè)電流Ib的標(biāo)么值。差流速斷保護靈敏度系數(shù)應(yīng)按正常運行方式下保護安裝處兩相金屬性短路計算，要求靈敏度系數(shù)不小于1.2。序號定值名稱定值范圍備注主變差動保護定值序號定值名稱定值范圍1TA斷線投退0,10:退出；1:投入2差流速斷投退0,10:退出；1:投入3比率差動投退0,10:退出；1:投入4增量差動投退0,10:退出；1:投入5差流越限投退0,10:退出；1:投入6五次諧波投退0,10:退出；1:投入7最小動作電流0.1001.500見本表后注1)8最小制動電流0.5002.000見本表后注1)9比率制動