主變保護基本原理ppt課件

28.04.2020,主變保護基本原理,主講：江衛(wèi)良,深圳南瑞科技有限公司,28.04.2020,.,1,提綱,變壓器保護概述常規(guī)差動保護基本理論縱差保護（比率差動、差動速斷、采樣值差動）原理零序、分側（或分相）差動保護原理,28.04.2020,.,2,變壓器保護概述,電力變壓器的分類按接線形式分：普通變和自耦變（三相、分相）按繞組數分：三卷變和兩卷變按用途分：升壓變、降壓變和系統聯絡變電力變壓器的結構鐵芯、繞組、外殼、油箱、油、套管、引線、冷卻器有載調壓變壓器的繞組接線圖（普通變、自耦變）,28.04.2020,.,3,變壓器保護概述,變壓器的常見故障油箱內：相間短路、接地短路、匝間短路等油箱外：套管和引出線上發(fā)生相間短路和接地短路變壓器的不正常運行狀態(tài)外部相間短路引起的過電流外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓由于負荷超載引起的過負荷由于漏油等原因引起的油面下降,28.04.2020,.,4,差動保護基本原理,常規(guī)差動保護理論基礎基爾霍夫電流定律:對于任一集中參數電路中的任一閉合面，在任一時刻，通過該閉合面的所有支路電流的代數和等于零。關鍵詞:集中參數電路,閉合面,同一時刻,所有支路,代數和,28.04.2020,.,5,差動保護基本原理,常規(guī)差流的計算正常情況下,差流為零;故障情況下,形成新的電流支路,平衡關系被打破，產生差流不考慮TA傳變誤差和TA飽和,不需要制動實際應用中,需要考慮TA傳變誤差、TA飽和等因素的影響,使用帶比率制動的差動保護,28.04.2020,.,6,差動保護基本原理,差動保護的應用發(fā)電機完全縱差、母線差動是基于基爾霍夫電流定律的不考慮分布電容的情況下，線路差動是基于霍夫電流定律的，但是長線路具有分布參數，不能忽略分布電容的影響，要進行補償變壓器縱差不是基于基爾霍夫電流定律的差動保護反映的是電流的平衡關系,28.04.2020,.,7,差動保護基本原理,變壓器縱差基本原理（包括：比率差動、差動速斷、采樣值差動）基于變壓器原理理想變壓器：U1*I1=U2*I2即：I1*n+I2=0n為一次和二次繞組匝數比反應的是能量的平衡平衡系數和匝數比、TA變比有關,28.04.2020,.,8,變壓器差動保護,變壓器零序差動基本原理基于基爾霍夫電流定律主要用于自耦變平衡系數只與TA變比有關變壓器分側差動基本原理,28.04.2020,.,9,變壓器差動保護,變壓器縱差保護的特點勵磁涌流Y/轉換各側平衡系數的調節(jié)有載調壓引起的不平衡電流可反映相間、接地、匝間短路故障,28.04.2020,.,10,變壓器差動保護,變壓器零序、分側差動保護的特點不怕勵磁涌流不需Y/轉換各側平衡系數只與TA變比有關，與電壓等級無關有載調壓不會引起不平衡電流零差：可反映單相接地短路，不反映相間短路分側差動：可反映相間、接地短路，不反映匝間短路,28.04.2020,.,11,變壓器差動保護,Y-轉換原理為什么要進行Y-轉換Y-和-Y的區(qū)別對涌流制動特性的影響消除零序電流PRS-778采用Y-轉換,28.04.2020,.,12,變壓器差動保護,Y/-11轉換示例矢量圖差流計算（已乘了平衡系數）Ida=（Iha-Ihb）+IlaIdb=（Ihb-Ihc）+IlbIdc=（Ihc-Iha）+Ilc注意：差流放大了倍差流、制動電流定值都要相應放大倍,28.04.2020,.,13,變壓器差動保護,各側平衡系數計算示例和電壓等級成正比，和TA變比成正比和二次額定電流成反比和變壓器容量無關由于采用Y-轉換，側要放大倍以高壓側為基準，其他側平衡系數計算公式：例如：某變壓器/-12-12-11接線，高、中、低壓側額定電壓220kV、110kV、10kV，TA變比：600/1、1000/1、2000/1，則高、中、低壓側平衡系數分別為：1、0.833、0.262,28.04.2020,.,14,變壓器差動保護,差動速斷保護在縱差保護區(qū)內發(fā)生嚴重故障時，快速切除故障不經勵磁涌流閉鎖，靠定值躲不經TA斷線閉鎖區(qū)外故障TA嚴重飽和時，經TA飽和閉鎖,28.04.2020,.,15,變壓器差動保護,比率差動保護經勵磁涌流閉鎖：二次諧波、波形識別經TA斷線閉鎖，可選擇：閉鎖不閉鎖小電流閉鎖，大電流不閉鎖區(qū)外故障TA輕微飽和，可利用比率制動特性制動區(qū)外故障TA嚴重飽和時，設專門的TA飽和閉鎖元件：利用制動電流與差動電流表現的時序一致性來判別是否飽和故障：差流和制動電流突變量同時出現TA飽和：先出現制動電流突變量，幾毫秒后出現差流,28.04.2020,.,16,變壓器比率差動保護,動作特性曲線,28.04.2020,.,17,變壓器比率差動保護,勵磁涌流特征尖脈沖，偏向時間軸一側，不對稱波形不連續(xù)，有間斷角含有豐富的諧波分量,28.04.2020,.,18,比率差動保護,勵磁涌流制動原理一:二次諧波復合制動對/接線變壓器，差流反映形接線側兩相電流相量差,故當差流二次諧波未能制動時，可進一步用兩個相電流中的二次諧波進行制動，這就大大提高了涌流制動的可靠性。采用涌流復合制動邏輯：在變壓器無故障時采用“或”邏輯制動方式可靠地避開涌流，空投于故障變壓器時自動轉換為分相制動方式。二次諧波定值、波形不對稱定值越小躲勵磁涌流能力越強，保護越不容易動作,28.04.2020,.,19,比率差動保護,勵磁涌流制動原理二：波形識別故障時，有如下表達式成立：（4-3）式中：為的半波積分值，為的半波積分值；為波形不對稱系數。為差流導數前半波某一點的數值，為差流導數后半波對應點的數值。一般整定為0.10.2之間，一般推薦取0.12。波形不對稱定值Kb越小躲勵磁涌流能力越強，保護越不容易動作,28.04.2020,.,20,采樣值差動保護,采樣值差動采樣值與穩(wěn)態(tài)量的區(qū)別：采樣值差動是微機保護特有的一種差動保護。它將傳統的相量轉變?yōu)楦鞑蓸狱c（瞬時值）的比率差動，并依靠多點重復判斷來保證可靠性。理論基礎與常規(guī)差動相同R取S規(guī)則模糊區(qū),28.04.2020,.,21,采樣值差動保護,采樣值差動本身具備識別勵磁涌流和外部故障TA飽和的能力，不需要另外附加勵磁涌流閉鎖判據。其數據窗小于一個周波，故可快速切除絕大多數非輕微的變壓器相間及接地故障。它的設置主要是為一般的非輕微變壓器內部故障提供一個“速動段”，有助于消除二次諧波判據帶來的長延時影響。,