電力變壓器故障時(shí)的差動(dòng)保護(hù)

電力變壓器故障時(shí)的差動(dòng)保護(hù)

1、環(huán)境保護(hù)原則1.1裝置的動(dòng)作可靠性為了加強(qiáng)對軟件和硬件的檢查，提高設(shè)備動(dòng)作的可靠性，微型計(jì)算機(jī)保護(hù)通常使用檢測干擾來確定程序是崩潰處理還是自我修復(fù)。本裝置采取多種方式,確保及時(shí)的捕捉到系統(tǒng)擾動(dòng)。(1)流的測量利用擾動(dòng)時(shí),相電流會(huì)發(fā)生突變的特征,判斷系統(tǒng)是否發(fā)生擾動(dòng)。相電流采用周/周比較,其表達(dá)式:這里,n為每工頻周期采樣點(diǎn),k為當(dāng)前采樣點(diǎn)。(1)能夠反映各種故障;(2)不受負(fù)荷電流的影響;(3)不反映故障電流的直流分量;(4)具有較強(qiáng)的抗干擾能力。(2)相電流突變量啟動(dòng)方式增加針對變壓器故障主要為接地故障,也為防止轉(zhuǎn)換性故障、多條線路相繼故障及小匝間故障等情況下,相電流突變量啟動(dòng)方式可能失去重新啟動(dòng)能力,為此增加零序及差流啟動(dòng)方式,作為相電流突變量啟動(dòng)方式的補(bǔ)充。2、差動(dòng)保護(hù)2.1基波之比與二次諧波的計(jì)算當(dāng)變壓器空投或差動(dòng)區(qū)外故障切除后的恢復(fù)期間,均會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。本判據(jù)是:計(jì)算差流中的二次諧波與基波之比K21=I2/I1并將其與整定值相比較,當(dāng)計(jì)算比值大于整定比值時(shí)閉鎖差動(dòng)保護(hù)。K21可任意整定,一般取15%~20%。2.2y/接法變壓器電流的平衡TA斷線閉瑣用于判別變壓器正常運(yùn)行時(shí)TA回路狀況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常發(fā)告警信號,并可由軟件控制字的投、退來決定是否閉鎖差動(dòng)保護(hù)。常規(guī)差動(dòng)保護(hù)為了保證Y/Δ接法變壓器電流的平衡,一般將Y側(cè)TA接成Δ型,而將Δ側(cè)TA接成Y型。型接法TA斷線判據(jù)比較簡單,而Δ接法TA斷線類型較多,有的難以與故障區(qū)別開,判斷十分復(fù)雜。對微機(jī)保護(hù)而言,Y/Δ變換完全可由數(shù)學(xué)運(yùn)算完成而不必將TA接為Δ型。因此本保護(hù)裝置建議所有電流互感器均接成Y型。這種接法使電流互感器接法簡單,減少現(xiàn)場TA接錯(cuò)的可能。2.3大量斜波分量存故障時(shí),差流基本上是工頻正弦波,而勵(lì)磁涌流時(shí),有大量的斜波分量存在,波形發(fā)生畸變、間斷、不對稱。其具體方法如下:設(shè)差流導(dǎo)數(shù)某一點(diǎn)的數(shù)值為Ii,其前半波的數(shù)值I(i-180),首先對其進(jìn)行排序2.4采用三次諧波鎖差動(dòng)保護(hù)由于大型變壓器工作磁密接近飽和磁密,故很容易過激磁。一旦過激磁,可能引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。為此本裝置采用五次諧波閉鎖差動(dòng)保護(hù)。變壓器過激磁時(shí),將產(chǎn)生很大的差流。差流中通常含有大量的五次諧波。用硬、軟件濾取五次諧波,判斷五次諧波與基波幅值比K51=I5/I1是否大于整定值,當(dāng)K51大于整定值時(shí),將差動(dòng)保護(hù)閉鎖。K51可任意整定,一般不大于38%。3、備份保護(hù)3.1流量保護(hù)保護(hù)反映變壓器電流大小,對220KV及以下變壓器,高中低三側(cè)均可裝設(shè)過流保護(hù),一般用復(fù)合電壓閉鎖防止誤動(dòng)。3.2護(hù)是帶方向及方向的指向裝置配置的零序電流保護(hù)裝設(shè)在直接接地的那一側(cè)。零序方向電流保護(hù),裝置中有專門軟件的控制字來控制零序電流保護(hù)是帶有方向及方向的指向。帶方向的零序電流保護(hù),為了正確獲取零序電流的方向,應(yīng)取變壓器出線的零序電流,如果取中性點(diǎn)接地處的零序電流,此側(cè)差動(dòng)區(qū)內(nèi)故障時(shí),保護(hù)將無法區(qū)分零序電流的方向。考慮到差動(dòng)區(qū)內(nèi)故障時(shí),差動(dòng)保護(hù)將迅速動(dòng)作,因此用中性點(diǎn)接地處的零序電流來代替變壓器出線端的零序電流,構(gòu)成零序電流保護(hù)是可行的。3.3io0.7接地故障應(yīng)變公共線圈零序電流保護(hù)裝設(shè)在自耦變壓器的公共線圈上。作為自耦變壓器接地故障的后備保護(hù),其動(dòng)作判據(jù)3Io>Ion。其中:3Io——中性點(diǎn)零序電流,電流取自公共繞組TA;Ion——中性點(diǎn)零序的過流定植;3.4間隙擊穿時(shí)保護(hù)延遲跳閘間隙零序保護(hù)裝設(shè)在中性點(diǎn)經(jīng)間隙接地的那一側(cè)。當(dāng)間隙被擊穿,經(jīng)間隙的電流大于整定值時(shí),保護(hù)延時(shí)跳閘。當(dāng)間隙未被擊穿而間隙處零序電壓大于整定值時(shí),保護(hù)延時(shí)跳閘,以防止過電壓危害變壓器安全。上述兩者或門輸出,間隙閃絡(luò)也能正確出口。3.5變壓器熱壓過高過激磁保護(hù)裝設(shè)在不帶分接頭調(diào)壓的那一側(cè),反應(yīng)大型變壓器因?yàn)殡妷荷呋蝾l率降低而工作在飽和磁密段,使變壓器勵(lì)磁電流增大,變壓器發(fā)熱嚴(yán)重而損壞。過激磁保護(hù)在變壓器輕微過激磁時(shí)發(fā)出警告信號,通知運(yùn)行人員及時(shí)處理。而在嚴(yán)重過激磁時(shí)按整定的反時(shí)限跳閘。3.6變壓器異常保護(hù)作用過負(fù)荷保護(hù)可以裝設(shè)在高、中、低側(cè)及公共線圈側(cè)。它主要起警告作用,提醒運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整變壓器運(yùn)行方式,避免因過負(fù)荷造成變壓器的危害。本保護(hù)一直投入,動(dòng)作時(shí)僅發(fā)信號。3.7已系統(tǒng)構(gòu)成潛在的威脅低壓側(cè)繞組為Δ接法,一點(diǎn)接地時(shí),系統(tǒng)電流無變化,系統(tǒng)依然可以運(yùn)行,但已對系統(tǒng)構(gòu)成潛在的威脅。本保護(hù)通過對低壓側(cè)3Uo的監(jiān)視,對這種故障給予提示警告,必要時(shí)延時(shí)跳閘。3.8出出口時(shí),變壓器測試為電流,而無電流當(dāng)保護(hù)已經(jīng)發(fā)出斷路器出口命令,而斷路器沒有出出口時(shí),若檢測測到變壓器仍有電流,則啟動(dòng)失靈保護(hù)。斷路器失靈保護(hù)的相電流判別及時(shí)間元件可由微機(jī)保護(hù)本身完成,也可單獨(dú)構(gòu)成。4、計(jì)算壓力保護(hù)的整定4.1差動(dòng)保護(hù)4.1.1過電流時(shí)增長的勵(lì)磁差動(dòng)電流的選取必須躲過空投變壓器時(shí)可能產(chǎn)生的最大勵(lì)磁涌流;必須躲過變壓器差動(dòng)區(qū)外端部故障