SG750系列保護(hù)簡(jiǎn)介帶SGT752

1、SG 系列數(shù)字式元件保護(hù),SG B750數(shù)字式母線保護(hù) SG T750數(shù)字式變壓器保護(hù) SG R750數(shù)字式電抗器保護(hù),研制背景,配合西北電力公司750kV輸電項(xiàng)目，國(guó)電南自承擔(dān)國(guó)家750kV繼電保護(hù)科研項(xiàng)目。 國(guó)電南自是國(guó)內(nèi)最早成功研制生產(chǎn)高電壓等級(jí)繼電保護(hù)裝置的制造廠家，在長(zhǎng)期的實(shí)踐中積累了豐富的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)； 借750kV工程的東風(fēng)，國(guó)電南自推出了新一代數(shù)字式繼電保護(hù)裝置。其硬件檔次、保護(hù)性能等均處于當(dāng)前國(guó)際領(lǐng)先水平。,一、硬件平臺(tái)特點(diǎn),保護(hù)裝置在EDP01硬件平臺(tái)上開發(fā)的。 高性能32位CPU+DSP系統(tǒng) 運(yùn)算速度可以達(dá)到200MIPS 內(nèi)存容量可以達(dá)到16M,1. 高可靠大資源的平臺(tái)

2、,2. 采樣,模擬通道采樣頻率為每周波96點(diǎn)（可為144點(diǎn)） ， 16位模數(shù)轉(zhuǎn)換，同步采樣及變換精度高， 精確采樣電流范圍廣，飽和冗余度大。,3. 電磁兼容性,優(yōu)良的電磁兼容性能滿足IEC610004 最高標(biāo)準(zhǔn)要求。 對(duì)運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，可完全滿足電力 系統(tǒng)各種嚴(yán)酷的電磁環(huán)境。,2002年11月在武漢高壓試驗(yàn)研究所通過(guò)以上試驗(yàn)，所有試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)為A級(jí)（目前國(guó)內(nèi)普遍水平在級(jí)）,4. 智能IO,智能I/O系統(tǒng)，可根據(jù)需要靈活配置開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出通道，開關(guān)量輸入可直接接入110V或220V電平信號(hào)。,5.實(shí)時(shí)自檢,設(shè)置有完善的裝置自檢功能，對(duì)平臺(tái)中的各硬件模塊（包括CPU、AD、開關(guān)量輸入、

3、通訊）及保護(hù)軟件實(shí)行全面的實(shí)時(shí)檢測(cè)，出錯(cuò)時(shí)告警并自動(dòng)閉鎖保護(hù)出口，防止裝置發(fā)生錯(cuò)誤行為。,總框圖,主控模件框圖,6.雙AD采樣和雙CPU運(yùn)算,雙AD采樣，雙CPU運(yùn)算，提高可靠性。 裝置AD通道損壞是造成保護(hù)裝置誤動(dòng)的原因之一，本裝置，在單層機(jī)箱內(nèi)可采用雙CPU板同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)雙套電氣量保護(hù)與門出口。即實(shí)現(xiàn)雙AD采樣、雙DSP并行邏輯判斷處理，雙CPU同時(shí)動(dòng)作保護(hù)出口跳閘。 其工作原理如下圖所示：,雙AD采樣和雙CPU運(yùn)算邏輯圖,7.人機(jī)界面友好,大屏幕液晶顯示器，保護(hù)裝置的信息在界面上顯示,一目了然,工作人員通過(guò)該界面就可以基本了解保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài) 觸摸屏輸入,采用所見及所得的圖形化操作方

4、式,工作人員很方便的對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行基本操作,裝置機(jī)箱照片,裝置機(jī)箱照片,裝置機(jī)箱照片,8.故障錄波及后臺(tái)分析功能,錄波功能強(qiáng)大，記錄事故發(fā)生時(shí)的保護(hù)定值，壓板狀態(tài)等，事故發(fā)生過(guò)程邏輯判據(jù)的狀態(tài)量 記錄所有日常對(duì)裝置的操作日志 有專用的SGView后臺(tái)分析軟件,可以顯示保護(hù)裝置記錄所有信息,并且對(duì)這些信息進(jìn)行處理、分析 保護(hù)裝置記錄的數(shù)據(jù)可以在RTDS數(shù)據(jù)仿真上進(jìn)行事故回放,SGView示例圖,9.可視化邏輯編程,保護(hù)功能通過(guò)可視化邏輯編程實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)這種方式可以十分方便的靈活配置保護(hù)功能,各種保護(hù)功能模塊均經(jīng)過(guò)考驗(yàn)。,10.通訊功能齊全,保護(hù)裝置同時(shí)支持三個(gè)以太網(wǎng)口和雙串口通信，可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)信

5、息高速、可靠的傳輸 傳輸內(nèi)容完備,保護(hù)裝置內(nèi)的幾乎所有信息都可準(zhǔn)確的上傳到后臺(tái) 保護(hù)規(guī)約支持部頒103規(guī)約,11.調(diào)試維護(hù)方便,可直接輸入110V和220V電平開關(guān)量 裝置無(wú)可調(diào)元件，調(diào)試方便,12.先進(jìn)的生產(chǎn)工藝保證產(chǎn)品質(zhì)量,波峰焊及表面貼裝工藝 整機(jī)及單模件的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),二、SG B750數(shù)字式母線保護(hù)性能特點(diǎn),1.保護(hù)雙啟動(dòng),雙啟動(dòng)判據(jù)保證了保護(hù)快速性和靈敏度。 差電流快速突變啟動(dòng)，動(dòng)作迅速準(zhǔn)確； 差電流慢速積分啟動(dòng)則確保動(dòng)作靈敏度。,2.突變量電流,突變量電流差動(dòng)保護(hù)判據(jù)不受正常負(fù)荷電流及各有源支路電勢(shì)角差的影 響，因而具有可靠、快速、靈敏的特點(diǎn)。,3.突變量差電流動(dòng)態(tài)追憶法,母差保

6、護(hù)難點(diǎn)1：區(qū)內(nèi)故障快速切除 區(qū)外故障快速飽和不誤動(dòng) 突變量差流動(dòng)態(tài)追憶法，對(duì)出現(xiàn)的工頻變化量差電流的形成和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行追憶判別，以確認(rèn)發(fā)生的故障類型，區(qū)外故障TA飽和時(shí)保護(hù)可靠不動(dòng)作，而區(qū)內(nèi)故障則快速動(dòng)作，且不受TA飽和的影響。 突變量差電流動(dòng)態(tài)追憶法為我公司專利技術(shù) （專利受理號(hào)：3132047.3） 可識(shí)別1.8ms的TA飽和 差動(dòng)動(dòng)作時(shí)間5ms 。（普遍水平ms),4.常規(guī)差電流軌跡掃描法,母差保護(hù)難點(diǎn)：區(qū)外故障專區(qū)內(nèi)故障時(shí)的快速動(dòng)作,常規(guī)差電流軌跡掃描法，對(duì)差電流的變化軌跡不間斷地掃描監(jiān)視，通過(guò)檢測(cè)在一個(gè)區(qū)間內(nèi)差流有、無(wú)間斷點(diǎn)來(lái)判斷故障發(fā)生在區(qū)外還是區(qū)內(nèi)。差流間斷點(diǎn)的判別采用差流制動(dòng)系

7、數(shù)多點(diǎn)積分法和快速諧波制動(dòng)計(jì)算法。 常規(guī)差電流軌跡掃描法為我公司專利技術(shù)（專利受理號(hào)：3132048.1） 可識(shí)別1.8ms的TA飽和 區(qū)外故障轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作時(shí)間一般不超過(guò)20ms。（普遍水平在ms以上）,.雙母線運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng),保護(hù)裝置自動(dòng)識(shí)別并跟蹤雙母線一次系統(tǒng)各種運(yùn)行狀態(tài)，刀閘操作無(wú)須人工干預(yù)，適應(yīng)性強(qiáng)，能夠滿足雙母線各種特殊接線型式。在輕負(fù)荷線刀閘位置異常變位或出錯(cuò)情況下，裝置發(fā)告警信號(hào)。,7.功能配置,復(fù)合式電壓閉鎖、斷路器失靈保護(hù)、母聯(lián)失靈保護(hù)、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)、母聯(lián)充電保護(hù)、母聯(lián)過(guò)流保護(hù)、母聯(lián)非全相保護(hù)等功能配置齊全，符合電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程及反事故措施要求，可根據(jù)母線一次系統(tǒng)

8、接線方式和客戶要求選配。,鑒定意見,SG B750數(shù)字式母線保護(hù)裝置采用常規(guī)差流及突變量差流判據(jù)相結(jié)合的保護(hù)原理，動(dòng)作速度、靈敏度、抗TA飽和能力、對(duì)故障轉(zhuǎn)換或發(fā)展等主要技術(shù)性能指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。,2004年9月通過(guò)部級(jí)鑒定,SG B750數(shù)字式母線保護(hù)原理簡(jiǎn)介,1.關(guān)于突變量的幾個(gè)特征值,Ires I,T KresI,T / I,T I,T ：突變量電流和的絕對(duì)值 I,T：突變量電流絕對(duì)值之和,2.突變量差電流快速啟動(dòng)判據(jù),Ires Iop1 Kres K1 Ires ：增幅制動(dòng)電流 Iop1 ：增幅制動(dòng)電流起動(dòng)值 Kres ：增幅差電流與增幅制動(dòng)電流的比值 K1 ：突變量制動(dòng)系數(shù)起動(dòng)值

9、,3.差電流慢速啟動(dòng)判據(jù),|Id| Iop2 Kres K2 |Id| ：常規(guī)差電流積分 Iop2： 常規(guī)差電流起動(dòng)值 Kres： 常規(guī)差電流與制動(dòng)電流比值 K2 ：常規(guī)制動(dòng)系數(shù)起動(dòng)值,4.突變量差流動(dòng)態(tài)追憶法,假設(shè)快速啟動(dòng)時(shí)刻的采樣計(jì)算點(diǎn)為T點(diǎn)，往后延續(xù)的對(duì)應(yīng)采樣計(jì)算點(diǎn)為T1，T+2,T+n。向前追憶m點(diǎn)，計(jì)算到T+n點(diǎn)的差流突變系數(shù)計(jì)算公式為： Xn=I,(T+n) / I,(T+n) ,5.突變量差流動(dòng)態(tài)追憶法結(jié)構(gòu)框圖,6.差電流特征計(jì)算示意圖,7、突變量差流動(dòng)態(tài)追憶法特點(diǎn),不受負(fù)荷電流和各有源支路電勢(shì)角差的影響 快速、可靠、靈敏 抗TA飽和能力強(qiáng) 全電流判別，保護(hù)性能不受TV斷線等因素

10、的影響,8、常規(guī)差流軌跡掃描法,當(dāng)裝置檢測(cè)到系統(tǒng)發(fā)生區(qū)外故障TA飽和后，保護(hù)不是簡(jiǎn)單地閉鎖差動(dòng)保護(hù)，而是采用“常規(guī)差電流軌跡掃描法”，逐次分析每個(gè)區(qū)間內(nèi)的所有采樣點(diǎn)的差電流軌跡，通過(guò)檢測(cè)、計(jì)算差流波形的間斷點(diǎn)明確區(qū)分判別系統(tǒng)故障是否由區(qū)外轉(zhuǎn)為區(qū)內(nèi)。,9、差電流滾動(dòng)積分計(jì)算,通過(guò)差電流滾動(dòng)積分法計(jì)算、判別差流波形中的間斷點(diǎn)： KT=(I T+I (T1) +I (Tn)/ (IT +I(T1) +I(Tn) ) IT：T時(shí)刻的差電流值 IT ：T時(shí)刻的制動(dòng)電流值 若KTD，則T點(diǎn)判為差電流間斷點(diǎn)。,續(xù),當(dāng)檢測(cè)到差電流波形中無(wú)“間斷點(diǎn)”，則判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)程序轉(zhuǎn)入“出口跳閘判據(jù)”； 當(dāng)檢測(cè)

11、到差電流波形中有“間斷點(diǎn)”，則判斷為區(qū)外故障TA飽和，保護(hù)程序?qū)⒅貜?fù)“差電流軌跡掃描法”的檢測(cè)，直至差電流消失。,10、常規(guī)差流軌跡掃描法特點(diǎn),差電流軌跡掃描法進(jìn)行TA飽和后再判別，區(qū)外故障轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)迅速動(dòng)作于出口，區(qū)外故障TA飽和則可靠制動(dòng)； 差電流軌跡掃描法本質(zhì)上并不判別TA是否飽和，而只是檢測(cè)差流是否有間斷點(diǎn)，因而判別準(zhǔn)確可靠，靈敏度高。 差電流的滾動(dòng)積分解決了一次電流過(guò)零區(qū)域差流間斷點(diǎn)難以檢測(cè)的問(wèn)題。,三、SG T756 數(shù)字式變壓器保護(hù)性能特點(diǎn),1、問(wèn)題提出,防止保護(hù)裝置單一元器件損壞，尤其是數(shù)字處理部分元器件損壞引起的保護(hù)誤動(dòng)。 變壓器故障的難點(diǎn) 1.變壓器正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生故

12、障動(dòng)作的快速性，小匝間故 障的靈敏性; 2.空投故障變壓器，尤其是小匝間故障時(shí)動(dòng)作的快速性;,3TA發(fā)生畸變和飽和時(shí)，變壓器保護(hù)動(dòng)作的正確性； 4區(qū)外故障轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障，保護(hù)動(dòng)作的快速性。 5區(qū)外故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，防誤動(dòng)。 6TA斷線的正確判別。,.雙AD采樣和雙CPU運(yùn)算,從硬件上解決單一元件損壞造成保護(hù)誤動(dòng)問(wèn)題。,綜合制動(dòng)原理,差動(dòng)保護(hù)采用幾種制動(dòng)閉鎖原理有機(jī)結(jié)合,即保證差動(dòng)保護(hù)的快速性，又保證其靈敏的。,.二次諧波制動(dòng)比率差動(dòng)保護(hù),在變壓器空投或區(qū)外故障切除后恢復(fù)期間,會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流,該型保護(hù)利用勵(lì)磁涌流中的二次諧波特性來(lái)防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。,.波形分析原理比率差動(dòng)保護(hù),該型保護(hù)利用勵(lì)磁涌流

13、和故障波形的不同波形特征,來(lái)避免勵(lì)磁涌流時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。可以采用分相制動(dòng)原則,在系統(tǒng)空投到故障變壓器時(shí),差動(dòng)保護(hù)能夠迅速出口。,.故障分量差動(dòng)保護(hù),故障分量差動(dòng)的差動(dòng)電流和制動(dòng)電流均濾除了負(fù)荷電流,故該型差動(dòng)保護(hù)的靈敏度較高。,.小區(qū)無(wú)差流飽和識(shí)別元件,故障時(shí)差電流較大(除過(guò)零點(diǎn)處),而飽和電流總有一段不飽和區(qū),在該不飽和區(qū)內(nèi)差電流較小,該元件利用這個(gè)特征來(lái)達(dá)到區(qū)外故障電流飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)。,.三次諧波制動(dòng)元件,故障時(shí)差電流中三次諧波的含量較低,而TA飽和或畸變電流中三次諧波的含量較高,該元件利用這個(gè)特征來(lái)達(dá)到區(qū)外故障電流飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)。,.狀態(tài)量判別元件,本型保護(hù)裝置采用主后一體機(jī)

14、箱，變壓器各側(cè)電流電壓量均引入，可判別出變壓器停運(yùn)，空投、正常運(yùn)行、內(nèi)部故障，區(qū)外故障，TA斷線、TA飽和等各種狀態(tài)，作為差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的輔助判據(jù),保護(hù)配置,1 可以根據(jù)用戶需要配置差動(dòng)保護(hù)，最多可做到六側(cè)制動(dòng)。 2 具有完整的變壓器后備保護(hù)庫(kù)，裝置通過(guò)可視邏輯的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。保護(hù)裝置具有以下保護(hù)元件庫(kù)：,相間阻抗保護(hù) 接地阻抗保護(hù) 復(fù)壓方向過(guò)流保護(hù) 零序方向過(guò)流保護(hù) 反時(shí)限零序過(guò)流保護(hù) 間隙零序過(guò)流過(guò)壓保護(hù) 非全相保護(hù) 反時(shí)限過(guò)激磁保護(hù) TA、TV斷線告警,過(guò)負(fù)荷告警 過(guò)流起動(dòng)通風(fēng)、閉鎖調(diào)壓 過(guò)激磁告警,原理簡(jiǎn)介,1.波形分析比率差動(dòng),該型保護(hù)利用勵(lì)磁涌流和故障波形的不同波形特征,來(lái)避免

15、勵(lì)磁涌流時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。 其動(dòng)作判據(jù)為： Smin/ Smax k 其中：Smin為變壓器差動(dòng)電流瞬時(shí)值的小值之和； Smax為變壓器差動(dòng)電流瞬時(shí)值的大值之和；,該型保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)涌流的分相閉鎖功能,在系統(tǒng)空投到故障變壓器時(shí)保護(hù)能夠快速動(dòng)作,最大限度的減少對(duì)變壓器及系統(tǒng)的損失。,2.故障分量差動(dòng),新原理差動(dòng)保護(hù)故障分量差動(dòng) 故障分量電流是由從故障后電流中減去負(fù)荷分量而得到，用計(jì)故障分量I1I1I1L；I2I2I2L；下標(biāo)L表示正常負(fù)荷分量，取一段時(shí)間前（一個(gè)周波）的計(jì)算值。 差動(dòng)電流 Id = In 制動(dòng)電流 Ir = In ,Ir,Id,Iop.min,Iop.max,速斷動(dòng)作區(qū),Ir.0,I

16、r.max,差動(dòng)動(dòng)作區(qū),0,與傳統(tǒng)比率差動(dòng)繼電器相比，故障分量差流與常規(guī)的差動(dòng)電流計(jì)算值相同，不同點(diǎn)表現(xiàn)在制動(dòng)量上，變壓器發(fā)生內(nèi)部輕微故障,如單相高阻抗接地或小匝間短路時(shí)，故障分量差動(dòng)制動(dòng)電流不受負(fù)荷影響，有較高的靈敏度。,3.小區(qū)無(wú)差流飽和識(shí)別元件,故障時(shí)差電流較大(除過(guò)零點(diǎn)處),而飽和電流總有一段不飽和區(qū),在該不飽和區(qū)內(nèi)差電流較小,該元件利用這個(gè)特征來(lái)達(dá)到區(qū)外故障電流飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)。,具體判據(jù)如下: 0 Id / Ir K S 1 Id / Ir n，則認(rèn)為TA飽和。,4.同步識(shí)別法飽和識(shí)別元件,同步識(shí)別 該元件利用了飽和電流在開始未飽和區(qū)不會(huì)產(chǎn)生差電流,具體實(shí)現(xiàn)方法如下: 差流啟動(dòng)

17、與電流突變量或零序電流量啟動(dòng)同時(shí)發(fā)生，則TA未飽和。如不同時(shí)發(fā)生則認(rèn)為TA飽和。,5.三次諧波飽和識(shí)別元件,飽和電流引起的差電流的三次諧波含量較大,而故障電流三次諧波含量較小,該判據(jù)正是利用這個(gè)特征來(lái)區(qū)分飽和和故障電流的。 具體判據(jù)如下: I(3) / Id K 有飽和電流 其中:I(3)為差電流中三次諧波含量 Id 為差電流 K 為有飽和電流參數(shù),6.狀態(tài)量判別元件,主后一體機(jī)箱，變壓器各側(cè)電流電壓量均引入，在啟動(dòng)時(shí)刻依據(jù)電流電壓突變分量，及啟動(dòng)前的各量識(shí)別變壓器狀態(tài)的變化： 主要是區(qū)別兩個(gè)情況： 1. 變壓器是空投還是運(yùn)行狀態(tài)； 2. 對(duì)于運(yùn)行變壓器，啟動(dòng)后發(fā)生故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外。,識(shí)別變

18、壓器是空投狀態(tài)，還是運(yùn)行時(shí)的工況變化： 識(shí)別空投狀態(tài)： 1. 啟動(dòng)前各側(cè)均無(wú)流； 2. 變壓器單側(cè)有電流，或有電壓突升； 識(shí)別運(yùn)行狀態(tài)工況變化 1. 啟動(dòng)前某測(cè)檢測(cè)到有流； 2. 啟動(dòng)后多側(cè)有電流； 3. 無(wú)電壓突升。,運(yùn)行變壓器識(shí)別是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外工況變化： 識(shí)別區(qū)內(nèi)故障 1. 差流與電流量啟動(dòng)同步； 2. 突變量差流與突變制動(dòng)電流滿足Id/IrK值 識(shí)別區(qū)外故障 1. 差流與電流量啟動(dòng)不同步； 2. 突變量差流與突變制動(dòng)電流滿足Id/IrK值,6.TA斷線判別元件,裝置引入電流和電壓量來(lái)進(jìn)行TA斷線的判別, TA斷線判據(jù)： a) 有電流減小變化量 I 0.1In b) 有差流產(chǎn)生 Id0

19、.05 In c) 斷線相單相電流小于定值 I0.1 In e) 無(wú)零序電壓變化量 3U0 3.0V,四、SG T752 數(shù)字式變壓器保護(hù)性能特點(diǎn),磁通閉鎖原理差動(dòng)保護(hù),差動(dòng)保護(hù)的涌流閉鎖采用測(cè)量變壓器磁通變化來(lái)判斷變壓器是否為空投。,1.現(xiàn)有處理勵(lì)磁涌流的方法,目前，國(guó)內(nèi)變壓器差動(dòng)保護(hù)在處理勵(lì)磁涌流的方法主要有三種： 二次諧波制動(dòng)原理； 間斷角原理； 波形對(duì)稱原理； 三種方法都是利用變壓器電壓沖擊或故障時(shí)，電流的不同特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)涌流制動(dòng)的。,故障過(guò)程是由波過(guò)程 電磁暫態(tài)過(guò)程 穩(wěn)態(tài)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。 上述的三種原理都是建立在穩(wěn)態(tài)理論的基礎(chǔ)上且只反映電流的特征分量。,2.故障過(guò)程,3、暫態(tài)的處理方法,電

20、力系統(tǒng)有大量的電感和電容，在不同的時(shí)域和頻域其參數(shù)是變化的。基于穩(wěn)態(tài)理論的任何算法，都是不準(zhǔn)確的。必須濾去高頻分量、直流分量，時(shí)間上躲過(guò)暫態(tài)過(guò)程，而這些分量恰恰是故障過(guò)程的最真實(shí)反映。 用暫態(tài)理論計(jì)算可以做到真實(shí)準(zhǔn)確，且適用于穩(wěn)態(tài)過(guò)程。,4.磁通制動(dòng)原理的研究,變壓器空沖時(shí)勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生與變壓器鐵心磁通有關(guān)，當(dāng)鐵心磁通飽和時(shí)，變壓器產(chǎn)生勵(lì)磁涌流。由此，提出一種直接利用變壓器鐵心是否飽和的方法判別差電流是勵(lì)磁涌流還是故障電流。,如下圖所示單相變壓器的簡(jiǎn)化模型，為了便于分析，設(shè)變壓器變比為1：1,忽略R1，L1，R2，L2,變壓器的勵(lì)磁磁通與勵(lì)磁電流的關(guān)系曲線：,當(dāng)變壓器的鐵心沒有飽和時(shí)，變壓器的

21、鐵心工作于線形區(qū)，Lm為固定值；,涌流時(shí)差電流與M的關(guān)系：,勵(lì)磁涌流與勵(lì)磁電感的關(guān)系,涌流時(shí)差電流與M的關(guān)系1,故障電流與勵(lì)磁電感的關(guān)系,故障時(shí)差電流與M的關(guān)系2,磁通制動(dòng)原理,根據(jù)上述理論分析我們利用差電流與M的變化關(guān)系作為磁通制動(dòng)原理的涌流判別條件，當(dāng)變壓器有區(qū)外故障時(shí)，仍由比例制動(dòng)來(lái)閉鎖差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)變壓器有涌流或區(qū)內(nèi)故障時(shí)，由磁通制動(dòng)來(lái)判別閉鎖或開放差動(dòng)保護(hù)。,既然故障過(guò)程是由波過(guò)程 電磁暫態(tài)過(guò)程 穩(wěn)態(tài)的變換過(guò)程。 磁通制動(dòng)原理是暫態(tài)原理的保護(hù)，并完成適用于穩(wěn)態(tài)過(guò)程。暫態(tài)原理的算法全面利用了高次諧波分量，直流分量，電磁暫態(tài)過(guò)程和系統(tǒng)中多元器件的時(shí)域頻域效應(yīng)?？梢宰龅剑?快速 準(zhǔn)確 可靠,

22、實(shí)驗(yàn)結(jié)果,變壓器正常運(yùn)行中發(fā)生匝間故障，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間典型值為5ms； 空沖于帶區(qū)內(nèi)故障的變壓器，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間典型值為7ms； 空沖于完好的變壓器，差動(dòng)保護(hù)未誤動(dòng)； 區(qū)外故障，差動(dòng)保護(hù)未誤動(dòng)；,4. TA飽和,用同步識(shí)別法判別飽和，作到4毫秒飽和保護(hù)不誤動(dòng)、不拒動(dòng)。,變壓器分相電壓，對(duì)應(yīng)變壓器的各側(cè),5. 所需模擬量:,圖1：為Y/角變壓器的內(nèi)部配置圖,6. CT配置圖,圖2：為750kV系統(tǒng)變壓器的內(nèi)部配置圖,7. CT使用方式,如圖2所示磁通制動(dòng)原理差動(dòng)保護(hù)引用低壓側(cè)套管內(nèi)CT:TA6，具體CT的配置方式如圖1所示的TA2。 為了不影響差動(dòng)的保護(hù)區(qū)間，在套管CT：TA6與開關(guān)CT

23、：TA7之間配置一套引線差動(dòng)保護(hù)構(gòu)成一套完整的變壓器縱差保護(hù)。,五、SG R751 數(shù)字式電抗器保護(hù)性能特點(diǎn),問(wèn)題提出,1.電抗器正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障動(dòng)作的快速性，小匝間故障的靈敏性; 2.空投故障電抗器，尤其是小匝間故障時(shí)動(dòng)作的快速性; 3.TA發(fā)生畸變和飽和時(shí)，電抗器保護(hù)動(dòng)作的正確性； 4.TA斷線的正確判別。,1.零序阻抗原理匝間保護(hù),由系統(tǒng)零序回路零序源的所在位置來(lái)決定故障位置所在（在電抗器內(nèi)部還是在系統(tǒng)中），即利用零序阻抗圓來(lái)判斷電抗器匝間故障。從而可大大提高了匝間保護(hù)動(dòng)作靈敏度，同時(shí)克服了傳統(tǒng)保護(hù)與無(wú)窮大系統(tǒng)連接的電抗器內(nèi)部故障的死區(qū)問(wèn)題，并保證在外部任何非正常工況下不會(huì)誤動(dòng)。 動(dòng)作

24、速度小于30毫秒 發(fā)生1.7%匝間短路可靠動(dòng)作,1.新原理匝間保護(hù)零序阻抗源原理,靈敏度高：匝間保護(hù)采用新原理，在區(qū)內(nèi)1.7匝間故障30毫秒 ），原理上克服了老的匝間保護(hù)靠延時(shí)躲過(guò)暫態(tài)過(guò)程的不足。 （新原理已申請(qǐng)發(fā)明專利，專利受理號(hào)3131513.5） 整套保護(hù)軟件已在國(guó)家版權(quán)局進(jìn)行了軟件著作權(quán)登記，登記號(hào)：2002SR0200 時(shí)可靠動(dòng)作。 快速性：首創(chuàng)匝間保護(hù)匝間故障時(shí)零秒出口（動(dòng)作速度小于,2.突變量阻抗原理匝間保護(hù),利用發(fā)生單相匝間短路時(shí)，單相電流增加，而單相電壓下降特性，系統(tǒng)反映出來(lái)電抗器的單相阻抗減低，由于本系列保護(hù)的采樣點(diǎn)可達(dá)到96點(diǎn)采樣，這樣可以在匝間故障發(fā)生后準(zhǔn)確的判斷出故障

25、發(fā)生時(shí)的電抗器單相阻抗變化趨勢(shì)，這樣在發(fā)生匝間短路時(shí)，保護(hù)迅速跳閘。 動(dòng)作速度小于20毫秒 發(fā)生5%匝間短路可靠動(dòng)作,鑒定會(huì)意見,SG R751數(shù)字式電抗器保護(hù)裝置整體性能達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，其匝間保護(hù)的性能指標(biāo)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。,零序阻抗原理匝間保護(hù) 突變量阻抗原理匝間保護(hù) 差動(dòng)保護(hù) 零差保護(hù) 過(guò)流保護(hù)(定時(shí)限和反時(shí)限可選) 零序過(guò)流保護(hù) TA斷線 TV斷線 過(guò)負(fù)荷(定時(shí)限和反時(shí)限可選),保護(hù)配置,原理簡(jiǎn)介,1.零序阻抗原理匝間保護(hù),可利用故障時(shí)電抗器端口處的零序電流和零序電壓的方向區(qū)分電抗器內(nèi)部故障與外部故障。,匝間保護(hù)分析,并聯(lián)電抗器零序回路,匝間短路時(shí)：零序源在電抗器內(nèi)部，即由電抗器向系統(tǒng)送出零序功率。此時(shí)零序電壓與零序電流的關(guān)系為U0-I0jXs0，零序電流超前零序電壓。端口測(cè)量到的是系統(tǒng)的零序阻抗。,內(nèi)部接地短路時(shí)：零序源在電抗器內(nèi)部，零序電壓及零序電流關(guān)系為U0-I0jXs0，零序電流超前零序電壓。端口測(cè)量到的是系統(tǒng)的零序阻抗。 外部接地短路時(shí)：零序源在電抗器外部，零序電壓及零序電流的關(guān)系為U0I0jXL0，零序電流滯后零序電壓。端口測(cè)量到的是電抗器的零序阻抗。,由系統(tǒng)零序回路零序源的所在位置來(lái)決定故障位置所在（在電抗器內(nèi)部還是在系統(tǒng)中），即利用零序阻抗圓來(lái)