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          993主變差動保護測控裝置(三圈變)

          993主變差動保護測控裝置(三圈變)


          993主變差動保護測控裝置主要適用于110KV、66KV、35KV及以下電壓等級的三側均配微機后備保護的差動保護,與981(主變高后備保護測控裝置)、982(主變中后備保護測控裝置)、983(主變低后備保護測控裝置)一起構成完整的主變保護,容量在10000KVA以上的主變,經常還配置984(主變后備操作箱)、985(主變非電量保護裝置)來溝成主變的完整保護。
          993主變差動保護裝置樣品圖993主變差動保護裝置樣品圖
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          保護功能

          差動速斷保護;
          比例差動保護(帶二次諧波制動、CT斷線閉鎖);
          CT斷線告警;
          Y/Y/△補償投入;
          非電量保護-
            本體輕瓦斯-告警;
            本體重瓦斯-跳閘;
            有載輕瓦斯-告警;
            有載重瓦斯-跳閘;
            壓力釋放(投-跳閘;退-告警);
            溫度升高-告警;
            溫度超高-跳閘;
           

          測控功能

          高側電流:IAH、IBH、ICH;
          低側電流:IaM、IbM、IcM;
          差動電流:DIa、DIb、DIc;
           

          輔助功能

          故障錄波;
           

          通訊方式

          485通訊;
          以太網通訊;
          光纖通訊;

           

          保護動作原理
          縱聯差動速斷保護
              縱聯差動速斷保護實質上為反映變壓器兩側電流差而快速動作的保護,用以保證在變壓器內部發生嚴重故障或變壓器外部兩側CT間短路時而快速動作于跳閘。
              保護動作判據為:Icd>Isd
             Icd為兩側同相CT間實際差動電流,Isd為差動速斷電流設定值;
             三相中任一相滿足Icd >Isd 差動保護即動作出口跳主變側所有開關。
             實際運行中差動電流=  Ih * cosφ1 + IL*KLjx*cosφ2   
             式中: KLjx(低壓側不平衡系數)= Ie2h(高壓側二次額定電流)/ Ie2l(低壓側二次額定電流)
              cosφ1為高壓側的實際角度;cosφ2為低壓側的實際角度。 
           
          二次諧波制動的比率差動保護(帶CT斷線閉鎖功能)
              該保護采用分相式,即A、B、C任一相保護動作均出口,以下判據均以一相為例。當以下各式同時成立時比率差動元件保護動作 

           差動保護裝置原理圖

          其中:Ih、Il分別為高、低壓側電流,
             Isd為差動速斷設定值;Icdqd為差動保護門坎定值;
              Izd為制動電流;二卷變壓器取兩側電流平均值;三圈變壓器取故障項的最大值;
                ID2為差動電流的二次諧波分量;Icd為差動電流的基波分量;
          K2 為二次諧波制動系數;
              1)  比率制動的差動保護:采用常規比率差動保護、利用二次諧波制動的原理,能可靠地躲過差動回路中的不平衡差動電流及勵磁涌流的影響。其動作方程如下:
              Icd>Icdqd    Icd>K1*Izd   (兩者是或門關系)
              式中:Icd為差動電流,Izd為制動電流,K1為比率制動系數。Icdqd差動電流門檻定值。
              對于雙圈變壓器:Icd=| Ih+IL |    Izd=| Ih一IL |/2
            調試中的簡單計算:
             如果比例差動動作,則 Icd=| Ih+IL | > Icdqd;
             同時滿足:Icd=| Ih+IL | > K1*Izd = K1* | Ih一IL |/2
             上式是考慮到矢量計算,如果僅計算數值,假設高、低壓側相位正好相差180度;
             則上不等式為:Icd=| Ih - IL | > Icdqd;
             Icd=| Ih - IL | > K1*Izd = K1* | Ih + IL |/2
             方式一:若 Ih > IL ;
             則滿足:Ih > IL +Icdqd;Ih > IL*(2+ K1)/(2- K1)比率差動才會動作;
             方式二:若 Ih < IL ;
             則滿足:IL > Ih +Icdqd;IL > Ih*(2+ K1)/(2- K1)比率差動才會動作;
           

          2、二次諧波制動的比例差動保護
              為了躲過變壓器合閘瞬間的勵磁涌流,本裝置利用二次諧波作為勵磁涌流閉鎖判據,動作方程為:ID2 <K2×Icd   式中ID2為A、B、C三相差動電流的二次諧波,為對應的三相差動電流,K2為二次諧波制動系數。只要有任一相滿足上述條件,則閉鎖三相比率差動保護。

          3、主變差動保護各側電流相位差及平衡補償    
              1)  主變各側電流互感器二次均采用星型接線,其二次電流直接接入裝置,從而簡化了CT二次接線,增加了電流回路可靠性,電流互感器各側極性都以指向主變為同極性端。
              2)  主變各側CT二次電流相位由軟件自校正,凡是Y/△接線方式,其Y側電流均須校正相位。對于yd11接線,角度校正方法是:高壓側加入三相電流,投入差動保護裝置 “Y/△”變換后,輸出的三相電流如下:

             式中為Y側CT二次電流, 為校正后的各相電流;說明:
             1).投入“Y/△”后,高壓側的三相電流相位都在原來的相位基礎上逆時鐘方向偏轉了300。偏轉后的角度正好與低壓側的角度相反。
             2).投入“Y/△”后,高壓側的三相電流幅值都在原來的幅值基礎上擴大了√3倍,在輸出后,軟件做了處理,即除以√3倍。

          4、  CT斷線
          為防止CT繼線時,保護誤動作,裝置用軟件設置了延時CT斷線報警及瞬時CT斷線閉鎖保護功能。
              1) 延時CT斷線報警:當任一相差流大于0.15Ie的時間超過10秒時發出CT斷線告警信號,但不閉鎖差動保護。這也兼起保護裝置交流采樣回路的自檢功能。
              2)  瞬時CT斷線報警:在故障測量程序中進行,滿足下述任一條件不進行該CT斷線判別:
                  起動前某側最大相電流小于0.2Ie;   
                  起動后最大相電流大于1.2Ie。
              3) 某側電流同時滿足下列條件認為是CT斷線:
                 只有一相電流為零;其它相電流與起動前電流相等。

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