WBZH變壓器保護(hù)裝置紅

會(huì)計(jì)學(xué)1WBZH變壓器保護(hù)裝置紅

1995年獲電力機(jī)械局科技一等獎(jiǎng)

1999年獲國家電力公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2001年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)WBZ-500型微機(jī)變壓器保護(hù)獲獎(jiǎng)情況第1頁/共41頁

裝置實(shí)物照片WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第2頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)WBZ-500微機(jī)變壓器保護(hù)裝置產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)第3頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第4頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)采用多CPU技術(shù)和背插式機(jī)箱結(jié)構(gòu)；運(yùn)算速度高，抗干擾能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定。Ⅵ級(jí)空間放電，接觸靜電試驗(yàn)；Ⅵ級(jí)快速瞬變干擾試驗(yàn)；裝置特點(diǎn)第5頁/共41頁采用大屏幕液晶顯示，人機(jī)界面全部漢化,采用菜單式命令,操作簡(jiǎn)單;通訊方式靈活選擇,可采用RS232/RS485/RS422方式及以太網(wǎng)與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)配合,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方定值修改,事件記錄上傳等;通訊規(guī)約可選用《南自94規(guī)約》、《IEC103規(guī)約》裝置特點(diǎn)第6頁/共41頁帶電池保持的存儲(chǔ)器和時(shí)鐘,可保持10份帶錄波數(shù)據(jù)的報(bào)告、事件，且最近一次跳閘報(bào)告不允許被非跳閘報(bào)告沖掉；跳閘方式可由數(shù)字矩陣整定，方便靈活。保護(hù)配置靈活,可以通過控制字和壓板投退保護(hù),壓板投退均輸出報(bào)告;WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)裝置特點(diǎn)

第7頁/共41頁硬件結(jié)構(gòu)WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第8頁/共41頁裝置采用多CPU結(jié)構(gòu)，保護(hù)CPU的計(jì)算速度較WBZ－500型保護(hù)速度快2倍。打印采用智能共享打印，多臺(tái)保護(hù)裝置可同時(shí)進(jìn)行打印。采用背插式整機(jī)箱結(jié)構(gòu)，多層印刷電路板，抗干擾性大大增強(qiáng)。

WBZ－500H型WBZ－500型

快速瞬變干擾IV級(jí)快速瞬變干擾III級(jí)靜電放電干擾IV級(jí)靜電放電干擾II級(jí)脈沖群干擾III級(jí)脈沖群干擾II級(jí)輻射電磁場(chǎng)干擾III級(jí)輻射電磁場(chǎng)干擾II級(jí)4.所有插件改用四層板。第9頁/共41頁500kV、330kV變壓器保護(hù)組屏方案A屏第一層：差動(dòng)保護(hù)第二層：后備保護(hù)B屏第一層：差動(dòng)保護(hù)第二層：后備保護(hù)C屏第一層：分差保護(hù)第二層：非電量保護(hù)第三層：操作箱WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第10頁/共41頁220KV變壓器保護(hù)組屏方案

A屏

第一層：差動(dòng)及后備保護(hù)第二層：非電量保護(hù)及中、低壓側(cè)操作箱

B屏

第一層：差動(dòng)及后備保護(hù)第二層：高壓側(cè)操作箱WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第11頁/共41頁110KV變壓器保護(hù)組屏方案

第一層差動(dòng)及后備保護(hù)第二層非電量保護(hù)及三側(cè)操作箱WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第12頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)差流速斷差動(dòng)比率差動(dòng)+TA斷線閉鎖+二次諧波制動(dòng)（高中壓側(cè))+五次諧波制動(dòng)（高中壓側(cè)）TA斷線通過控制字選擇是否閉鎖差動(dòng)特點(diǎn)

CT接線可接為全Y型接線。調(diào)平衡方式由軟件實(shí)現(xiàn)。只需輸入各側(cè)額定運(yùn)行電流的二次值。500kV及330kV差動(dòng)保護(hù)

第13頁/共41頁500kV及330kV后備保護(hù)高壓側(cè)

相間阻抗過流零序方向過流過激磁過負(fù)荷

PT斷線WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)中壓側(cè)

相間阻抗零序方向過流開關(guān)非全相過負(fù)荷

PT斷線

公共繞組公共繞組零序公共繞組過負(fù)荷

低壓側(cè)

過流時(shí)限速斷零序過電壓過負(fù)荷

第14頁/共41頁220kV及110kV差動(dòng)保護(hù)差流速斷差動(dòng)比率差動(dòng)+TA斷線閉鎖+二次諧波制動(dòng)（高中壓側(cè))TA斷線通過控制字選擇是否閉鎖差動(dòng)WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)高壓側(cè)后備保護(hù)復(fù)合電壓（方向）過流零序方向過流零序過流保護(hù)保護(hù)（直接接地）零序電流電壓保護(hù)（間隙）非全相差動(dòng)保護(hù)

第15頁/共41頁220kV及110kV后備保護(hù)高壓側(cè)復(fù)合電壓（方向）過流零序方向保護(hù)零序電流電壓保護(hù)（間隙）零序過流電流保護(hù)（直接接地）非全相保護(hù)過負(fù)荷TV斷線中壓側(cè)復(fù)合電壓（方向）過流零序方向保護(hù)零序電流電壓保護(hù)（間隙）零序過流電流保護(hù)（直接接地）時(shí)限速斷過流保護(hù)過負(fù)荷TV斷線低壓側(cè)時(shí)限速斷過流保護(hù)復(fù)合電壓過流保護(hù)3U0過電流保護(hù)TV斷線第16頁/共41頁非電量保護(hù)調(diào)壓重瓦斯本體重瓦斯輕瓦斯冷卻器電源全停壓力釋放油位低油位高線圈溫度高WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第17頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)對(duì)于一次接線ＹＮ／ＹＮ／△，二次接線為全Ｙ時(shí)則,計(jì)算差流公式為：IdA=[(I1ah-I1bh)+(I2ah-I2bh)]*KH/1.732+(I3am-I3bm)*KM/1.732+I4al*KLIdB=[(I1bh-I1ch)+(I2bh-I2ch)]*KH/1.732+(I3bm-I3cm)*KM/1.732+I4bl*KLIdA=[(I1ch-I1ah)+(I2ch-I2ah)]*KH/1.732+(I3cm-I3am)*KM/1.732+I4cl*KL差流計(jì)算公式

對(duì)于一次接線ＹＮ／ＹＮ／△，二次接線為△／△／Ｙ，即常規(guī)接線方法時(shí)，計(jì)算差流公式為：IdA=(I1ah+I2ah)*KH+I3am*KM+I4al*KLIdA=(I1bh+I2bh)*KH+I3bm*KM+I4bl*KLIdA=(I1ch+I2ah)*KH+I3cm*KM+I4cl*KL

差流平衡系數(shù)第18頁/共41頁比率制動(dòng)曲線WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)制動(dòng)電流Ires＝Max（I1，I2，I3，I4）第19頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)TA斷線和故障時(shí)電量狀態(tài)有明顯不同:

TA斷線故障電流變化情況僅斷線側(cè)電流突變多側(cè)電流突變電流變化趨勢(shì)由大變小由小變大電流幅值情況≤IN≥INTA斷線第20頁/共41頁二次諧波制動(dòng)二次諧波制動(dòng)采用A、B、C三相中二次諧波最大相的諧波電流，與差流最大相電流的比值作為二次諧波制動(dòng)值。

Max(Ia2,Ib2,Ic2)/Max(Ia,Ib,Ic)>K2B保護(hù)制動(dòng)WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)五次諧波制動(dòng)500kV、300kV變壓器工作點(diǎn)選取在變壓器繞組勵(lì)磁曲線較高的位置。當(dāng)電壓升高后，勵(lì)磁涌流迅速增大，形成差流。因此在變壓器高中壓側(cè)增設(shè)五次諧波制動(dòng)，防止在輕微過激磁時(shí)，差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。第21頁/共41頁WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)分側(cè)差動(dòng)保護(hù):常用于自耦變壓器高、中壓側(cè)及公共繞組，這種保護(hù)無須考慮繞組的勵(lì)磁涌流、過激磁等影響。對(duì)于相間和單相短路靈敏度高，但對(duì)匝間短路保護(hù)無作用。分側(cè)差動(dòng)第22頁/共41頁后備保護(hù)TA、TV接線WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第23頁/共41頁相間阻抗保護(hù)采用具有偏移特性的方向阻抗園。當(dāng)將反向偏移定值整定為99.99％時(shí)，阻抗保護(hù)變?yōu)槿杩贡Ｗo(hù)。阻抗保護(hù)自動(dòng)選取相間電壓最低相為故障相。PT斷線閉鎖阻抗保護(hù)。阻抗保護(hù)方向通過控制字確定。WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第24頁/共41頁相間阻抗保護(hù)1)變壓器保護(hù)裝置在PT失壓情況要考慮防誤動(dòng)的主要措施，能判斷出PT斷線、失壓閉鎖阻抗保護(hù)。為能準(zhǔn)確的判出PT斷線、失壓狀態(tài)，判PT斷線的電流門坎值小于阻抗保護(hù)判斷的啟動(dòng)電流。2）關(guān)于阻抗保護(hù)PT失壓狀態(tài)下，且變壓器內(nèi)小負(fù)荷轉(zhuǎn)入大負(fù)荷時(shí)，保護(hù)裝置進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)防阻抗誤動(dòng)的判據(jù)考慮如下：進(jìn)入故障處理程序后PT斷線判據(jù).

阻抗動(dòng)作邏輯關(guān)系第25頁/共41頁零序方向過流零序方向過流保護(hù)采用三相自產(chǎn)零序電流、電壓。零序方向通過控制字投退當(dāng)PT斷線時(shí)保護(hù)自動(dòng)將零序電壓從自產(chǎn)切換到開口三角形零序電壓。零序方向過流保護(hù)采用中性點(diǎn)CT時(shí)，CT正極性靠變壓器側(cè)。同時(shí)，保護(hù)正方向指向母線。WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第26頁/共41頁過激磁保護(hù)過激磁倍數(shù)N的含義：N（t）=U/Ue/f/fe

Ue采用變壓器高壓側(cè)實(shí)際運(yùn)行額定電壓，對(duì)于500kV變壓器保護(hù)來說取525kV電壓為額定電壓。同時(shí)要注意變壓器TV的變比，主要注意是500kV/0.1kV，還是525kV/0.1kV。定時(shí)限告警，保護(hù)在N＝1.05時(shí)告警。反時(shí)限跳閘對(duì)應(yīng)曲線如下圖所示。反時(shí)限曲線采用八段折線式，范圍在1.10~1.45倍之間。設(shè)保護(hù)動(dòng)作門檻，只有過激磁倍數(shù)超過動(dòng)作門檻，保護(hù)才會(huì)動(dòng)作。WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第27頁/共41頁復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)采用三側(cè)復(fù)合電壓閉鎖，三側(cè)復(fù)壓或關(guān)系。方向通過控制字投退指向變壓器或母線。靈敏角－45°WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第28頁/共41頁差動(dòng)保護(hù)保護(hù)整定值額定電流：采用變壓器運(yùn)行在額定容量下流入裝置的二次額定電流，而非TA二次側(cè)額定電流。對(duì)于差動(dòng)保護(hù)高中低三側(cè)容量全部取變壓器全容量S進(jìn)行計(jì)算。TA接線形式對(duì)于TA為常規(guī)接線（△/△/Y)，內(nèi)部控制字中TA接線方式控制位CTA必須置1。對(duì)于TA為全星型接線（Y/Y/Y)，內(nèi)部控制字中TA接線方式控制位CTA必須置0。WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第29頁/共41頁后備保護(hù)整定定值過激磁保護(hù)中Ue采用變壓器高壓側(cè)實(shí)際運(yùn)行電壓，對(duì)于500kV變壓器保護(hù)來說取525kV電壓為額定電壓；復(fù)合電壓中，低電壓取自AC相線電壓。負(fù)序電壓采用相電壓U2＝1/3(Ua+α2Ub+αUc)；裝置中零序電流為3I0＝Ia＋I(xiàn)b＋I(xiàn)c；負(fù)序電流I2＝1/3(Ia+Ib∠120+Ic∠240)；WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第30頁/共41頁保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)電源指示正常，運(yùn)行監(jiān)視閃爍，無異常信號(hào)；確認(rèn)接入電流、電壓極性正確；TV小開關(guān)開合位置正確；打印整定值報(bào)告，檢查與實(shí)際情況相符；投上各單元出口回路壓板，保護(hù)投入運(yùn)行。第31頁/共41頁額定參數(shù)直流電源電壓：220V/110Ｖ交流額定電壓：100V交流額定電流：5A/1A交流額定頻率：50HzWBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)技術(shù)指標(biāo)第32頁/共41頁過載能力直流電源回路：80%~115%額定電壓連續(xù)工作交流電流回路：2倍額定電流連續(xù)工作20倍額定電流工作10秒40倍額定電流工作1秒交流電壓回路：1.5倍額定電壓連續(xù)工作WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第33頁/共41頁功率消耗直流回路：正常工作時(shí)≤40W/套系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)≤60W/套系統(tǒng)交流電流回路：≤1VA/相（額定電流下）交流電壓回路：≤1VA/相（額定電壓下）WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第34頁/共41頁電流電壓精確測(cè)量范圍電流精確測(cè)量范圍：0.04A~100A(CT=5A)0.02A~20A(CT=1A)電壓精確測(cè)量范圍：0.05V~100V(相電壓)0.15V~300V(間隙電壓)WBZ-500H微機(jī)變壓器保護(hù)第35頁/共41頁絕緣耐壓，抗干擾水平裝置能通過IEC255-22-4規(guī)定的Ⅵ級(jí)（4KV±10%）快速瞬變干擾試驗(yàn)；裝置能通過IEC255-22-4規(guī)定的Ⅵ級(jí)（空間放電15KV，接觸靜電8K