PST 1200變壓器保護(hù)(保護(hù)原理)33108課件

PST1200變壓器保護(hù)

保護(hù)原理

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]PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)主要內(nèi)容采用的新原理、新技術(shù)差動保護(hù)后備保護(hù)非電量保護(hù)PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)新原理采用的新原理及技術(shù)波形對稱原理的差動保護(hù)波形快速比較法全穩(wěn)態(tài)啟動三折線比率制動差動保護(hù)原理利用多側(cè)電流量的CT斷線識別原理采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)勵磁涌流勵磁涌流變壓器運行時，電源側(cè)勵磁繞組中將流過用于產(chǎn)生主磁通的勵磁電流，因此會在變壓器差動保護(hù)中產(chǎn)生不平衡電流。正常運行時，勵磁電流很小，產(chǎn)生的不平衡差流不會影響保護(hù)的動作；在變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時，由于變壓器鐵芯的嚴(yán)重飽和，勵磁電流激增并發(fā)展為勵磁涌流（可達(dá)5~10倍的額定電流），此時在變壓器各側(cè)將形成較大的不平衡差流，導(dǎo)致變壓器保護(hù)誤動。PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)勵磁涌流單相變壓器勵磁涌流的典型特征與合閘角有關(guān)，合閘角為0度時，勵磁涌流最大波形偏離時間軸的一側(cè)，出現(xiàn)間斷含有很大的非周期分量，間斷角越小，非周期分量越大含量大量的高次諧波，以二次諧波為主，間斷角越小，二次諧波越小PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)勵磁涌流三相變壓器勵磁涌流的特征由于三相電壓的相位差，三相勵磁涌流不會相同，至少兩相出現(xiàn)不同程度的勵磁涌流某相勵磁涌流不能再偏離時間軸一側(cè)，變成對稱性涌流，其他兩相仍為偏離時間軸一側(cè)的非對稱性涌流，對稱性涌流的數(shù)值較小，非對稱涌流仍含有大量的非周期分量三相勵磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量比較小，但至少一相比較大勵磁涌流的波形仍然是間斷的，但間斷角明顯減小[

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]PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)

波形對稱波形對稱原理

將流入繼電器的差流進(jìn)行微分,將微分后波形的前半周數(shù)據(jù)和后半周數(shù)據(jù)逐點做對稱比較,對于故障電流恒對稱;而對于勵磁涌流基本不對稱.這樣可以有效地區(qū)分涌流和故障電流.

波形對稱原理是我們首先提出并實現(xiàn)工程化應(yīng)用,享有發(fā)明專利,專利號為ZL-95-1-12781.0

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對稱波形對稱原理

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)性能特點

φφai

(a)(c)

90180270360ωt90180270360

-φsia-ib

ic-iaib-icφcφb

-0.9

d(ic-ia)/dt

90180270360ωt(d)

di/dtd(ia-ib)/dtd(ib-ic)/dt

90180270360ωt(d)

iiaibic

(b)(d)φs變壓器磁通﹑涌流及其導(dǎo)數(shù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對稱波形對稱的優(yōu)點靈敏度高抗干擾能力強(qiáng)計算量小,對硬件要求低所用數(shù)據(jù)冗余度大,容錯能力強(qiáng),允許數(shù)據(jù)有一定偏差或個別數(shù)據(jù)受干擾.當(dāng)變壓器有涌流時發(fā)生內(nèi)部故障,可以瞬間出口

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對稱分側(cè)差動保護(hù)高壓側(cè)、中壓側(cè)、公共繞組構(gòu)成差動保護(hù)。優(yōu)點：保護(hù)原理簡單、調(diào)試方便，靈敏度高，不受勵磁涌流影響。缺點：對匝間短路靈敏度低

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對稱零序差動保護(hù)高壓側(cè)、中壓側(cè)、公共繞組的零序電流構(gòu)成差動保護(hù)。優(yōu)點：接地短路靈敏度高，動作電流與變壓器調(diào)壓分接頭的調(diào)整無關(guān)，與勵磁涌流的關(guān)系僅有間接影響（基本無影響）缺點：二次回路極性校驗，所用互感器較多，特性不一致的問題(中性點零序CT特性)PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)啟動元件差流啟動元件差流突變啟動|iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T)|>0.6Icd

；差流穩(wěn)態(tài)啟動 差流穩(wěn)態(tài)啟動元件是為了防止經(jīng)大電阻故障時相電流突變量啟動元件靈敏度不夠而設(shè)置的輔助啟動元件。該元件在差動電流大于差流穩(wěn)態(tài)啟動門坎并持續(xù)5ms后啟動。差流穩(wěn)態(tài)啟動門坎為差動動作定值的80%。

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)比率制動比率制動兩側(cè)差動：Icdd=|I1+I2|；Izdd=max(|I1|,|I2|)三側(cè)差動：Icdd=|I1+I2+I3|；

Izdd=max(|I1|,|I2|,|I3|)四側(cè)差動：

Icdd=|I1+I2+I3+I4|；Izdd=max(|I1|,|I2|,|I3|,|I4|)五側(cè)差動：Icdd=|I1+I2+I3+I4+I5|；

Izdd=(|I1|+|I2|+|I3|+|I4|+|I5|)/2；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)比率制動比率制動曲線PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)二次諧波原理框圖PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)波形對稱邏輯框圖后備保護(hù)保護(hù)啟動元件相間阻抗保護(hù)元件接地阻抗保護(hù)元件復(fù)合電壓（方向）過流元件零序（方向）過流元件間隙保護(hù)元件中性點保護(hù)元件非全相保護(hù)元件公共繞組過負(fù)荷元件TV斷線判別元件

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)后備保護(hù)相間阻抗保護(hù) 本保護(hù)采用相位比較原理，阻抗特性為偏移圓。TV斷線時，相間阻抗保護(hù)退出。TV斷線后若電壓恢復(fù)正常，相間阻抗保護(hù)也隨之恢復(fù)正常。其動作判據(jù)為: Zxj

=U/I

Z1

=Zxj

-Za

Z2

=Zxj

+K

*Za Z1.Z2之間的相位差為δ,動作條件為δ≥90°. 其中:U為線電壓Uab，Ubc，Uca；I為U對應(yīng)的線電流Iab，Ibc，Ica； Zxj為相間的測量阻抗值Za為相間阻抗保護(hù)的定值(最大靈敏角的阻抗值) K為阻抗圓的偏移度

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)相間阻抗保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)相間阻抗保護(hù)接地阻抗保護(hù) 本保護(hù)采用相位比較原理，阻抗特性為偏移圓。TV斷線時，接地阻抗保護(hù)退出。TV斷線后若電壓恢復(fù)正常，接地阻抗保護(hù)也隨之恢復(fù)正常。其動作判據(jù)為: Zjd=U/（I+3I0*K0）Z1=Zjd-ZaZ2=Zjd+K*Za Z1.Z2之間的相位差為δ,動作條件為δ≥90°。 其中:U為相電壓I為U對應(yīng)的相電流3I0為零序電流Zjd為接地的阻抗值

Za為相間阻抗保護(hù)的定值(最大靈敏角的阻抗值)

K為阻抗圓的偏移度K0為零序電流補(bǔ)償系數(shù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)接地阻抗保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)復(fù)壓方向過流TA的正極性端指向母線復(fù)壓功率方向指向系統(tǒng)（母線）,保護(hù)動作區(qū)225°>б>45°，最大靈敏角為135°；復(fù)壓功率方向指向變壓器；保護(hù)動作區(qū)45°>б>-135°，最大靈敏角為-45°；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)零序方向過流零序方向保護(hù)

本保護(hù)TV斷線方向元件退出。TV斷線后若電壓恢復(fù)正常，本保護(hù)也隨之恢復(fù)正常。本保護(hù)包括以下元件： 1）零序過流元件，動作判據(jù)為：3I0>I0gl； 其中：3I0為零序電流，取自本側(cè)零序TA。

I0gl為零序過流的電流定值； 2)零序功率方向元件，動作判據(jù)為：

3U0～3I0夾角δ（電流落后電壓時角度為正）

-195°>δ>-15°

其中：3I0為中性點零序電流或三相電流

Ia,Ib,Ic在軟件中合成的零序電流

3U0為三相電壓Ua，Ub，Uc自產(chǎn)零序電壓

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)零序方向過流零序方向保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)間隙保護(hù)間隙零序保護(hù)

本保護(hù)反應(yīng)變壓器間隙電壓和間隙擊穿的零序電流，可作為變壓器的后備保護(hù)。保護(hù)包括以下元件：1)間隙零序過壓元件，動作判據(jù)為：

3U0>U0L

；其中：3U0為零序電壓，取自本側(cè)零序TV；

U0L為間隙零序過壓的電壓定值；2)間隙零序過流元件，動作判據(jù)為：

3I0g>Iggl

；其中：3I0g為間隙零序電流，取自本側(cè)中性點間隙TA；

Iggl為間隙零序過流的電流定值；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)中性點零序中性點零序保護(hù)（公共繞組零序過流）

本保護(hù)反應(yīng)變壓器中性點電流，僅作為自藕變壓器的后備保護(hù)。本保護(hù)包括以下元件： 中性點過流元件，動作判據(jù)為：

Izxd>Iz

； 其中：Izxd為中性點電流，取自本側(cè)中性點TA；

Iz為中性點過流的電流定

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)過激磁保護(hù)反時限過激磁保護(hù)

本保護(hù)作為大中型變壓器在過電壓或低頻率下運行的過激磁保護(hù)。

過激磁倍數(shù)N

N=B/Be=(U/f)/(Ue/fe)；其中:U為變壓器高壓側(cè)母線電壓；

f為系統(tǒng)頻率；

Ue為變壓器高壓側(cè)母線額定電壓；

fe為系統(tǒng)額定頻率；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)過激磁保護(hù)反時限過激磁保護(hù)

1)下限定時限元件，動作判據(jù)為：

N>Na

； 其中：Na為下限定時限的定值； 2)過激磁告警元件，動作判據(jù)為：

N>Nx；其中：Nx為過激磁告警的定值；3）反時限元件，本元件為五段折線式；

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)過激磁保護(hù)反時限過激磁保護(hù)

PST1200數(shù)字式變壓器保護(hù)PT斷線PT斷線判據(jù) 本元件僅在保護(hù)正常運行時投入；當(dāng)保護(hù)啟動后，退出本元件。動作判據(jù)為：