電力變壓器故障時的差動保護

電力變壓器故障時的差動保護

1、環(huán)境保護原則1.1裝置的動作可靠性為了加強對軟件和硬件的檢查，提高設(shè)備動作的可靠性，微型計算機保護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,確保及時的捕捉到系統(tǒng)擾動。(1)流的測量利用擾動時,相電流會發(fā)生突變的特征,判斷系統(tǒng)是否發(fā)生擾動。相電流采用周/周比較,其表達式:這里,n為每工頻周期采樣點,k為當前采樣點。(1)能夠反映各種故障;(2)不受負荷電流的影響;(3)不反映故障電流的直流分量;(4)具有較強的抗干擾能力。(2)相電流突變量啟動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,相電流突變量啟動方式可能失去重新啟動能力,為此增加零序及差流啟動方式,作為相電流突變量啟動方式的補充。2、差動保護2.1基波之比與二次諧波的計算當變壓器空投或差動區(qū)外故障切除后的恢復(fù)期間,均會產(chǎn)生勵磁涌流。本判據(jù)是:計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,當計算比值大于整定比值時閉鎖差動保護。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行時TA回路狀況,當發(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保護。常規(guī)差動保護為了保證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。對微機保護而言,Y/Δ變換完全可由數(shù)學運算完成而不必將TA接為Δ型。因此本保護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接錯的可能。2.3大量斜波分量存故障時,差流基本上是工頻正弦波,而勵磁涌流時,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)差流導數(shù)某一點的數(shù)值為Ii,其前半波的數(shù)值I(i-180),首先對其進行排序2.4采用三次諧波鎖差動保護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,可能引起差動保護誤動。為此本裝置采用五次諧波閉鎖差動保護。變壓器過激磁時,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K51大于整定值時,將差動保護閉鎖。K51可任意整定,一般不大于38%。3、備份保護3.1流量保護保護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,一般用復(fù)合電壓閉鎖防止誤動。3.2護是帶方向及方向的指向裝置配置的零序電流保護裝設(shè)在直接接地的那一側(cè)。零序方向電流保護,裝置中有專門軟件的控制字來控制零序電流保護是帶有方向及方向的指向。帶方向的零序電流保護,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,如果取中性點接地處的零序電流,此側(cè)差動區(qū)內(nèi)故障時,保護將無法區(qū)分零序電流的方向?？紤]到差動區(qū)內(nèi)故障時,差動保護將迅速動作,因此用中性點接地處的零序電流來代替變壓器出線端的零序電流,構(gòu)成零序電流保護是可行的。3.3io0.7接地故障應(yīng)變公共線圈零序電流保護裝設(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,其動作判據(jù)3Io>Ion。其中:3Io——中性點零序電流,電流取自公共繞組TA;Ion——中性點零序的過流定植;3.4間隙擊穿時保護延遲跳閘間隙零序保護裝設(shè)在中性點經(jīng)間隙接地的那一側(cè)。當間隙被擊穿,經(jīng)間隙的電流大于整定值時,保護延時跳閘。當間隙未被擊穿而間隙處零序電壓大于整定值時,保護延時跳閘,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)大型變壓器因為電壓升高或頻率降低而工作在飽和磁密段,使變壓器勵磁電流增大,變壓器發(fā)熱嚴重而損壞。過激磁保護在變壓器輕微過激磁時發(fā)出警告信號,通知運行人員及時處理。而在嚴重過激磁時按整定的反時限跳閘。3.6變壓器異常保護作用過負荷保護可以裝設(shè)在高、中、低側(cè)及公共線圈側(cè)。它主要起警告作用,提醒運行人員及時調(diào)整變壓器運行方式,避免因過負荷造成變壓器的危害。本保護一直投入,動作時僅發(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,一點接地時,系統(tǒng)電流無變化,系統(tǒng)依然可以運行,但已對系統(tǒng)構(gòu)成潛在的威脅。本保護通過對低壓側(cè)3Uo的監(jiān)視,對這種故障給予提示警告,必要時延時跳閘。3.8出出口時,變壓器測試為電流,而無電流當保護已經(jīng)發(fā)出斷路器出口命令,而斷路器沒有出出口時,若檢測測到變壓器仍有電流,則啟動失靈保護。斷路器失靈保護的相電流判別及時間元件可由微機保護本身完成,也可單獨構(gòu)成。4、計算壓力保護的整定4.1差動保護4.1.1過電流時增長的勵磁差動電流的選取必須躲過空投變壓器時可能產(chǎn)生的最大勵磁涌流;必須躲過變壓器差動區(qū)外端部故障