主变差动保护疑问?
hai531
hai531 Lv.2
2009年06月02日 00:51:40
来自于继电保护
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小弟继电保护刚入行,有如下疑惑,望给位高手多多帮助,指点1、南瑞的pst1200系列,差动保护为什么要引入平衡系数?有什么作用?具体怎么计算?2、还有就是sa630,有些说有100v和50v两种 有些说就是100v究竟它是一个什么量?有什么作用?3、做装置功能时,差动的两侧电流角度是不是相同,穿越性故障时是不是相差180°呢?4、还有就是,做比率差动的时候,在低压三角形c相加的补偿电流按什么原则补偿?好像是大于某个值就可以了(非高压侧电流值)?

小弟继电保护刚入行,有如下疑惑,望给位高手多多帮助,指点
1、南瑞的pst1200系列,差动保护为什么要引入平衡系数?有什么作用?具体怎么计算?


2、还有就是sa630,有些说有100v和50v两种 有些说就是100v
究竟它是一个什么量?有什么作用?

3、做装置功能时,差动的两侧电流角度是不是相同,穿越性故障时是不是相差180°呢?

4、还有就是,做比率差动的时候,在低压三角形c相加的补偿电流按什么原则补偿?好像是大于某个值就可以了(非高压侧电流值)?

望给位大大不奢赐教,先谢谢了!!
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dep500n
2009年06月02日 15:54:13
2楼
采用这一原理既能在外部短路时可靠的制动,又能在内部短路时有较高的灵敏度,但对内部短路时流出电流的适应能力较差。对励磁涌流和过励磁也要有特殊方式。比率制动式差动保护的方法较多,现介绍PST-1200采取的方式
2.1 启动元件
保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。各保护CPU的启动元件相互独立,且基本相同。
启动元件包括差流突变量启动元件、差流越限启动元件。任一启动元件动作则保护启动。
a) 差电流突变量启动元件的判据为:
| iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T) |>0.5Icd ;
其中:φ为a,b,c三种相别;
Icd为差动保护动作定值;
当任一差电流突变量连续三次大于启动门坎时,保护启动。
b) 差流越限启动元件是为了防止经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵敏度不够而设置的辅助启动元件。该元件在差动电流大于差流越限启动门坎并持续5ms后启动。差流越限启动门坎为差动动作定值的80%。
2.2 差动电流速断保护元件
本元件是为了在变压器区内严重性故障时快速跳开变压器各侧开关,其动作判据为:
Id >Isd
其中:Id为变压器差动电流
Isd为差动电流速断保护定值
2.4 五次谐波制动元件
本元件是为了在变压器过励磁时防止差动保护误动, 其动作判据为:
I ⑸>Id *XBB 5
其中:I⑸为差动电流中的五次谐波含量;
Id为变压器差动电流
XBB5为差动保护五次谐波制动系数,软件设定为0.38;
2.5 比率制动元件
本元件是为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用,同时在内部故障时有较高的灵敏度,其动作判据为:
两侧差动:Icdd =|I1+I2|; Izdd =max(|I1|,|I2|);
三侧差动:Icdd =|I1+I2+I3|; Izdd =max(|I1|,|I2|,|I3|);
四侧差动:Icdd =|I1+I2+I3+I4|;
Izdd =max(|I1|,|I2|,|I3|,|I4|);

(1)Icdd≥Icd
(2)Izdd<=Izd
或3Izd>Izdd>Izd Icdd-Icd≥K1*(Izdd-Izd)
或Izdd>3Izd Icdd-Icd- K1*2Izd≥K2*(Izdd-3Izd)
其中: I1为I侧电流; I2为II侧电流;
I3为III侧电流; I4为IV侧电流;
Icd为差动保护电流定值; Icdd为变压器差动电流;
Izdd为变压器差动保护制动电流,
Izd为差动保护比率制动拐点电流定值,设定为高压侧额定电流值;
K1,K2为比率制动的制动系数,软件设定为K1=0.5,K2=0.7;
图1
关于k1=0.5,k2=0.7选取的考虑:
1) 变压器匝间故障时,差动电流较小,制动电流也较小。这时,保护的TA工作在线性范围,能够准确的传变故障电流,同时保证差动保护的动作灵敏度。这种情况下,考虑负荷电流的影响,差动保护应工作在k3和k1段;
2) 当变压器引线故障时,故障电流较大,负荷电流的影响可忽略;
3)区外故障时,故障电流较大,会造成TA饱和等,造成流入变压器差动保护的差流较大,因此提高比例制动特性;在转换性故障时,TA不能准确的传变故障电流,造成差动保护误动作,国内已有实例应采取其他方法解决。
2.6 TA回路异常判别元件
本元件是为了变压器在正常运行时判别TA回路状况,发现异常情况发告警信号,并可由控制字投退来决定是否闭锁差动保护。其动作判据为:
(1) |⊿iφ|≥0.1In且|IH|<|IQ|;
(2) 相电流≤IWI且ID≥IWI ;
(3) 本侧|Ia+Ib+Ic|≥IWI (仅对TA为Y形接线方式);
(4) max(Ida,Idb,Idc)> IWI
(5) max(Ida,Idb,Idc)>0.577Icd
其中:⊿iφ为相电流突变量 Ida,Idb,Idc为A,B,C三相差流值;
Icd 为差动保护电流定值 In 为额定电流
IQ 前一次测量电流 IH 当前测量电流
ID 无流相的差动电流 IWI无电流门槛值,取0.04倍的TA额定电流;
以上条件同时满足(1)、(2)、(3)、(4)判TA断线,仅条件(5)满足,判为差流越限。
2.7 变压器各侧电流相位补偿
(1)变压器接线组别对差动保护的影响
对于Y/Y0接线的变压器,由于一二次绕组对应的电压相位相同,故一二次两侧对应相电流的相位几乎完全相同,而常用的Y/d11接线的变压器,由于三角形侧的线电压与星形侧相应相的线电压相位相差30°。由于变压器中平衡绕组(△形绕组)的存在,当Y形绕组中性点接地运行,系统发生接地故障时,Y形侧各相电流中含有零序电流,△形绕组或不接地的Y形绕组中无零序电流,因此必须对Y形绕组各相电流进行处理,以消除零序电流对差动保护的影响。
(2)常规补偿措施
为了消除由于变压器接线引起的不平衡电流的影响,可采用相位补偿法,即将变压器星形侧的电流互感器接成三角形,而将变压器形侧的电流互感器接成Y形,从而把二次电流的相位校正过来这就是所谓的相位补偿。
IAY、IBY、ICY表示变压器Y形侧三相电流
IA△、IB△、IC△表示经转角后变压器Y形侧电流
Ia△、Ib△、Ic△表示变压器形侧三相电流
流入差动继电器的电流为IA△、IB△、IC△,Ia△、Ib△、Ic△这两组电流幅值相同,相位相同。
(3)PST-1200对变压器接线组别的补偿
在本装置内,变压器各侧电流存在的相位差由软件自动进行校验,变压器各侧均采用CT星形接线。各侧的CT极性均指向母线,用软件进行相位校正时,PST-1200选用变压器Y→△形侧校正的原理,且差动保护的所有计算均以高压侧为基准。对于Y0/△—11的接线,其校正方法如下:
Y0侧:
Ia’=(IA-IB)/ ;Ib’=(IB-IC)/ ;Ic’=(IC-IA)/
△侧:
Ia'=Ia Ib'=Ib Ic'=Ic

目前有的厂家采用△→Y的模式(南瑞RCS-978)
对变压器绕组为Y
IA'=IA-(IA+IB+IC)/3=(IA-IB)/3-(IC-IA)/3
IB'=IB-(IA+IB+IC)/3=(IB-IC)/3-(IA-IB)/3
IC'=IC-(IA+IB+IC)/3=(IC-IA)/3-(IB-IC)/3
对变压器绕组为△形
Ia'=Ia -Ic Ib'=Ib-Ia Ic'=Ic-Ib
两种方法在本质上没有区别,但在不同的故障条件下,差流的大小有所不同。

2.8 过负荷监测元件
本保护反应变压器的负荷情况,仅监测变压器各侧的三相电流。 动作判据为:
max(Ia,Ib,Ic)>Igfh;
其中: Ia、Ib、Ic为变压器各侧三相电流;
Igfh为变压器过负荷电流定值;
2.9 过负荷启动冷却器元件
本保护反应变压器的负荷情况,监测变压器高压侧三相电流。 动作判据为:
max(Iah,Ibh,Ich)>ITFH;
其中: Iah、Ibh、Ich为变压器高压侧三相电流;
ITFH为变压器过负荷启动冷却器元件电流定值;
2.10 过负荷闭锁调压元件
本保护反应变压器的负荷情况,仅监测变压器高压侧三相电流。 动作判据为:
max(Ia,Ib,Ic)>ITY;
其中: Ia,Ib,Ic为变压器高压侧三相电流;
ITY为变压器过负荷闭锁调压元件电流定值。

B、差动保护的难点
1) 分接头的影响
2) 匝间短路,环中电流大,流入差动保护的电流小
3) 负荷电流的影响
4) 励磁涌流的闭锁
5) TA的特性
6) 暂态励磁电流的影响
三相变压器的励磁涌流特点
1) 三相涌流的I2/I1均可能小于20%,对于剩磁为±1.9Bm的情况下,三相涌流的间断角θ,均可能小于60°;
2) B=±0.9Bm时,三相涌流的I2/I1均可能小于15%;
3) B=±0.7Bm时,三相涌流的I2/I1有一相可能小于15%,但另两相中至少有一相大于15%;
4) B=±0.6Bm时,三相涌流中的I2/I1有一相可能小于20%,但另两相中至少有一相大于20%;
5) B=±0.5Bm时,三相涌流中的I2/I1均大于15%;
6) 大量现场实测资料所提供的励磁电流情况,I2/I1的特征量比理论分析结果乐观;
7) 经保护TA变换后,涌流特征基本不变;
8) 计及铁心磁滞和局部磁滞的影响,三相励磁涌流的二次谐波成分普遍增加。
C.变压器内部短路时流出电流对差动保护的影响
1、负荷电流
2、制动电流的选取
3、制动曲线的选取
D.变压器差动保护注意的问题
1) 变压器差动保护不平衡电流大,较易误动;
2) 流出电流对变压器匝间短路灵敏度的影响;
3) 空载合闸时励磁涌流对变压器差动保护的影响;
4) 过励磁工况下变压器差动保护动作行为;
5) 系统中带长线路或有电缆出线(线路对地电容较大)时,对二次谐波闭锁元件的影响。
6) 对大型变压器,变压器的工作磁痛与铁心饱和磁痛比值较大时,将降低变压器励磁涌流中的二次谐波含量。
E、防止励磁涌流时差动保护误动的技术措施
变压器的高低压侧是通过电磁联系的,故仅在电源的一侧存在励磁电流,这励磁电流将全部流入差动回路。在正常运行情况下,其值很小,小于变压器额定电流的3%。当变压器空载合闸时,会出现励磁涌流,在电压为0时刻合闸时,变压器铁芯中的磁通急剧增大,使铁芯瞬间饱和,这时出现数值很大的冲击励磁电流(可达5~10倍)。实际情况下,现场遇到这么大的涌流机会较小。
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dep500n
2009年06月02日 15:55:50
3楼
具体楼主看看这份资料吧。
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huahua732
2009年06月02日 20:31:44
4楼
1。所有的差动保护都要引入平衡系数,平衡系数的作用就是要很主变两侧二次电源平衡,具体因为各厂家算法不同,平衡系数也不同,但是目的只有一个,就是要使两侧二次电流相等。
2。SA630应该是线路PT二次的标号。一般取CTAB相间电压,等于100V,也有取一相电压。等于57。7V。
3。对于D Y形接线而言,两侧电流方向是180度的关系,而现在保护装置普遍采用Y Y接线,而这样则是150度的关系,所谓穿越性故障指的是差动保护区外的故障,这种情况下一般不会动作,但由于CT选型,平衡系数等没有做好也会引起差动动作,在穿越性故障的情况下,两侧电流方向与正常电流方向一样,都是180度或150度。
4。“在低压三角形c相加的补偿电流按什么原则补偿”不太懂这句话的意思,一般我们只要加入差动门槛值动作就成了,不做制动情况下的跳闸
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hai531
2009年06月02日 22:57:31
5楼
1。平衡系数,目的只有一个,就是要使两侧二次电流相等。
但是我发现调度下的定值除以平衡系数才等于试验仪器所加的实际量,不是很明白。。。
2。sa630是csc103d四方的线路保护装置的蓝图上看到的,电压有1YMA\B\C630,还有就是sa630和L630,不知道这个量是怎么产生的,就是pt二次侧是怎么个接线方式能得到这个量?
在保护中起到什么作用?是用来判什么的?
4。“在低压三角形c相加的补偿电流按什么原则补偿”不太懂这句话的意思,

我指的是做比率制动的时候,比如三绕组变压器,高、中是星形接线,低压侧是三角形接线,在做高对低和中对低的时候,这里以高对低为例,在高压侧加A相电流,需要在低压侧A相相应地加一个电流,但还需要在低压侧的C相加一个电流进行补偿,以抵消高低压侧星三角转换所带来的差值,这样才能制动,那么C相这个补偿电流究竟是按什么原则来补偿的呢?说明书倒是给了个公式,但我试过,低于那个值就可以了,

估计有些提问比较简单,还望见谅。。。:L

[ 本帖最后由 hai531 于 2009-6-2 22:59 编辑 ]
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huangrongjing
2009年06月02日 23:38:46
6楼
学会了```明白``
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yllqx
2009年08月16日 12:18:13
7楼
谢谢!:) :) :)
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tank-----no.1
2009年08月16日 15:23:33
8楼

LS真强
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copydate
2010年04月07日 21:12:18
9楼
在做实验先先看下平衡比较好
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悠然
2010年05月18日 08:05:54
10楼
学习了。
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sunwei7980
2010年05月18日 15:15:46
11楼
高手如云啊,不过,你要是有可能好的设备校验,可以按照三相一起试,就可以免了不少脑筋啊
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