電源模件(POWER):
用于將變電站內(nèi)直流電源轉(zhuǎn)換為保護裝置所需的工作電壓。本模件輸出一路5V,兩路24V電壓,5V電源用于裝置數(shù)字器件工作,一路24V電源用于繼電器驅(qū)動及各模件間相互信號交換,另一路24V電源輸出裝置,用于裝置狀態(tài)量輸入使用。
差動保護
差電流突變量啟動元件的判據(jù)為:
| iφ(t)-2iφ(t-T)+iφ(t-2T) |>0.5Icd ;
其中:φ為a,b,c三種相別;
Icd為差動保護動作定值;
當(dāng)任一差電流突變量連續(xù)三次大于啟動門坎時,保護啟動。
防止勵磁涌流時差動保護誤動的技術(shù)措施
變壓器的高低壓側(cè)是通過電磁的,故僅在電源的一側(cè)存在勵磁電流,這勵磁電流將全部流入差動回路。在正常運行情況下,其值很小,小于變壓器額定電流的3%。當(dāng)變壓器空載合閘時,會出現(xiàn)勵磁涌流,在電壓為0時刻合閘時,變壓器鐵芯中的磁通急劇增大,使鐵芯瞬間飽和,這時出現(xiàn)數(shù)值很大的沖擊勵磁電流(可達5~10倍)。
在通常的勵磁涌流中含有大量的非周期分量和高次諧波,因此勵磁涌流不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。勵磁涌流的大小與合閘瞬間的電壓相位、鐵芯剩磁大小和方向、電源容量、變壓器容量及鐵芯材料等因數(shù)有關(guān)。
當(dāng)變壓器的容量越大,衰減越慢。
從試驗和理論分析得知,勵磁涌流含有大量的高次諧波,以二次諧波的分量zui大,四次以上諧波分量很小。因此,國內(nèi)目前采用的防勵磁涌流觸發(fā)差動保護的措施主要有以下幾種方法:
①二次諧波比例制動
②波形對稱原理
③間斷角原理
④其它方法(模糊識別)
過勵磁工況下,防止差動保護誤動的技術(shù)措施
變壓器過電壓或過勵磁時,(u/f)勵磁電流急劇增大,波形嚴(yán)重畸變。當(dāng)電壓達到額定電壓的120%-140%時,勵磁電流可增至額定電流的10%-43%(大概)。這個電流將作為不平衡電流流入差動保護的動作回路,*可能使差動保護誤動作。
防誤措施是增設(shè)五次諧波制動回路,當(dāng)過電壓達到120%時,五次諧波zui大,達到基波電流的50%,若過電壓水平再增加,五次諧波含量降低,當(dāng)過電壓達到140%時,五次諧波占基波的35% ,因此,取I5/I1≥35%作為閉鎖條件較為合適。
在過電壓超過140%時,將嚴(yán)重威脅變壓器的安全。這時I5/I1<38%差動保護動作也是合理的。
在變壓器的后備保護中也可增設(shè)過激磁保護。
復(fù)合電壓閉鎖過流
作為相鄰元件及變壓器內(nèi)部故障的后備保護,當(dāng)過流保護的靈敏度不足時,增加復(fù)合電壓閉鎖回路。在不對稱性故障時,出現(xiàn)負(fù)序電壓及在對稱性故障及三相電壓低于某一值時,才開放過流保護,這樣過流保護的定值可大大降低,同時也提高了保護的靈敏度。
帶方向的復(fù)合電壓閉鎖過流保護
對于220kV側(cè),作為變壓器的后備保護,以電源側(cè)向下指:方向元件和電流元件按90 接線。
反映接地故障的后備保護:
作為變壓器接地故障的后備保護,它是整個電網(wǎng)接地保護的組成部分之一,它的配置與整定必須和電網(wǎng)接地保護相配合。
在中性點直接接地的電力網(wǎng)中,對外部單相接地引起的過電流應(yīng)設(shè)零序過流保護。
110kV,220kV中性點直接接地的電力網(wǎng)中,對外部單相接地故障引起的過流,以及因失去接地中性點引起的變壓器中性點電壓升高,按規(guī)程裝設(shè)零序保護。對全絕緣變壓器除零序過流外,應(yīng)增設(shè)零序過電壓保護。當(dāng)電力網(wǎng)單相接地失去中性點時,零序電壓保護應(yīng)經(jīng)過0.3~0.5S時限動作于斷開變壓器各側(cè)開關(guān)。
變壓器其它異常運行保護:
1、過激磁保護
2、過負(fù)荷保護。
(1)過負(fù)荷發(fā)信
(2)啟動風(fēng)冷
(3)閉鎖調(diào)壓
高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護,設(shè)兩段。
復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側(cè)開關(guān)。
復(fù)合電壓閉鎖過流保護:*個時限跳本側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
零序保護
① 高壓側(cè)零序過流保護(零序電流取高壓母線側(cè)自產(chǎn)零序電流),設(shè)兩段。零序方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側(cè)開關(guān)。
零序過流保護:*個時限跳本側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
② 高壓側(cè)零序過壓保護
零序過壓保護:*個時限跳本側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
關(guān)于220千伏微機變壓器保護的配置方案
1、主保護:
(1)差動速斷: 跳主變各側(cè)開關(guān)。
(2)比率差動(采用不同勵磁涌流閉鎖原理): 跳主變各側(cè)開關(guān)。
CT斷線經(jīng)控制字投/退確定是否閉鎖差動保護,同時發(fā)信號。
(3)零序比率差動:自耦變壓器,其公共繞組必須具有三相引出CT或主變中性點直接接地并三相引出CT跳主變各側(cè)開關(guān)。
CT斷線經(jīng)控制字投/退確定是否閉鎖差動保護,同時發(fā)信號。
(4)非電量保護:包括重瓦斯、輕瓦斯、油溫、油位、壓力釋放、冷卻器全停等。
非電量保護(除需經(jīng)保護裝置延時的信號外)直接起動裝置跳閘回路,且保護動作應(yīng)自動記錄。
3、后備保護:
(1)過流保護
① 高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護,設(shè)兩段。
復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側(cè)開關(guān)。
復(fù)合電壓閉鎖過流保護:*個時限跳本側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
②低壓側(cè)過流保護,設(shè)3段。
復(fù)合電壓閉鎖過流保護:設(shè)2段。
其中*段一時限跳本側(cè)分段
*段二時限跳本側(cè)分段(做為低壓側(cè)母線后備)。
第二段跳主變各側(cè)開關(guān)(做為低壓側(cè)出線后備)。
定時速切過流保護:跳本側(cè)開關(guān)(做為低壓側(cè)母線后備或出線后備)。
(2)零序保護
① 高壓側(cè)零序過流保護(零序電流取高壓母線側(cè)自產(chǎn)零序電流),設(shè)兩段。零序方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側(cè)開關(guān)。
零序過流保護:*個時限跳本側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
② 高壓側(cè)零序過壓保護
零序過壓保護:*個時限跳本側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
③ 高壓側(cè)中性點間隙過流保護(電流取高壓側(cè)中性點間隙零序電流)
中性點間隙零序過流保護:一個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
(3) 過負(fù)荷及異常保護
① 過負(fù)荷信號。
高、中、低壓側(cè)和公共繞組(針對自耦變)均設(shè)過負(fù)荷信號。
② 起動風(fēng)冷。
高、中側(cè)均設(shè)起動風(fēng)冷。
③ 過載閉鎖調(diào)壓。
高、中側(cè)均設(shè)過載閉鎖調(diào)壓。
(4)220kV側(cè)非全相保護與變壓器失靈電流起動
① 非全相保護:應(yīng)經(jīng)斷路器輔接點閉鎖的零序電流I段,*時限跳220kV側(cè)開關(guān);第二個時限跳主變各側(cè)開關(guān)。
② 變壓器失靈電流起動。