電源模件(POWER):
用于將變電站內(nèi)直流電源轉(zhuǎn)換為保護(hù)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(dòng)及各模件間相互信號(hào)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(dòng)保護(hù)
差電流突變量啟動(dòng)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(dòng)保護(hù)動(dòng)作定值;
當(dāng)任一差電流突變量連續(xù)三次大于啟動(dòng)門坎時(shí),保護(hù)啟動(dòng)。
防止勵(lì)磁涌流時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)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(lì)磁電流,這勵(lì)磁電流將全部流入差動(dòng)回路。在正常運(yùn)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(shí),會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流,在電壓為0時(shí)刻合閘時(shí),變壓器鐵芯中的磁通急劇增大,使鐵芯瞬間飽和,這時(shí)出現(xiàn)數(shù)值很大的沖擊勵(lì)磁電流(可達(dá)5~10倍)。
在通常的勵(lì)磁涌流中含有大量的非周期分量和高次諧波,因此勵(lì)磁涌流不是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。勵(lì)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(yàn)和理論分析得知,勵(lì)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(lì)磁涌流觸發(fā)差動(dòng)保護(hù)的措施主要有以下幾種方法:
①二次諧波比例制動(dòng)
②波形對稱原理
③間斷角原理
④其它方法(模糊識(shí)別)
過勵(lì)磁工況下,防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的技術(shù)措施
變壓器過電壓或過勵(lì)磁時(shí),(u/f)勵(lì)磁電流急劇增大,波形嚴(yán)重畸變。當(dāng)電壓達(dá)到額定電壓的120%-140%時(shí),勵(lì)磁電流可增至額定電流的10%-43%(大概)。這個(gè)電流將作為不平衡電流流入差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作回路,*可能使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。
防誤措施是增設(shè)五次諧波制動(dòng)回路,當(dāng)過電壓達(dá)到120%時(shí),五次諧波zui大,達(dá)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(dá)到140%時(shí),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(shí),將嚴(yán)重威脅變壓器的安全。這時(shí)I5/I1<38%差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作也是合理的。
在變壓器的后備保護(hù)中也可增設(shè)過激磁保護(hù)。
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(hù),當(dāng)過流保護(hù)的靈敏度不足時(shí),增加復(fù)合電壓閉鎖回路。在不對稱性故障時(shí),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(shí),才開放過流保護(hù),這樣過流保護(hù)的定值可大大降低,同時(shí)也提高了保護(hù)的靈敏度。
帶方向的復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)
對于220kV側(cè),作為變壓器的后備保護(hù),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(hù):
作為變壓器接地故障的后備保護(hù),它是整個(gè)電網(wǎng)接地保護(hù)的組成部分之一,它的配置與整定必須和電網(wǎng)接地保護(hù)相配合。
在中性點(diǎn)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(hù)。
110kV,220kV中性點(diǎn)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(diǎn)引起的變壓器中性點(diǎn)電壓升高,按規(guī)程裝設(shè)零序保護(hù)。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(hù)。當(dāng)電力網(wǎng)單相接地失去中性點(diǎn)時(shí),零序電壓保護(hù)應(yīng)經(jīng)過0.3~0.5S時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)開關(guān)。
變壓器其它異常運(yùn)行保護(hù):
1、過激磁保護(hù)
2、過負(fù)荷保護(hù)。
(1)過負(fù)荷發(fā)信
(2)啟動(dòng)風(fēng)冷
(3)閉鎖調(diào)壓
高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù),設(shè)兩段。
復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù):方向指向變壓器,一個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān)。
復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù):*個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
零序保護(hù)
① 高壓側(cè)零序過流保護(hù)(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(hù):方向指向變壓器,一個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān)。
零序過流保護(hù):*個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
② 高壓側(cè)零序過壓保護(hù)
零序過壓保護(hù):*個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
關(guān)于220千伏微機(jī)變壓器保護(hù)的配置方案
1、主保護(hù):
(1)差動(dòng)速斷: 跳主變各側(cè)開關(guān)。
(2)比率差動(dòng)(采用不同勵(lì)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(dòng)保護(hù),同時(shí)發(fā)信號(hào)。
(3)零序比率差動(dòng):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(diǎn)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(dòng)保護(hù),同時(shí)發(fā)信號(hào)。
(4)非電量保護(hù):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(hù)(除需經(jīng)保護(hù)裝置延時(shí)的信號(hào)外)直接起動(dòng)裝置跳閘回路,且保護(hù)動(dòng)作應(yīng)自動(dòng)記錄。
3、后備保護(hù):
(1)過流保護(hù)
① 高壓側(cè)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù),設(shè)兩段。
復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù):方向指向變壓器,一個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān)。
復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù):*個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
②低壓側(cè)過流保護(hù),設(shè)3段。
復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù):設(shè)2段。
其中*段一時(shí)限跳本側(cè)分段
*段二時(shí)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(shí)速切過流保護(hù):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(hù)
① 高壓側(cè)零序過流保護(hù)(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(hù):方向指向變壓器,一個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān)。
零序過流保護(hù):*個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
② 高壓側(cè)零序過壓保護(hù)
零序過壓保護(hù):*個(gè)時(shí)限跳本側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
③ 高壓側(cè)中性點(diǎn)間隙過流保護(hù)(電流取高壓側(cè)中性點(diǎn)間隙零序電流)
中性點(diǎn)間隙零序過流保護(hù):一個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
(3) 過負(fù)荷及異常保護(hù)
① 過負(fù)荷信號(hào)。
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(hào)。
② 起動(dòng)風(fēng)冷。
高、中側(cè)均設(shè)起動(dòng)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(hù)與變壓器失靈電流起動(dòng)
① 非全相保護(hù):應(yīng)經(jīng)斷路器輔接點(diǎn)閉鎖的零序電流I段,*時(shí)限跳220kV側(cè)開關(guān);第二個(gè)時(shí)限跳主變各側(cè)開關(guān)。
② 變壓器失靈電流起動(dòng)。