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    2019PST-1200(220kV)变压器保护说明书.doc

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    2019PST-1200(220kV)变压器保护说明书.doc

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主保护保护类型差动电流速断保护二次谐波闭锁原理的比例差段数每段时限数备注侧侧高压侧中压侧动保护复合电压闭锁方向过流保护复合电压闭锁过流保护零序方向过流保护零序过流保护间隙保护非全相保护过负荷启动冷却器闭锁有载调压复合电压闭锁方向过流保护复合电压闭锁过流保护零序方向过流保护零序过流保护间隙保护过负荷2121111112121111323221111323221可经 TA 断线闭锁II 段方向可经控制字投退 I、II 段方向指向可经控制字选择复合电压元件为变压器各侧复压并联II 段方向可经控制字投退 I、II 段方向指向可经控制字选择间隙过流、零序过压“或”方式出口仅适用于分相断路器、可选II 段方向可经控制字投退 I、II 段方向指向可经控制字选择复合电压元件为变压器各侧复压并联II 段方向可经控制字投退 I、II 段方向指向可经控制字选择间隙过流、零序过压“或”方式出口 I I I低压侧公共绕组复合电压闭锁过流保护零序过压保护过负荷中性点零序过流保护过负荷21111·装置简介·3 1111I、II 段复合电压元件可经控制字退出只发告警信号只发告警信号仅适用于自耦变压器1.1.2 PST-1202B本保护装置采用一体化设计,包括波形对称原理的差动保护、高压侧后备保护、中压侧后备保护、低压侧后备保护;适用于 220KV 电压等级的变压器。差动保护和后备保护共用 TA 回路、出口回路、信号回路、直流电源回路等; 主保护保护类型差动电流速断保护波形对称原理的比例差动保段数每段时限数备注护可经 TA 断线闭锁1.1.3 PST-1206B 其他保护与 PST-1202A 相同本保护装置为断路器保护,包括相电流判别、零序电流判别、负序电流判别、解锁母差保护复压元件、非全相保护、非电量延时回路等。辅助保护功能保护类型断路器失灵判别回路断路器非全相保护延时回路其他特殊功能段数112每段时限数221备注用户提出的特殊功能。如加 DI1.1.4 PST-1210B 本保护装置包括非电量保护、中压侧断路器操作回路和低压侧断路器操作回路;适用于 500KV220KV电压等级的变压器。1.1.5 PST-1212本保护装置适用于操作回路为三相双跳圈的断路器。适用于 500KV220KV 电压等级的变压器。1.1.6 PST-1222本保护装置适用于操作回路为分相双跳圈的断路器。适用于 500KV220KV 电压等级的变压器。21.2 装置特点1.2.1 人性化 ·装置简介·析; 装置采用大屏幕全汉化液晶显示器,可显示 15×8 个汉字,显示信息多; 事件和定值全部采用汉字显示或打印,摒弃了字符表述方式; 定值以表格方式输出,录波数据可选择波形输出或数据输出; 计算机界面的调试和分析软件 Psview,不但能完成装置键盘上的功能,还能对保护录波数据分 可独立整定 32 套定值,供改变运行方式时切换使用。1.2.2 大资源 保护功能模件(CPU)的核心为 32 位微处理器,配以大容量的 RAM 和 Flash RAM,使得本装置具有极强的数据处理能力和存储能力,可记录的录波报告为 8 至 50 个,可记录的事件不少于 1000 条。数据存入 FLASHRAM 中,装置掉电后可保持; A/D 模件采用 14 位的 A/D 转换和无源低通滤波,使本装置具有极高的测量精度; 采用 CAN 网作为内部通信网络,数据信息进出流畅,事件可随时上传。1.2.3 高可靠性 装置采用背插式机箱结构和特殊的屏蔽措施,能通过 IEC60255224 标准规定的 IV 级(4kV±10)快速瞬变干扰试验、IEC60255222 标准规定的 IV 级(空间放电 15kV,接触放电 8kV)静电放电试验,装置整体具备高可靠性; 组屏可不加抗干扰模件。1.2.4 开放性 通信接口方式选择灵活,与变电站自动化系统配合,可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。1.2.5 透明化 记录保护内部各元件动作行为和录波数据; 记录各元件动作时内部各计算值; 可将数据在 Psview 软件上分析保护内部各元件动作过程。1.2.6 免调试 在采样回路中,选用高精度、高稳定的器件,保证正常运行的高精度,避免因环境改变或长期运行而造成采样误差增大; 细微的软件自动调整,提升装置精度; 完善的自检功能,满足状态检修的要求; 装置中无可调节元件,无需在现场调整采样精度,同时可提高装置运行的稳定性;32 技术参数2.1 额定参数·技术参数·2.1.1 额定直流电压: 220V 或 110V(订货注明)2.1.2 额定交流数据:a) 相电压 100 /3 Vb) 开口三角电压 100V 或 300V (订货注明)c) 交流电流 5A 或 1A(订货注明)d) 额定频率 50Hz2.1.3 功率消耗:a) 直流回路 不大于 40Wb) 交流电压回路 不大于 0.5VA/相 c) 交流电流回路 不大于 0.5VA/相 2.1.4 状态量电平:GPS 对时脉冲输入电平 24V、110V、220V(订货注明)2.2 主要技术性能2.2.1 采样回路精确工作范围a) 相电压: 1V100V b) 开口三角电压: 1V300Vc) 电流: 0.04In20In 2.2.2 信号回路接点容量a) 载流容量 b) 断弧容量 5A 100VA2.2.3 断路器跳合闸电流a) 跳闸电流 0.5A,1A,2A,4A 及以上(订货注明)b) 合闸电流 0.5A,1A,2A,4A 及以上(订货注明)2.2.4 模拟量测量精度a) 电流、电压 0.5 级 b) 频率 0.02Hz 2.2.5 差动保护整组动作时间(包括继电器固有时间)a) 差动速断保护的固有动作时间1.3 倍整定值时测量,不大于 16msb) 差动保护的固有动作时间1.3 倍整定值时测量,不大于 25ms 2.2.6 正常工作大气条件a) 环境温度: 540,1055(根据合同要求)b) 相对湿度: 595c) 大气压力: 86kpa106kpa,66kpa110kpa(根据合同要求)42.2.7 过载能力·技术参数· a) 交流电流回路: 2 倍额定电流,连续工作;10 倍额定电流,允许 16s;40 倍额定电流,允许 1s ;b) 交流电压回路:2 倍额定电压,连续工作;c) 直流电源回路:80%115%额定电压,连续工作; 2.3 绝缘性能2.3.1 绝缘电阻装置的带电部分和非带电部分及外壳之间以及电气上无联系的各电路之间用开路电压 500V 的兆欧表测量其绝缘电阻值,正常试验大气条件下,各等级的各回路绝缘电阻不小于 100M。2.3.2 介质强度在正常试验大气条件下,装置能承受频率为 50Hz,电压 2000V 历时 1 分钟的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。试验过程中,任一被试回路施加电压时其余回路等电位互联接地。2.3.3 冲击电压在正常试验大气条件下,装置的电源输入回路、交流输入回路、输出触点回路对地,以及回路之间,能承受 1.2/50µs 的标准雷电波的短时冲击电压试验,开路试验电压 5kV。2.3.4 耐湿热性能装置能承受 GB/T 7261-2000 第 20 章规定的湿热试验。最高试验温度+40、最大湿度 95,试验时间为 48 小时,每一周期历时 24 小时的交变湿热试验,在试验结束前 2 小时内根据 2.3.1 的要求,测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上不联系的各回路之间的绝缘电阻不小于 1.5M,介质耐压强度不低于 2.3.2 规定的介质强度试验电压幅值的 75。2.4 电磁兼容性能(抗电磁干扰性能)通过 GB/T 17626.2-1998 规定的静电放电抗干扰 4 级试验。通过 GB/T 17626.3-1998 规定的射频电磁场辐射抗干扰度 3 级试验。通过 GB/T 17626.4-1998 规定的电快速瞬变脉冲群抗干扰度 4 级试验。通过 GB/T 17626.5-1998 规定的浪涌(冲击)抗扰度 3 级试验。通过 GB/T 17626.6-1998 规定的射频场感应的传导骚扰度 3 级试验。通过 GB/T 17626.8-1998 规定的工频磁场抗扰度 5 级试验。通过 GB/T 17626.9-1998 规定的脉冲磁场抗扰度 5 级试验。通过 GB/T 17626.10-1998 规定的阻尼振荡磁场抗扰度 5 级试验。通过 GB/T 17626.11-1998 规定的阻尼波抗扰度 4 级试验。通过 GB9254-1998 规定的工辐射发射限值 A 类试验。53 保护原理·保护原理·3.1 二次谐波闭锁原理的差动保护(SOFT-CD1)3.1.1 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:|i(t)-2i(t-T )+i(t-2T ) |>0.5Icd ;其中: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%。 3.1.2 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3.1.3 二次谐波制动元件本元件是为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动, 其动作判据为:I >Id *XB 2;其中:I为差动电流中的二次谐波含量;Id 为变压器差动电流;XB2 为差动保护二次谐波制动系数;3.1.4 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 >Id *XB 5其中:I为差动电流中的五次谐波含量;Id 为变压器差动电流XB5 为差动保护五次谐波制动系数,软件设定为 0.38;3.1.5 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|); 五侧差动:Icdd =|I1+I2+I3+I4+I5|; Izdd =(|I1|+|I2|+|I3|+|I4|+|I5|)/2; IcddIcd 并且 IzddIzd6·保护原理· 或 3Izd>Izdd>Izd , Icdd-IcdK1*(Izdd-Izd) 或 Izdd>3Izd, Icdd-Icd- K1*2IzdK2*(Izdd-3Izd)其中: I1 为侧电流; I2 为侧电流; I3 为侧电流; I4 为侧电流;I5 为侧电流; 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, 软件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; IdIsd K2=0.7 K1=0.5Icd3.1.6 TA 回路异常判别元件 Izd3IzdIz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) |i|0.1In 且|IH|<|IQ|;(2) 相电流IWI且 IDIWI;(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:i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。3.1.7 变压器各侧电流相位补偿元件变压器各侧电流互感器采用星形接线,二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性以母线侧为极性端。变压器各侧 TA 二次电流相位由软件调整,装置采用 Y ->变化调整差流平衡。对于 Y0/-11 的接线,其校正方法如下: Ia=(IA-IB)/3 ;Ib=(IB-IC)/3 ;Ic=(IC-IA)/3 ; 如有其它接线方式,请在定货合同或技术协议中特别说明。 73.1.8 过负荷监测元件·保护原理·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,返回系数为.875;3.1.9 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,返回系数为.875;3.1.10 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,返回系数为.875。 3.2 波形对称原理的差动保护( SOFT-CD2)3.2.1 启动元件同 3.1.1 3.2.2 差动电流速断保护元件同 3.1.2 3.2.3 波形对称判别元件本元件采用波形对称算法,将变压器空载合闸时产生的励磁涌流与故障电流分开。当变压器空载合闸至内部故障或外部故障切除转化为内部故障时,本保护能瞬时动作。本保护原理已申请国家专利,专利号为 ZL-95-1-12781.0。3.2.4 五次谐波制动元件同 3.1.4 3.2.5 比率制动元件同 3.1.5 3.2.6 TA 回路异常判别元件 同 3.1.6 3.2.7 变压器各侧电流相位补偿元件同 3.1.7 3.2.8 过负荷监测元件同 3.1.8 3.2.9 过负荷启动冷却器元件同 3.1.9 3.2.10 过负荷闭锁调压元件同 3.1.10 8差动保护启动差动保护压板投入差动速断元件A相比率差动元件动作B相比率差动元件动作C相比率差动元件动作A相二次谐波元件开放B相二次谐波元件开放C相二次谐波元件开放A相五次谐波元件开放B相五次谐波元件开放C相五次谐波元件开放五次谐波闭锁退出TA断线开放差动保护TA断线判别元件>=1&&&>=1>=1·保护原理·&>=1&差动保护动作跳变压器各侧开关差动保护启动差动保护压板投入差动速断元件A相波形对称A相比率差动元件动作B相波形对称TA断线发信号二次谐波闭锁原理的差动保护(SOFT-CD1)原理图 &&>=1&&>=1差动保护动作跳变压器各侧开关B相比率差动元件动作C相波形对称C相比率差动元件动作A相五次谐波元件开放B相五次谐波元件开

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