電源模件(POWER):
用于將變電站內直流電源轉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電源用于裝置數字器件工作,一路24V電源用于繼電器驅動及各模件間相互信號交換,另一路24V電源輸出裝置,用于裝置狀態量輸入使用。
差動保護
差電流突變量啟動元件的判據為:
| 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;
當任一差電流突變量連續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措施
變壓器的高低壓側是通過電磁的,故僅在電源的一側存在勵磁電流,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%。當變壓器空載合閘時,會出現勵磁涌流,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,這時出現數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準的正弦波。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有關。
當變壓器的容量越大,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,國內目前采用的防勵磁涌流觸發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,波形嚴重畸變。當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。
防誤措施是增設五次諧波制動回路,當過電壓達到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過激磁保護。
復合電壓閉鎖過流
作為相鄰元件及變壓器內部故障的后備保護,當過流保護的靈敏度不足時,增加復合電壓閉鎖回路。在不對稱性故障時,出現負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。
帶方向的復合電壓閉鎖過流保護
對于220kV側,作為變壓器的后備保護,以電源側向下指: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,它是整個電網接地保護的組成部分之一,它的配置與整定必須和電網接地保護相配合。
在中性點直接接地的電力網中,對外部單相接地引起的過電流應設零序過流保護。
110kV,220kV中性點直接接地的電力網中,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,按規程裝設零序保護。對全絕緣變壓器除零序過流外,應增設零序過電壓保護。當電力網單相接地失去中性點時,零序電壓保護應經過0.3~0.5S時限動作于斷開變壓器各側開關。
變壓器其它異常運行保護:
1、過激磁保護
2、過負荷保護。
(1)過負荷發信
(2)啟動風冷
(3)閉鎖調壓
高壓側復合電壓閉鎖過流保護,設兩段。
復合電壓閉鎖方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側開關。
復合電壓閉鎖過流保護:*個時限跳本側開關;第二個時限跳主變各側開關。
零序保護
① 高壓側零序過流保護(零序電流取高壓母線側自產零序電流),設兩段。零序方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側開關。
零序過流保護:*個時限跳本側開關;第二個時限跳主變各側開關。
② 高壓側零序過壓保護
零序過壓保護:*個時限跳本側開關;第二個時限跳主變各側開關。
關于220千伏微機變壓器保護的配置方案
1、主保護:
(1)差動速斷: 跳主變各側開關。
(2)比率差動(采用不同勵磁涌流閉鎖原理): 跳主變各側開關。
CT斷線經控制字投/退確定是否閉鎖差動保護,同時發信號。
(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跳主變各側開關。
CT斷線經控制字投/退確定是否閉鎖差動保護,同時發信號。
(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,且保護動作應自動記錄。
3、后備保護:
(1)過流保護
① 高壓側復合電壓閉鎖過流保護,設兩段。
復合電壓閉鎖方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側開關。
復合電壓閉鎖過流保護:*個時限跳本側開關;第二個時限跳主變各側開關。
②低壓側過流保護,設3段。
復合電壓閉鎖過流保護:設2段。
其中*段一時限跳本側分段
*段二時限跳本側分段(做為低壓側母線后備)。
第二段跳主變各側開關(做為低壓側出線后備)。
定時速切過流保護:跳本側開關(做為低壓側母線后備或出線后備)。
(2)零序保護
① 高壓側零序過流保護(零序電流取高壓母線側自產零序電流),設兩段。零序方向過流保護:方向指向變壓器,一個時限跳本側開關。
零序過流保護:*個時限跳本側開關;第二個時限跳主變各側開關。
② 高壓側零序過壓保護
零序過壓保護:*個時限跳本側開關;第二個時限跳主變各側開關。
③ 高壓側中性點間隙過流保護(電流取高壓側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開關。
(3) 過負荷及異常保護
① 過負荷信號。
高、中、低壓側和公共繞組(針對自耦變)均設過負荷信號。
② 起動風冷。
高、中側均設起動風冷。
③ 過載閉鎖調壓。
高、中側均設過載閉鎖調壓。
(4)220kV側非全相保護與變壓器失靈電流起動
① 非全相保護:應經斷路器輔接點閉鎖的零序電流I段,*時限跳220kV側開關;第二個時限跳主變各側開關。
② 變壓器失靈電流起動。