继电保护PST1202修改调试方法.docx
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继电保护PST1202修改调试方法
PST-1202变压器保护调试大纲
（以PST-1202A为例）
定值修改密码：
99,出厂设置修改密码：
3138
理论知识
比率制动式差动保护
和发电机、变压器及母线差动保护（纵差保护）相同，变压器纵差保护的构成原理也是基于克希荷夫第一定律，即
=0，物理意义是：
变压器正常运行或外部故障时，流入变压器的电流等于流出变压器的电流。
此时，纵差保护不应该动作。
当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作。
但是有很多因素造成了在正常或外部短路故障时其
不等于0。
变压器两侧电流的大小及相位不同
变压器正常运行时，若不计传输损耗，则流入功率应等于流出功率。
但由于两侧的电压不同，其两侧的电流不会相同。
超高压、大容量变压器的接线方式，均采用YN，d方式。
因此，流入变压器电流和流出变压器电流的相位不可能相同。
当接线组别为YN，d11时，变压器两侧电流的相位差30度。
流入变压器的电流大小和相位和流出电流大小和相位不同，则
就不可能等于0或很小了。
在大小不等方面，我们可以引入平衡系数的概念。
平衡系数（ph）算法：
高压侧：
变压器绕组星形接线1/√3
变压器绕组角形接线1
中压侧：
变压器绕组星形接线Mct*Mdy/（Hct*Hdy*√3）
变压器绕组角形接线Mct*Mdy/（Hct*Hdy）
低压侧：
变压器绕组星形接线Lct*Ldy/（Hct*Hdy*√3）
变压器绕组角形接线Lct*Ldy/（Hct*Hdy）
装置中差流计算值=输入值*平衡系数
例：
CT变比H：
1200/5M：
1200/5L：
2000/5
PT变比H：
230/100M：
115/100L：
37.5/100
变压器星星角接线，CT二次星星星接线
计算得Ph高=1/√3＝0.577
Ph中=
＝0.289
Ph低=
＝0.272
在相位不同方面，我们引入相位软件补偿。
变压器各侧电流相位补偿
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和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。
1、TA接线原则：
变压器各侧TA二次都按Y型接线。
在进行差动计算时由软件对变压器Y型侧电流进行相位校正及电流补偿。
相位校正：
如Y型侧TA二次三相电流采样值为IaIbIc，则软件按下式可求得用作差动计算的三相电流IAIBIC。
用软件实现Y/Δ转换，其高压侧转换相量图如下：
由相量图可见：
经软件相位转换后的
就和低压侧（△形侧）的电流
同相位了。
励磁涌流的影响
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。
单相变压器励磁涌流的分析
为考虑空载合闸的最严重条件，同时有利于简化分析工作，假设电源内阻抗为0，不计合闸回路电阻。
u1IsdLmu2
合闸大电源电压为u=umSin（ωt+α）
当二次侧开路的空载变压器突然合到电压为u的无穷大系统上，忽略变压器漏抗压降，设变压器的变比为1：
1，则有
dφ/dt=umSin（ωt+α）
即φ=－umumωCos（ωt+α）/ω+C
=um/ωL[Cosα－Cos（ωt+α）－（Bs－Br）/Bm]≥0
ωL合闸回路的基波电抗
由以上公式可以看出当α=0时有最大的暂态磁通，因此α=0时，产生最大涌流峰值（对单相变压器）。
在通常的励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波，因此励磁涌流不是标准的正弦波。
励磁涌流的大小和合闸瞬间的电压相位、铁芯剩磁大小和方向、电源容量、变压器容量及铁芯材料等因数有关。
分析：
这么大的一个电流，一定会超过差动门槛值，此时应该有一个判断逻辑来判断一个大电流到底是否是励磁涌流。
从试验和理论分析得知，励磁涌流含有大量的高次谐波，以二次谐波的分量最大，四次以上谐波分量很小。
因此，国内目前采用的防励磁涌流的措施主要有以下几种方法：
①二次谐波比例制动
②波形对称原理
③间断角原理
④其它方法（模糊识别）
二次谐波比例
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*XB2；
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，PST-1202定为0.15
差动速断的引入:
为什么要用差动速断?
当变压器内部或变压器引出线套管（在差动保护范围内）发生严重故障时,由于TA饱和二次电流的波形将发生严重畸变,其中含有大量的谐波分量,使涌流判别元件误判成励磁涌流引起的差流,使差动保护拒动或延缓动作,严重损坏变压器.
为克服差动保护上述缺点,设置差动速断元件.差动速断元件反映的也是差流,和差动保护不同的是它只反映差流的有效值,不管差流的波形是否畸变及含有谐波分量的大小,只要差流的有效值超过整定值,就将迅速动作,跳开变压器各侧开关,把变压器从电网中切除.
差动速断的判据:
ID>ISD
操作步骤:
一、采样值
高中低三侧分别加入到A、B、C、N端子
加电流：
Ia：
1AIb：
2AIc：
3A
加电压：
Ua：
10VUb：
20VUc：
30V检查采样值A、B、C、N正确。
二、差动
门槛*1.2A
a.接线：
测试仪的Ia,Ib,Ic分别接装置的2D-1，2D-6，2D-11（分别是高中低电流A相），测试仪的IN接入装置的2D-4，再用短线将2D-4和2D-9和2D-13连接（将高中低三侧N相相连）。
b.加量
高压侧A相加入0.95×1.2/PH（0.577）高=1.98A差动不动，慢慢升至动作值（2.18）就是门槛值了。
中压侧A相加入0.95×1.2/PH（0.289）中=3.94A差动不动，慢慢升至动作值（4.24）就是门槛值了。
低压侧A相加入0.95×1.2/PH（0.272）低=4.19A差动不动，慢慢升至动作值（4.49）就是门槛值了。
2.2制动系数（K1=0.5K2=0.7）
●以高低侧0.5段为例
选取高压侧为制动电流，做0.5段曲线时，高压侧电流从2-6（以坐标为基准）之间中选两个电流点。
注意IZD=Max（|I1|,|I2|,…）IDZ=|I1+I2|
取点原则：
1、Izd，装置认为电流最大的为制动电流，我们选高压侧为制动电流
根据曲线拐点Ie高和3Ie高和平衡系数算出高压侧输入电流值，固定高压侧电流，装置认为电流最大的为制动电流，我们选定高压侧为制动电流。
2、中低侧加和高压侧差180度的电流，然后降低电流直至动作。
3、记录各侧动作值
根据PH系数计算出各侧计算电流
Icd=IH-IL
Izd=IH
K=（Icd2-Icd1）/（Izd2-Izd1）
第一点
设I1=3A测试仪加入3/PH（0.577）高=5.2A0度（加在高压侧A相）
I2180度（加在低压侧A相）
I3（补偿电流）测试仪加入3/PH（0.272）低=11A0度（加在低压侧C相）
假设I1和I2角度相差180度,同时
＞
这样IZD=I1ID=I1-I2
以下来计算理论上的I2大小：
K=
=
=0.5
计算得出I2=1.3＜3,满足条件.则测试仪加入电流为1.3/PH低=4.78A
注意：
在实际加量时，I2加的要大于4.78A,这样IZD在斜线以下，不动作，然后逐渐降低，直到动作为止，记录动作时的I2值。
假设动作时，I2=4.74A.
再转换到此坐标上,4.74×PH低=4.74×0.272=1.29
此时得到第一点的坐标（3，3-1.29）
第二点
设I1=5A测试仪加入5/PH高=8.67A0度（加在高压侧A相）
I2180度（加在低压侧A相）
I3（补偿电流）测试仪加入5/PH低=18.38A0度（加在低压侧C相）
假设I1和I2角度相差180度,同时
＞
这样IZD=I1ID=I1-I2
K=
=
=0.5
计算得出I2=2.3＜5,满足条件.则测试仪加入电流为2.3/PH低=8.46A
注意：
在实际加量时，I2加的要大于8.46A,这样IZD在斜线以下，不动作，然后逐渐降低，直到动作为止，记录动作时的I2值。
假设动作时，I2=8.48A.
再转换到此坐标上,8.48×PH低=8.48×0.272=2.306.
此时得到第二点的坐标（5，5-2.306）
根据两点的坐标,计算K值.
K=
=0.492
所以,刚才在做2个点时,应加I3进行补偿,根据以上的补偿公式,在做高低或中低,即Y/Δ时需要补偿,而且做A相差动时应补偿C相,做B相差动时应补偿A相,做C相差动时应补偿B相.
而做高中侧差动时不需要补偿.
●以高低侧0.7为例
第一点:
设I1=7测试仪加入7/PH高=12.13A0度（加在高压侧A相）
I2180度（加在低压侧A相）
I3（补偿电流）测试仪加入7/PH低=25.7A0度（加在低压侧C相）
假设I1和I2角度相差180度,同时
＞
这样IZD=I1ID=I1-I2
以下来计算理论上的I2大小：
K=
=
=0.7
计算得出I2=3.1＜7,满足条件.则测试仪加入电流为3.1/PH低=11.4A
注意：
在实际加量时，I2加的要大于11.4A,这样IZD在斜线以下，不动作，然后逐渐降低，直到动作为止，记录动作时的I2值。
假设动作时，I2=11.5A.
再转换到此坐标上,11.5×PH低=11.5×0.272=3.13
此时得到第一点的坐标（7,7-3.13）
第二点:
设I1=8测试仪加入8/PH高=13.86A0度（加在高压侧A相）
I2180度（加在低压侧A相）
I3（补偿电流）测试仪加入8/PH低=29.4A0度（加在低压侧C相）
假设I1和I2角度相差180度,同时
＞
这样IZD=I1ID=I1-I2
以下来计算理论上的I2大小：
K=
=
=0.7
计算得出I2=3.4＜8,满足条件.则测试仪加入电流为3.4/PH低=12.5A
注意：
在实际加量时，I2加的要大于12.5A,这样IZD在斜线以下，不动作，然后逐渐降低，直到动作为止，记录动作时的I2值。
假设动作时，I2=12.6A.
再转换到此坐标上,12.6×PH低=12.6×0.272=3.43
此时得到第一点的坐标（8,8-3.43）
根据两点的坐标,计算K值.
K=
=0.7
符合要求.
3.二次谐波制动系数:
（以PW30为例）在谐波窗口,接线IA加在高压侧A相,变量选IA,选一相对值表示,自动,初始值20%,终值14%,变化时间2S,加IA大小只要大于差动门槛值而小于速断定值即可.
4.差动速断定值
可以利用二次谐波制动原理.
以高压侧为例,在高压侧A相加电流验证速断定值,同时在高压侧B相加频率为100HZ的电流,大小只要保证大于A相所加电流的15%即可,这样逐渐提高IA来验证差动速断定值.
三、复合电压闭锁方向过流（投复压方向压板，看控制字中方向指向）
复合电压闭锁（方向）过流保护
本保护反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。
交流回路采用90°接线，本侧TV断线时，本保护的方向元件退出。
TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。
本保护包括以下元件：
1）复合电压元件，电压取自本侧的TV或变压器各侧TV，动作判据为：
min（Uab,Ubc,Uca）Ufx；
以上两个条件为“或”的关系；
其中：
Uab、Ubc、Uca为线电压；Uddy为低电压定值；
U2为负序电压；Ufx为负序电压定值；
2）功率方向元件，电压电流取自本侧的TV和TA，动作判据为：
a）若方向由控制字选择为正向：
Uab～IcUbc～IaUca～Ib三个夹角（电流落后电压时角度为正），其中任一个满足式
45°>б>-135°最大灵敏角为-45°，动作特性为：
b）若方向由控制字选择为反向，则动作区和正向相反。
c）复压功率方向和控制字选择
如右图：
TA的正极性端指向母线
当定值单中,复压方向控制字为负时,功率方向指向系统（母线）保护动作区225°>б>45°，最大灵敏角为135°；
当定值单中,复压方向控制字为负时,复压功率方向指向变压器，
保护动作区45°>б>-135°，最大灵敏角为-45°；
3）过流元件，电流取自本侧的TA。
动作判据为：
Ia>Ifgl；Ib>Ifgl；Ic>Ifgl；
其中：
Ia,Ib,Ic为三相电流；Ifgl为过电流定值；
90°接线以IA-UBC为例:
定值为:
低电压60V,负序电压6V,过流5A,控制字指向为正.
校验低电压定值
电流IA取1.5×5=7.5A,方向加在45°（最灵敏角）（实际做出来是－45°动）
电压初始值都是57.74正序（00,-1200,1200）
然后同时降低Uabc,到34.4左右动作即60/1.732时.
校验负序电压定值
电流IA取1.5×5=7.5A,方向加在45°（最灵敏角）
电压初始值都是57.74正序（00,-1200,1200）
然后降低任意单相电压到39.74以下动作.因为此时负序恰好为6V.57.74-3×6=39.74V
扫两侧边界（-45o,135o）
电流IA取1.5×5=7.5A,方向加在-47°（非动作区）
电压先加正常值三相都57.74正序（00,-1200,1200）,然后将此状态锁住,将三相电压大小改为30V,再解锁,逐渐改变电流的相位,到-450左右应动作,另一侧边界按相同方法来做.（实际加46°降至43.3°动，另一侧边界－140°降至－136动作）
校验电流定值
电压全部30V,正序（00,-1200,1200）,
电流IA初始给4A,方向加在45°（最灵敏角）（实际Ⅰ段－45°Ⅱ段45°,定值Ⅱ段反向），逐渐提高电流幅值,到5A左右动作.
四.复合电压闭锁过流保护
本保护反应相间短路故障，可作为变压器的后备保护。
本保护包括以下元件：
1）复合电压元件，电压取自本侧的TV或变压器各侧TV，动作判据为：
min（Uab,Ubc,Uca）Ufx；
以上两个条件为“或”的关系；
其中：
Uab、Ubc、Uca为线电压；Uddy为低电压定值；
U2为负序电压；Ufx为负序电压定值；
2）过流元件，电流取自本侧的TA。
动作判据为：
Ia>Ifgl；Ib>Ifgl；Ic>Ifgl；
以上三个条件为“或”的关系，其中：
Ia,Ib,Ic为三相电流；Ifgl为过电流定值；
复合电压闭锁过流保护的校验和带方向的相比,除了不需要扫边界以外,其余的一样,不再叙述.
五.零序（方向）过流保护
本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。
交流回路采用0°接线，电压电流取自本侧的TV和TA。
TV断线时，本保护的方向元件退出。
TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。
本保护包括以下元件：
1）零序过流元件，动作判据为：
3I0>I0gl；
其中：
3I0为零序电流，取自本侧零序TA。
I0gl为零序过流的电流定值；
2）零序功率方向元件，动作判据为：
3U0～3I0夹角δ（电流落后电压时角度为正，3U0>5V）
-195°>δ>-15°
其中：
3I0为三相电流Ia,Ib,Ic在软件中合成的零序电流
3I0=Ia+Ib+Ic
3U0为三相电压Ua，Ub，Uc在软件中和成的零序电压，
3U0=Ua+Ub+Uc。
最大灵敏角为-105°，动作特性为：
注意:
采用的是0°接线方式,是取3U0～3I0之间的夹角,而且3U0和3I0都是自产的.
校验过程☹过流定值假设为3A,中压侧零序Ⅰ段）
扫边界（150和1950）
首先加入正常电压,三相电压均为57.74V.正序（00,-1200,1200）
电流用单相做加A相3A，相位先加在100.锁住，将电压相位全改为0度.（这时候3U0就是00）解锁,再改变电流的相位,到12.90动作.
另一侧边界同理（2000,至192.60动作）.
校验过流定值
首先加入正常电压,三相电压均为57.74V.正序（00,-1200,1200），锁住，将电压相位改为00,相位为1050（最灵敏角），电流2A，解锁，慢慢提高电流大小,到定值动作.
六.零序过流保护
本保护反应单相接地故障，可作为变压器的后备保护。
本保护包括以下元件：
1）零序过流元件，动作判据为：
3I0>I0gl；
其中：
3I0为零序电流，取自本侧零序TA。
I0gl为零序过流的电流定值；
校验过程和零序（方向）过流保护相比,不需要考虑方向,不再叙述.
排故
要求：
1、采样；2、做主保护跳三侧开关
采样：
1、高压侧加流：
A相1A、B相2A、C相3A，相量乱，相位不对。
检查发现端子上A相线未接，交流AC插件后C相头尾反接，重新接线后正确。
2、中压侧、低压侧电流采样正确。
3、高压侧电压加压：
A相10V，B相20V，C相30V，相位正序。
屏显A相14V、B相20V，C相26V，检查发现端子上U4、U5两根线反接，交换后正确。
4、中压侧电压加压：
A相10V，B相20V，C相30V，相位正序。
屏显相位错，检查发现中压侧空开上桩头A、B反接，重接后正确。
5、低压侧电压采样正确。
6、面板显示软压板，在出厂设置里将参数改为硬压板（密码：
3138）
试验：
1、检查打印定值。
2、检查压板，投退压板面板无指示，检查24V电源板无正电，发现电源板＋24V有绝缘胶带，拆除后接入，恢复正常。
3、加入差动电流，保护动作，三侧开关不跳。
检查压力闭锁回路，12D23和正电有短接线，拆除后，开关还是不跳，检查5D1有正电，5D3无负电，5D3有2根线，其中至12D32线在12D32处被拆，接入后，高压侧A相开关不跳，其他开关跳闸。
检查端子12D60线被拆，接入后，动作正确。
备注：
端子12D54高压A相分位12D61高压A相合位
12D56高压B相分位12D63高压B相合位
12D58高压C相分位12D65高压C相合位
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