PST1200变压器保护.docx

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PST1200变压器保护

PST--1200变压器保护

第一部分PST1200变压器

保护简介

第一讲变压器保护的发展

一、变压器的故障类型及保护配置

1、变压器故障分为内部故障和外部故障及不正常工作状态。

内部故障：

变压器绕组相间短路、单相绕组匝间短路、绕组的接地故障等。

外部故障：

绕组引出线发生相间短路、绕组引出线发生接地故障等。

不正常工作状态：

过负荷、油面降低、变压器中性点电压升高、变压器温度过高、变压器冷却器全停等。

2、220KV三圈变压器的保护配置

1变压器差动保护和差动速断保护

2变压器瓦斯保护

3变压器三侧复压闭锁方向过流及复压闭锁过流保护

4高压侧、中压侧零序方向过流及零序过流保护

5高压侧、中压侧间隙过流过压保护

6变压器三侧过负荷保护

7高压侧非全相保护

8变压器冷却器全停保护

9变压器启动失灵保护

10变压器风冷启动、过负荷闭锁调压保护、变压器过流闭锁自投等

二、变压器保护的发展

对于变压器保护的研究和发展，主要决定于差动保护。

差动保护研究是防止空投及切除外部故障电压恢复时，励磁涌流的存在造成变压器差动保护误动的问题。

从电磁型——晶体管型——微机型

针对励磁涌流的特点，目前系统中差动保护防止涌流的方法及保护类型。

1涌流中包含很大的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧

采用大屏幕全汉化液晶显示器

事件及定值采用汉字显示和打印

定值以表格方式输出，录波可以选择波形输出或数据输出

独立整定32套定值。

2、大资源化：

保护功能模件采用32位微处理器，大容量存储器的应用，可记录录波报告8∽50个，事件报告>1000个。

3、可靠性：

采用背插式机箱结构和特殊的屏蔽保护措施（前面为母板，强、弱电分开）

4、免调试观念：

细微软件自动调整功能，选用高精度、稳定的器件，装置中无可调元件，无需现场调试采样精度等。

完善自检功能，满足状态检修的要求。

四、PST1200系列主保护保护的原理：

1、PST1202A型差动保护及过负荷保护

如图：

PST1202A型差动保护原理图

过负荷保护原理图

2、PST1202B型差动保护

如图：

PST1202B型差动保护原理图

⑴差动速断元件独立设置

差动速断元件设置主要原因：

防止变压器在较高短路电流的情况下，由于CT饱和时高次谐波分量的增加，将产生极大制动力矩而可能使差动元件拒动，因此设置差动速断元件，当短路电流达到4∽10倍额定电流时，速断元件不需闭锁快速动作出口。

羳

⑵保护启动元件

用于开放保护跳闸出口及启动保护故障处理程序，包括差流突变量启动，差流越限启动。

差流越限启动是为了防止大电阻时相电流突变量启动元件的灵敏度不够而设置的辅助启动元件，门坎为差动定值的80%。

（启动继电器有三个，差动开出启动1和2，高后备开出启动1和2，中后备开出启动2和3，低后备开出启动1和3。

两个继电器同时动作时开放保护跳闸出口负电源）

五、PST1200系列后备保护的原理

1、复合电压闭锁方向过流保护（如图）

本保护反应变压器的相间短路故障，交流回路采用90°接线，本侧PT断线时，本保护方向元件自动退出（方向元件处于潜动状态或方向元件退出状态），（PT断线后若电压恢复正常，本保护随之恢复正常。

复合电压元件：

电压取自本侧PT或变压器各侧PT（可由控制字和压板来投退）

方向元件:

电压电流都取自本侧PT和CT

①由控制字KG1.4可选择II段方向元件投退。

复压方向I段方向元件不可退

②段方向元件指向由KG1.0选择，II段指向由KG1.8选择。

当控制字=0时，复压功率方向指向变压器，最大灵敏度为-45°；当控制字=1时，复压功率方向指向母线，最大灵敏度为135°。

（如图）

变压器三侧CT引出线必须和母线侧同极性。

③跳闸时间配置两段六时限，每一个时限可以通过调试PC机整定其跳闸逻辑（厂家现场调试）。

（如图）

2、复合电压闭锁过流保护（如图）

本保护反应变压器的相间短路故障

复合电压元件：

电压地取自本侧PT或变压器各侧PT（可由控制字和压板来投退）

电流元件:

电流取自本侧CT

低电压元件和负序电压元件可以通过内部定值控制字投退

3、零序方向过流保护（如图）

本保护反应变压器的接地故障。

电压、电流取自本侧PT和CT，本侧PT断线时，本保护方向元件自动退出（方向元件处于潜动状态或方向元件退出状态），PT断线后若电压恢复正常，本保护随之恢复正常。

①零序电压闭锁元件：

电压取自本侧PT开口角电压，内部定值固定为1V。

零序电压闭锁元件可由控制字KG1.10投退。

②零序过流元件：

电流取自本侧零序CT（根据保护定值的动作方向要求，如指向变压器只能用开关外附CT组成零序电流滤过器：

如指向母线系统，则利用变压器中性点CT，对于本装置要根据实际情况需改线）。

③零序功率方向元件

电压元件：

采用软件中合成的自产3U0

电流元件：

可以采用软件中合成的自产3I0，也可以采用变压器中性点3I0。

通过控制字KG1.12进行选择。

由控制字KG2.12可选择零序方向II段方向元件投退，I段方向元件不可退。

⑤零序方向段方向元件指向由KG2.7选择，II段指向由KG2.13选择。

当控制字=0时，零序功率方向指向变压器，最大灵敏度为-105°；当控制字=1时，方向指向母线，最大灵敏度为75°。

（如图）

变压器三侧CT引出线必须和母线侧同极性。

③跳闸时间配置两段六时限，每一个时限可以通过调试PC机整定其跳闸逻辑（厂家现场调试）。

（如图）

4、零序过流保护（如图）

本保护反应变压器接地故障。

①零序电流元件：

取自变压器中性点通道3I0。

②本保护配置段两时限，每一个时限可以通过调试PC机整定其跳闸逻辑（厂家现场调试）。

5、间隙保护（如图）

本保护反应变压器中性点电压，为了保护变压器中性点的绝缘。

①间隙过压元件：

取自本侧开口角电压，整定值180V。

②间隙过流元件：

取自变压器中性点间隙CT，定值整定1—2A

③本保护配置段两时限，每一个时限可以通过调试PC机整定其跳闸逻辑（厂家现场调试）。

6、高压侧非全相保护（如图）

由于220KV侧一般采用分相操作，可能会使变压器非全相运行，因此设置了本保护，检测高压侧开关位置接点，同时判断零序和负序电流。

①电流元件：

取自本侧CT，电流为软件合成3I0和3I2。

由控制字KG2.11选择电流元件的投退。

②开关位置检测元件：

+24V--压板--—保护开入

第三讲PST1200微机变压器

保护定值说明

本保护配置和功能可以通过控制字KG1、KG2来选择，其中每套软件只开放第一定值区，还设有内部定值区（不对用户开放）。

内部定值的作用：

①编程每一种保护的跳闸逻辑。

②隐含或开放定值表中每一种保护的定值及功能。

一、二次谐波制动的差动保护定值（CD1）

控制字KG的功能（如图）

ICD=KK*（Kot+Kb）In=（0.5---1.0）In

ISD=（5---10）In

XB2=0.1---0.25（二次谐波含量I2≥ICD*XB2

闭锁差动保护）

IN=高压侧二次额定电流（变压器满负荷时）

HDY、MDY、LDY三侧额定电压值

HCT、MCT、LCT三侧电流互感器变比值

若CT变比1200/5A则HCT=1200

HGF、MGF、LGF三侧过负荷=1.24IN。

启动通风ITF=60%IN（启动辅助冷却器）

闭锁调压ITY=90%IN

过负荷联切ITG=140%IN（防止两台变压器突然切除一台变时，另一台变压器过负荷损坏）

差动保护制动特性调试。

如差动定值如下：

ICD=1A

ISD=12A

XB2=1.5

IN=2A

HDY=230HCT=600

MDY=121MCT=1200

LDY=36LCT=3000

一、利用高低压侧做K1=0.5区段的2点A相差动制动测试：

KPH=1/=0.577

KPM=（MCT*MDY）/（HCT*HDY）

=（1200*121）/（600*230）/

=0.61

KPL=（LCT*LDY）/（HCT*HDY）

=（3000*36）/（600*230）

=0.78

Izd=IN=2A3Izd=3IN=6A

则：

K1=0.5区段制动电流为2A—6A

我们测试取2Izd=4A

Icdd=Icd+（2Izd-Izd）*K1

=2A

保护软件相位及大小补偿方法：

⏹星形侧（高、中压侧）

I′A2＝（IA2-IB2）/√3

I′B2＝（IB2-IC2）/√3

I′C2＝（IC2-IA2）/√3

⏹角形侧（低压侧）

I′a2＝Ia2

I′b2＝Ib2

I′c2＝Ic2

1、以高压侧－低压侧为例，首先算出各侧的平衡系数。

2、找出动作特性上要选择的那个点的动作电流和制动电流。

3、以A相为例，在高压侧通入一个大电流作为制动电流（注意换算成平衡后电流）

4、低压侧A相通入一个反向电流，与高压侧电流相减为动作电流（注意均为调平衡后电流），控制该电流大小即可找到动作边界。

5、在低压侧C相通入一个与高压侧A相同方向的电流，该电流大小为调平衡后与高压侧平衡后电流相同，用以补偿。

Izd=IN=2A

则：

2Izd=4A

Icdd=Icd+（2Izd-Izd）*K1=2A

试验时所加电流量：

IHA=4/0.577=6.928

ILA=（4-2）/0.78=2.56

ILC=4/0.78=5.13

我们测试取2.5Izd=5A

Icdd=Icd+（2.5Izd-Izd）*K1=2.5A

试验时所加电流量：

IHA=5/0.577=8.66IHA相位与ILA相位相差180°

ILA=（5-2.5）/0.78=3.21ILA相位与IHA相位相差180°

ILC=5/0.78=6.41ILC相位与IHA相位相同

二、利用高中压侧做K1=0.5区段的2点A相差动制动测试：

Izd=IN=2A3Izd=3IN=6A

则：

K1=0.5区段制动电流为2A—6A

我们测试取2Izd=4A

Icdd=Icd+（2Izd-Izd）*K1=2A

试验时所加电流量：

IHA=4/0.577=6.928IHA相位与ILA相位相差180°

IMA=（4-2）/0.61=3.28IMA相位与IHA相位相差180°

ILC=2/0.78=2.56ILC相位与IHA相位相同

我们测试取2.5Izd=5A

Icdd=Icd+（2.5Izd-Izd）*K1=2.5A

试验时所加电流量：

IHA=5/0.577=8.66IHA相位与ILA相位相差180°

IMA=（5-2.5）/0.61=4.1IMA相位与IHA相位相差180°

ILC=2.5/0.78=3.21ILC相位与IHA相位相同

第二部分PST1200变压器

保护的应用

第一讲PST1202保护装置的接线

一、交流回路的接线和CT位置的选取

1、系统中变压器微机保护实现了双重化。

为了提高变压器故障时，保护装置动作的可靠性，防止保护装置拒动，选取差动保护原理不相同的两套装置，Ⅰ屏选用PST1202A型装置、Ⅱ屏选用PST1202B型装置进行组屏。

交流电流回路的独立化，每套保护装置分别从主变三侧CT引来电流量。

2、现场实际CT的接线及位置（如图）

1差动及后备保护用的CT从三侧开关外附CT引来电流量PST1202A型装置一组、PST1202B型装置一组。

2高、中压侧中性点CT引到本侧交流插件零序通道电流I0的输入端，因为变压器中性点CT只有一个圈，所以