CSC241数字式变压器保护装置.docx

1、CSC241数字式变压器保护装置CSC 241系列数字式变压器保护测控装置综述CSC 241系列数字式变压器保护测控装置是适用于66kV及以下电压等级的变压器成套保护装置，由差动保护、后备保护、厂（所）用变保护、接地变保护和非电量保护组成。1 装置型号及基本功能描述型号名称基本功能备注CSC 241A数字式变压器差动保护装置差动速断保护比率差动保护CT断线功能差流越限告警功能非电量保护遥信变压器差动保护，适用于66kV及以下电压等级的两卷变压器。CSC 241B数字式变压器后备保护测控装置三段式过流保护，可经负序过电压、低电压闭锁启动风扇闭锁调压过负荷告警出口操作回路遥控、遥信、测量反应变压器

2、相间故障的后备保护及测控装置，适用于66kV及以下电压等级的变压器。CSC 241C数字式厂(所)用变保护测控装置速断保护过流保护低电压保护过负荷保护零序过流保护非电量保护出口操作回路遥控、遥信、测量以电流电压及非电量保护为基本配置的所用变压器保护测控装置，适用于66kV及以下电压等级的变电站或发电厂用变压器。CSC 241E数字式接地变保护测控装置速断保护过流保护高压侧零序过流低压侧零序过流零序过压非电量保护出口操作回路遥控、遥信、测量以电流电压保护为基本配置的接地变压器保护测控装置，适用于66kV及以下电压等级的接地变压器，或兼作站用的接地变压器。CSC 241F非电量保护装置重瓦斯、轻瓦

3、斯等本体保护的重动跳闸和发信标准配置八路跳闸或告警，可扩展为12路。2 CSC 241系列数字式变压器保护配置方案应用场合变压器类型保护配置方案发电厂2000kVA以下容量的小型厂用变压器CSC 241C2000kVA及以上容量的大型厂用变压器CSC 241ACSC 241C变电所主变压器CSC 241ACSC 241B(高压侧)CSC 241B(低压侧)CSC 241F所用变压器CSC 241C接地变压器CSC 241E3 主要技术指标及参数额定参数直流电压：220V/110V交流电压：100V或V交流电流：1A/5A系统频率：50Hz/60Hz功率消耗直流回路： 15W交流电压回路： 0.

4、15VA/相交流电流回路： 0.25VA/相过载能力交流电流：2In 持续工作20In 允许10s40In 允许1s交流电压：1.2Un 持续工作1.4Un 允许10s继电器触点容量跳合闸出口： 5A，DC220V（吸合）信号触点： 1A，DC220V（吸合）跳合闸电流跳闸电流：0.5 4 A合闸电流：0.5 4 A定时限过流元件电流定值：0.2In20In时间定值：020S定值误差：100M（500V兆欧表）介质强度 GB/T14598.3-1993冲击电压 GB/T14598.3-1993电磁兼容性能辐射电磁场干扰: GB/T14598.9-1995 级快速瞬变干扰: GB/T14598.

5、10-1996 级脉冲群干扰: GB/T14598.13-1998 级静电放电干扰: GB/T14598.14-1998 级射频电磁场辐射干扰: GB/T 17626.31998 级浪涌（冲击）干扰: GB/T 17626.51999标准 III级机械性能振动 GB/T11287-2000 级冲击 GB/T14537-1993 级碰撞 GB/T14537-1993 级环境条件保存温度：-25+70工作温度：-10+55相对湿度：最大不超过95大气压力：86106kPaCSC 241A数字式变压器差动保护装置1 装置简介CSC 241A为适用于66kV及以下电压等级的两卷变压器差动保护装置，可在

6、开关柜就地安装。一般需与本系列CSC 241B后备保护（或CSC 241C厂用变保护）装置构成成套保护。2 主要功能反应保护区内故障的差动速断保护；反应保护区内故障经二次谐波制动的比率差动保护；CT断线功能；差流越限告警功能；故障录波；9路遥信开入采集（包括非电量保护输出接点的采集及信息上传功能）、装置遥信变位、事故遥信；各种事件SOE等。3 保护元件3.1 差动速断元件当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于出口。用于在变压器差动区发生严重故障情况下快速切除变压器。差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌流，一般取612倍的额定电流。3.2 比率差动元件为了保证

7、内部故障时差动保护灵敏动作，同时防止外部故障时及差动各侧CT特性不一致时暂态不平衡电流引起的误动，本装置采用三段式比率差动原理，其动作方程如下： 其中，为差动保护的起动电流定值，为差动电流，为制动电流。为可整定的第一拐点电流，为第二拐点电流（内部固定取为2，为变压器高压侧额定电流）, 为可整定制动曲线斜率，为内部固定的系数（取为0.7）。 ， 式中，和分别为变压器两侧的电流，均以流入变压器为正方向。变压器两侧的电流互感器以指向变压器为同极性。一般整定为0.21.2，一般整定为0.81.2，一般整定为0.20.7，取为2，取0.7。在本装置内，变压器各侧电流的相位差由软件自动校正，变压器各侧的电

8、流互感器均采用星形接线。3.3 二次谐波制动元件利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁的判据。动作方程如下：Id2 KxbId其中Id2为三相差动电流中的二次谐波，Id为对应的三相差动电流，Kxb为二次谐波制动系数。三相差动电流中只要任一相满足上述条件，均闭锁三相比率差动保护。Kxb 一般取为1030之间。3.4 CT断线比率差动启动后，需经过瞬时CT断线的检测，保证差流不是由于断线引起的。判别为CT断线后，发出告警信号，报告CT断线，通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。瞬时CT断线判别在满足下列任何一个条件时，将不进行CT断线判别：启动前某侧最大相电流小于该侧额定电流的20，则不判

9、该侧；启动后相电流最大值大于该侧额定电流的120；启动后任一侧电流比启动前增加。在上述三个条件均不满足的情况下，如某一侧同时满足以下条件，则判为CT断线：有一相电流为零；其余两相电流于启动前电流相等。瞬时CT断线是否闭锁差动保护可以通过控制字选择投退。3.5 差流越限告警如差流大于15的高压侧额定电流，经判别超过10s后，发出差流越限告警信号，但不闭锁差动保护。这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。3.6 非电量保护的事件记录从变压器本体来的接点经非电量保护装置重动后，输出一组空接点至差动主保护装置进行事件记录，并可通过网络或现场总线将记录上传至后台计算机。4 定值及整定说明4.1 软压

10、板清单：压板名称对应功能差 速差动速断保护功能投退差 动差动保护功能投退CT断线CT断线功能投退重瓦斯遥信记录功能投退调压重瓦斯遥信记录功能投退冷却故障遥信记录功能投退压力释放遥信记录功能投退轻瓦斯遥信记录功能投退调压轻瓦斯遥信记录功能投退油温高遥信记录功能投退需要的功能必须将软压板投入，不采用的功能将相应软压板退出即可。4.2 定值清单：序号定值名称参考范围单位备 注1控制字一0000FFFF无参见控制字说明2控制字二0000FFFF无备用3额定电流0.210A高压侧二次值4差动速断电流3Ie12IeA5差动起动电流0.2Ie1.2IeA6拐点电流0.81.2A7比率制动系数0.20.7无8

11、二次谐波制动系数0.100.30无9低压侧平衡系数0.110无4.3 控制字一定义：位置0含义置1含义D15CT额定电流5ACT额定电流1AD714备用备用D6变压器接线方式D5D4D3备用备用D2二次谐波制动退出二次谐波制动投入D1CT断线不闭锁差动保护CT断线闭锁差动保护D0备用备用4.4 变压器接线方式选择说明：位6位5位4变压器接线方式000变压器为Y/Y-12接线方式001变压器为Y/-11接线方式010变压器为Y/-1接线方式011变压器为/Y-1接线方式100变压器为/Y-11接线方式101备用接线方式110无此选择111无此选择4.5 定值整定计算方法变压器各侧CT二次电流相位

12、由软件自校正，对Y侧进行相位校正。对于Y/-11的接线，其校正方法如下：Y侧：侧：式中，、为Y侧CT二次电流，、为Y侧校正后的各相电流；、为侧CT二次电流，、为侧校正后的各相电流。其它接线方式可以类推。装置中可通过变压器接线方式整定控制字选择正确的接线方式。差动电流与制动电流的相关计算，都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。4.5.1 变压器额定电流：式中，为变压器额定容量，为变压器高压侧额定电压（应以运行的实际电压为准），为变压器高压侧CT变比。4.5.2 低压侧平衡系数的计算以高压侧为基准，计算变压器低压侧平衡系数其中，为变压器高压侧额定电压，为变压器低压侧额定电压，为低压侧CT变比

13、，为高压侧CT变比。4.5.3 举例已知变压器参数为：额定容量Sn20MVA，各侧额定电压3542.5/10.5kV，接线方式为Y/-11,高压侧CT变比为600/5，低压侧为1200/5。则变压器高压侧额定电流二次值为： 低压侧平衡系数： 以A相为例，A相差流即为： 4.5.4 其它整定说明：比率差动元件的启动值一般取“高压侧额定电流”定值的3050。比率差动拐点电流一般取0.81.2倍的“高压侧额定电流”定值。比率制动系数一般取0.30.7之间。二次谐波制动系数一般可取0.100.3之间。差动速断元件按考虑躲过变压器的励磁涌流，最严重外部故障时的不平衡电流等情况整定。5 装置端子图6 接线

14、示意图接线说明：变压器各侧的电流互感器均采用星形接线，并且以指向变压器为同极性。7 装置配置表及订货须知订货时需提供以下技术参数：额定直流电压（220V、110V）；额定交流电流（5A、1A）。变压器接线方式。功能的特殊要求。通讯接口方式及通讯规约。CSC 241B数字式变压器后备保护测控装置1 装置简介本装置适用于66kV及以下电压等级的大中型变压器的后备保护及测控，按侧配置，可在开关柜就地安装。对于大型(2000kVA及以上容量)变压器一般需与本系列CSC 241A差动保护装置构成成套保护。2 主要功能2.1 主要保护功能三段复合电压闭锁过流保护，其中低电压闭锁和负序电压闭锁对每一段过流均

15、可单独投退，复合电压闭锁可通过控制字决定使用本侧电压或者对侧电压；启动风扇功能；闭锁调压功能； 过负荷告警；重合闸及加速保护；出口逻辑可编程整定控制；独立的操作回路及故障录波。2.2 测控功能9路开入遥信采集，装置遥信变位、事故遥信正常断路器遥控分合Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COS、Uab、Ubc、Uca等模拟量的遥测各种事件SOE等2路脉冲P、Q输入3 保护元件3.1 过电流保护装置实时计算并进行三段过流判别，每段均为一个时限，各段电流及时间定值可独立整定，可通过控制字分别控制各段电流保护的投退。装置在执行三段过流判别时，各段判别逻辑一致，其动作逻辑如下图：注：I 为相电流

16、，Idzn为n段电流定值， Tn 为n段延时定值本后备保护中跳闸出口逻辑可以通过控制字整定,参见控制字2。3.2 低电压闭锁在三个线电压中的任意一个低于低电压定值时动作，开放被闭锁保护元件。通过控制字可分别决定三段电流保护是否经过低电压闭锁。3.3 负序电压闭锁由三个线电压计算得到，当负序电压大于负序过电压定值时，开放被闭锁保护。可以同低电压闭锁元件共同构成复合电压闭锁元件，与过电流元件构成复合电压过电流保护。本元件也可通过控制字决定闭锁任何一段电流保护元件。3.4 过负荷保护过负荷元件监视三相保护电流，其动作条件为：MAX (I)Ifh注：其中Ifh为过负荷电流定值。经过负荷保护延时定值动作

17、于装置告警，输出“告警”接点。3.5 闭锁调压功能装置监视三相保护电流的任何一相，满足条件：MAX (I)Ity其中Ity为调压闭锁电流定值。经调压闭锁延时定值，动作于专用输出端子X6-19X6-20。用户需在技术合同中注明是常开还是常闭接点，缺省配置为常闭接点。3.6 启动风扇功能监视三相保护电流的任何一相，满足条件：MAX (I)Ifs注：其中Ifs为启动风扇电流定值。经启动风扇延时定值，动作于输出接点端子X6-17X6-18。3.7 重合闸及加速功能本功能只适用于本装置所对应的断路器，无法完成变压器对侧断路器的重合。重合闸功能同本系列产品线路保护装置。3.8 PT断线检测PT断线判据同线

18、路保护。装置在检测到PT断线后，退出电压元件。PT断线检测功能可以通过“模拟量自检”控制字投退。4 定值及整定说明4.1软压板清单：压板名称对应功能电流段电流段保护功能投退电流段电流段保护功能投退电流段电流段保护功能投退过负荷过负荷功能投退启动通风启动通风功能投退闭锁调压闭锁调压功能投退重合闸重合功能投退加速加速功能投退备用1备用1功能投退备用2备用2功能投退需要的功能必须将软压板投入，不采用的功能将相应软压板退出即可。4.2 定值清单序号定值名称整定范围单位备注1控制字一0000FFFF无参见控制字说明2控制字二0000FFFF无参见控制字说明3过流I段电流(0.0520)InA4过流I段时

19、间0.032.00S5过流II段电流(0.0520)InA6过流II段时间0.132.00S7过流III段电流(0.0520)InA8过电流III段时间0.132.00S9低电压闭锁定值1.0100.0V线电压10负序电压闭锁定值1.0120.0V11过负荷电流(0.0520)InA12过负荷时间0.2200.00S13启动风冷电流(0.0520)InA14启动风冷时间0.1200.00S15闭锁调压电流(0.0520)InA16闭锁调压时间0.1200.00S17重合闸时间0.232.00S18加速段电流(0.0520)InA19电流加速段时间0.03.00S20测量CT变比（kA/A）0.

20、00110.0无一次电流/(二次电流*1000)21PT变比（kV/V）0.0110.0无一次电压/(二次电压*1000)4.3 控制字1定义位置0含义置1含义D15模拟量自检退出模拟量自检投入D14CT额定电流为5ACT额定电流为1AD9D13备用备用D8开关偷跳不重合开关偷跳重合D7备用备用D6*闭锁电压取对侧电压U2闭锁电压取本侧电压U1D5过流保护I段经低压闭锁退出过流保护I段经低压闭锁投入D4过流保护II段经低压闭锁退出过流保护II段经低压闭锁投入D3过流保护III段经低压闭锁退出过流保护III段经低压闭锁投入D2过流保护I段经负序过压闭锁退出过流保护I段经负序过压闭锁投入D1过流保

21、护II段经负序过压闭锁退出过流保护II段经负序过压闭锁投入D0过流保护段经负序过压闭锁退出过流保护III段经负序过压闭锁投入注：U1指由端子X3:1X3:4输入的本侧电压，U2指由端子X1:1X1:4输入的对侧电压。4.4 控制字2定义位置0含义置1含义D15备用备用D14备用备用D13备用备用D12备用备用D11备用备用D10过流段跳分段退出过流段跳分段投入D9过流段跳分段退出过流段跳分段投入D8过流段跳分段退出过流段跳分段投入D7备用备用D6*过流段跳对侧退出过流段跳对侧投入D5过流段跳对侧退出过流段跳对侧投入D4过流段跳对侧退出过流段跳对侧投入D3备用备用D2过流段跳本侧退出过流段跳本侧

22、投入D1过流段跳本侧退出过流段跳本侧投入D0过流段跳本侧退出过流段跳本侧投入说明：CT变比为专用测量变比，整定方法：例如一次侧CT变比为600/5=120，则整定为120/1000=0.12；10kV PT变比10000/100=100，则整定比100/1000=0.1。以上提供的清单为标准配置下的设置，其内容可能会与装置实际显示清单不符，此时均以装置实际显示为准。5 装置端子图6 接线示意图接线说明：上图为高压侧后备保护接线示意图。测量用电压取自本侧电压，保护用电压由灵敏度确定取自本侧电压或对侧电压，因而现场需引入两组PT接线至本装置。7 装置配置表及订货须知订货时需提供以下技术参数：额定直

23、流电压（220V、110V）额定交流电流、交流电压、系统频率跳合闸电流功能的特殊要求通讯接口方式及通讯规约。CSC 241C数字式厂(所)用变压器保护测控装置1 装置简介本装置适用于所用或厂用变压器的保护及测控，可在开关柜就地安装。对于发电厂大型(2000kVA及以上容量)变压器一般需与本系列CSC 241A差动保护装置构成全套保护。2 主要功能2.1 保护功能反映相间故障的速断保护过流保护过负荷告警或跳闸功能可独立设置的加速段，反映于自动投入至永久故障反映直接接地系统单相接地故障的零序电流保护，可选择为定时限方式或反时限方式运行经电流闭锁的失压保护非电量保护2.2 测控功能9路开入遥信采集,

24、装置遥信变位、事故遥信正常断路器遥控分合Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COS等模拟量的遥测各种事件SOE等2路脉冲P、Q输入3 保护元件3.1 过电流保护本装置设定时限速断及过流保护，分别通过相应软压板控制其投退，电流及时间定值可独立整定。3.2 过负荷保护过负荷元件监视三相电流，其动作条件为：MAX(I)Ifh 其中Ifh为过负荷电流定值。过负荷报警与跳闸的延时分别由不同时间定值控制。3.3 电流加速元件变压器手动或自动投入至永久故障时，检测任一相电流大于电流加速定值时，经电流加速延时定值延时后，跳开相应开关。3.4 零序过电流元件检测变压器中性点CT或变压器高低压侧零序滤过器

25、的零序电流，在变压器负载熔断器拒绝熔断时，作为其后备保护。为了与熔断器熔断地时间特性相配合，中性点或低压侧零序电流保护采用反时限特性曲线如下：t=IeL/(I0L- IRE)其中，IeL为变压器低压侧的额定电流，计算二次值时必须以中性点CT变比折算；I0L为当前的零序电流；IRE为基准值，以躲过的低压侧正常运行时的最大不平衡电流，通常取0.25倍的低压侧额定电流；为零序保护动作时间，与熔断器相配合的时间常数。如果不采用反时限特性，可通过控制字选择使用定时限方式的零序过流元件。高压侧零序电流保护一般采用定时限方式，与变压器负载熔断器的时间特性相配合。3.5 低电压保护利用这一元件，可以实现低压控

26、制，当系统电压低于整定电压时，可自动判定是否切除负荷。注：IIyl为变压器有电流；母线需有压保持2秒以上，即低电压元件需经母线电压从高到低的一个突变才能动作。3.6 非电量保护从变压器本体来的非电量接点接至装置的开关量输入端子。接收到非电量信号后，跳闸与否由软压板决定。如软压板退出，则响应开关量只作为普通遥信量；软压板投入才作为非电量输入。非电量输出发告警信号还是跳闸出口由相关控制字选择。装置跳闸或发出告警信号后，进行事件记录，并可通过网络口或现场总线将记录上传至后台计算机。装置面板的信号灯为灵活起见，仅示以非电量1、非电量2、非电量3、非电量4共四种信号。各非电量的具体意义，应根据各工程的具体端子接入情况而定。一般情况下，默认非电量1为重瓦斯输入端，非电量2为轻瓦斯输入端，非电量3为调压重瓦斯输入端，非电量4为调压轻瓦斯输入端或过温输入端。4 定值及整定说明4.1 软压板清单压板名称对应功能电流速断电流速断保护功能投