SAI-358D數(shù)字式變壓器差動保護(hù)裝置

一、概述

適用于 110KV 及以下電壓等級的雙圈、三圈變壓器，滿足三側(cè)差動的要求。也適用于發(fā)電

機(jī)或發(fā)-變組差動保護(hù)。

保護(hù)功能的主要配置：

l 差動速斷

l 二次諧波制動的比率差動

l CT斷線閉鎖差動

l 冷卻故障延時出口

二、保護(hù)原理說明

2.1、差動速斷

當(dāng)任一相差動電流大于差動速斷整定值時，動作于出口繼電器。用于在變壓器差動區(qū)發(fā)生嚴(yán)重故障情況下快速切除變壓器。差動速斷定值應(yīng)能躲過外部故障的不平衡電流和空投變壓器時的勵磁涌流，并考慮到電流互感器飽和因素，一般取6～12倍的額定電流。

其動作條件如下：

其中 Id為差流，Isd為差動速斷定值

2.2、比率差動

采用常規(guī)比率差動原理，其動作方程如下：

Id>Iqd  Ir ≤Ig

Id-Iqd>Kcd*(Ir-Ig) Ig

Id-Iqd-Kcd*(3Ie-Ig)>0.7(Ir-2.5Ie) Ir>2.5Ie

Kcd 為比率制動系數(shù)

Iqd 為差動電流起動定值

Id 為差動電流   Id=｜I1+I2+I3｜

Ir 為制動電流   Ir=0.5(｜I1｜+｜I2｜+｜I3｜)

由于變壓器各側(cè)電流可經(jīng)軟件進(jìn)行 Y／△調(diào)整，故外部可采用全星形接線方式。采用全星形接線方式對減小電流互感器的二次負(fù)荷和改善電流互感器的工作性能有很大好處。

其動作曲線如下圖：

建議將元件中的拐點(diǎn)電流Ig設(shè)定為1.0倍的高壓側(cè)額定電流，以保證匝間短路在制動電流小于額定電流即Ir < Ie時，沒有制動作用。

差動電流門檻判據(jù)不宜過小，建議取Iqd＝(0.3～0.5) Ie。

比率制動系數(shù)Kcd建議取值范圍為0.3～0.7。

對于雙圈變：

Id ＝∣· H +· L∣

Ir ＝∣· H-· L∣/2

在本裝置內(nèi)，各側(cè)電流均以流入變壓器為正方向，相位差由軟件自動進(jìn)行校正。變壓器各側(cè)的電流互感器均采用星形接線，并且以指向變壓器為同極性。

2.3、二次諧波制動

利用三相差動電流中的二次諧波作為勵磁涌流閉鎖的判據(jù)。動作方程如下：

Id2 > Kxb·Id

其中Id2為三相差動電流中的二次諧波，Id為對應(yīng)的三相差動電流，Kxb為二次諧波制動系數(shù)。三相差動電流中只要任一相滿足上述條件，均閉鎖三相比率差動保護(hù)。Kxb 一般取為10％～30％之間。

2.4 、CT斷線報警及閉鎖

具有瞬時CT斷線閉鎖或告警功能及差流越限告警功能。

2.4.1、瞬時CT斷線

比率差動啟動后，需經(jīng)過瞬時CT斷線的檢測，保證差流不是由于斷線引起的。判別為CT斷線后，發(fā)出告警信號，報告CT斷線，通過調(diào)整控制字可以決定是否閉鎖差動保護(hù)。

瞬時CT斷線判別在滿足下列任何一個條件時，將不進(jìn)行CT斷線判別：

1) 啟動前某側(cè)相電流小于該側(cè)額定電流的20％，則不判該側(cè)；

2) 啟動后相電流值大于該側(cè)額定電流的120％；

3) 啟動后任一側(cè)電流比啟動前增加。

在上述三個條件均不滿足的情況下，如某一側(cè)同時滿足以下條件，則判為CT斷線：

1) 只有一相電流為零；

2) 其余兩相電流于啟動前電流相等。

2.4.2、差流越限告警

如差流大于15％的高壓側(cè)額定電流，經(jīng)判別過10s后，發(fā)出告警信號。并報告差流越限，但不閉鎖差動保護(hù)。這一功能兼起保護(hù)裝置交流采樣回路的監(jiān)視功能。

2.5、冷卻故障延時跳閘

整定控制字選擇冷卻故障是否經(jīng)過本保護(hù)裝置延時跳閘，延時時間也可整定。冷卻故障 1 不經(jīng)油溫高閉鎖，冷卻故障接點(diǎn)閉合后延時時間到跳閘；冷卻故障 2 經(jīng)油溫高閉鎖，冷卻故障接點(diǎn)和油溫過高接點(diǎn)同時閉合后延時時間到跳閘，兩種方式完全獨(dú)立。

2.6、非電量保護(hù)

從變壓器本體來的接點(diǎn)經(jīng)SAI3581F非電量保護(hù)裝置重動后，輸出一組空接點(diǎn)至SAI358D主保護(hù)裝置進(jìn)行事件記錄，并可通過MMI將記錄上傳至后臺計算機(jī)。與SAI3581F非電量保護(hù)裝置相對應(yīng)，通過投退軟壓板選擇何種非電量信息需要進(jìn)行記錄。

整定控制字選擇冷卻故障是否經(jīng)過SAI358D主保護(hù)裝置延時跳閘，延時時間也可整定。延時到達(dá)后，裝置輸出一付跳閘接點(diǎn)送回給SAI3581F非電量保護(hù)裝置。

2.7、數(shù)據(jù)記錄

本裝置具備故障錄波功能?？捎涗浀哪M量為Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、Ii0，可記錄的狀態(tài)量為斷路器位置、保護(hù)跳閘合閘命令。所有數(shù)據(jù)記錄信息數(shù)據(jù)存入FLASH RAM中，可被PC機(jī)讀取?？捎涗浀匿洸▓蟾鏋?個以上，每次錄波數(shù)據(jù)時間容量為1S，分兩段記錄，動態(tài)捕捉并調(diào)整記錄時間。可記錄的事件不少于1000次。本裝置除記錄系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)外，還記錄裝置的操作事件、狀態(tài)輸入量變位事件、更改定值事件及裝置告警事件等。

2.8、遙信、遙測、遙控功能

遙控功能主要有三種：正常遙控跳閘操作和合閘操作，接地選線遙控跳閘操作。

遙測量主要有：IAc、(IBc)、ICc、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS￠、P、Q、F 和電度。所有這些量都在當(dāng)?shù)貙崟r計算，實時累加，三相有功無功的計算消除了由于系統(tǒng)電壓不對稱而產(chǎn)生的誤差，且計算完全不依賴于網(wǎng)絡(luò)，精度達(dá)到 0.5 級。

遙信量主要有：16 路遙信開入、裝置變位遙信及事故遙信，并作事件順序記錄，遙信分辨率小于2ms。