厂用变压器保护.ppt

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1、北京恒瑞定值电力科技有限公司低厂变保护测控装置,内容提要,一、变压器保护概述二、低压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动保护装置七、现场投运中注意事项,一、变压器保护概述,继电保护：故障时准确切除变压器，防止故障扩大确保系统安全运行测控：监测变压器运行工况，并根据需要对之进行控制,油箱内部故障 各相绕组之间的相间短路 单相绕组部分线匝之间的匝间短 路 单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障 铁芯的烧损油箱外部故障 出线的相间短路 绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳发生的单相接 地短路,一、变压器保

2、护概述,一、变压器保护概述,变压器常见异常工作状态 外部相间短路引起的过电流 外部接地短路 中性点过电压 负荷超过额定容量引起的过负荷 由于漏油而引起的油面下降 过励磁,内容提要,一、变压器保护基本原理二、低压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动保护装置七、现场投运中注意事项,二、变压器保护配置原则,反应变压器绕组及引出线的相间短路 2000KVA以上考虑配置纵联差动保护 6300KVA以上必须配置纵联差动保护 电流速断保护反应变压器油箱内部故障和油面降低、温度 油浸式变压器配置瓦斯保护；干式变压器

3、配置温度保护反应中性点直接接地电网中变压器外部接地短路 配置零序电流保护反应变压器作为其它负荷的备用电源，可能过负荷时 配置过负荷保护反应由于外部相间短路引起的变压器过电流 配置过电流保护、负序电流保护、复合电压过流保护、阻抗保护,内容提要,一、低压变压器保护基本原理二、低压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动保护装置七、现场投运中注意事项,三、低压变压器综合保护：差动保护,1、适用范围 容量大于2000KVA的变压器，当电流速断保护灵敏度不够时配置2、纵差动保护范围 各侧保护CT以内的变压器绕组和

4、引出线的多相短路、大接地电流系统绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路,三、低压变压器综合保护差动保护,3、基本原理 正常运行工况下，如不考虑变压器损耗，差动电流 I1+I2=0 即差流为0。反之则有内部故障发生，保护动作跳闸 外部故障时对差流影响较小,4、需要考虑的影响差流的因素各侧CT参数不同引起的不平衡电流正常工况下的励磁电流带来的不平衡电流暂态励磁电流（励磁涌流）其他 因此，差动保护需要有制动措施,三、低压变压器综合保护差动保护,变压器比率制动式差动保护,动作方程：IdIcdqd Ir0.5Ie时IdIcdqdKb(Ir0.5Ie)Ir0.5Ie 时,其中：Id：差动电流Ir：制动电

5、流Kb：比率制动系数Isd:差动速断动作电流(48Ie)Icdqd：最小差动电流启动电流Ie：变压器额定电流,三、低压变压器综合保护差动保护,变压器比率制动式差动保护,各侧CT的修正：幅值修正 修正各侧CT参数不同引起的不平衡电流（幅值误差）外部修正或保护内部通过平衡系数数字修正根据各侧CT变比计算得出 相位修正（钟点数）修正变压器各侧接法不同引起的不平衡电流（相位和幅值误差）外部星三角修正或保护内部通过钟点数修正 低厂变：Y/Y（12点）、/Y（11点）,三、低压变压器综合保护差动保护,变压器励磁涌流闭锁,三、低压变压器综合保护差动保护,涌流的产生：由于变压器铁芯饱和的非线性，在空载合闸时或

6、外部故障切除后电压恢复时会产生涌流，其幅值可能与短路电流相当。影响其大小和波形的因素很多。闭锁方式：谐波制动法：二次谐波制动 波形特征法：间断角、波形对称原理 小波变换法 其他方法我公司方法：采用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据，动作方程：Id2KxbId式中Id2为A、B、C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。保护采用分相闭锁的方式。,三、低压变压器综合保护差动保护,CT断线处理,瞬时闭锁，延时报警。判据：高低压侧三相电流有一相为零时，则为CT断线。,整定原则,反应变压器内部绕组及引出线的相间短路故障动作判据：Imax=max(Ia,Ib

7、,Ic)ImaxIsd 式中：Imax:A,B,C相电流最大值 Isd:速断动作电流,三、低压变压器综合保护高侧电流速断保护,整定原则,反应变压器外部相间短路故障过流保护动作判据：Imax=max(Ia,Ib,Ic)ImaxIgl TTgl负序过流动作判据：I2I2dz TT2dz式中：Imax:A,B,C相电流最大值 I2dz:负序电流动作值 Igl:过流动作电流 Tgl:整定的过流保护动作时间 T2dz：整定的负序保护动作时间负序保护在不对称保护时灵敏度高，但计算和配合较为复杂,三、低压变压器综合保护过流、负序过流保护,整定原则,反应变压器作为其他负荷的备用电源，可能过负荷时。动作判据：I

8、maxIgfh TTgfh式中：Igfh:过负荷电流动作值 Tgfh:整定的过负荷保护动作时间（定时限）另外还有其他三种动作时间特性：正常反时限 非常反时限 超常反时限,三、低压变压器综合保护过负荷保护,整定原则,反应变压器中性点直接接地电网中变压器外部接地短路。动作判据：IoIodz 或Io1+(Imax/Ie-1.05)/4Iodz ToTodz式中：Io:高压侧零序电流动作值 Todz:整定的零序电流保护动作时间 如考虑防止不平衡电流引起误动，宜采用最大相电流制动,三、低压变压器综合保护接地保护,整定原则,三、变压器非电量保护,非电量保护范围变压器油箱内故障的主要保护，特别是铁芯故障。非

9、电量保护内容一般变压器提供相关继电器接点瓦斯信号来源于有载分接开关和变压器本体的瓦斯继电器轻瓦斯：发信重瓦斯：跳闸油温高：发信/跳闸压力释放：跳闸 冷控失电：发信/跳闸,非电量保护原理中大型变压器一般要求从动跳闸，同时保护装置记录中小型可以通过CPU采集，立即或延时跳闸,三、低压变压器综合保护非电量保护,对于F-C回路，当最大故障电流大于接触器开断电流时，需闭锁保护出口，待熔丝熔断后再跳开接触器。,F-C回路大电流闭锁,内容提要,一、低压变压器保护基本原理二、低压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动

10、保护装置七、现场投运中注意事项,四、低压变压器的测控,测量的内容：交流量：U、I、P、Q、功率因数、F开关量：包括各侧开关位置和其他状态量直流量：油温电度量:有无功电度控制的内容：提供变压器电源侧开关的操作回路电源侧开关控制,内容提要,一、低压变压器保护基本原理二、低压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动保护装置七、现场投运中注意事项,主要用于低压变压器（10KV/380V、6KV/380V、3KV/380V）的综合保护和测控。对于特大型低压变压器（2000KVA及以上，或速断保护灵敏度校验要求不合

11、格）需加装与之配套的WDZ-441差动保护装置。装置可配置独立的操作回路和防跳回路，可适用于各种出口的变压器回路。,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,高压侧电流速断保护高压侧电流限时速断保护高压侧过流保护高压侧过负荷保护（其时间特性可选择定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限之一）高压侧负序过流一段保护高压侧负序过流二段保护高压侧接地保护（高压侧定时限零序过流保护）低压侧零序过流保护（其时间特性可选择定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限之一）非电量保护,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,完备的保护功能,10路遥信开入采集、装置内部遥信、事故遥信断路器遥控跳、合遥测量：

12、高侧三相电压、三相电流、P、Q、F、功率因数、零序电流2路脉冲量输入实现外部电度表自动抄表内嵌高精度智能电度表，可节省外部电度表（选配）2路420mA直流模拟量输出（选配）独立的操作回路和防跳回路（选配）故障录波,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,测控功能,智能通讯卡：常规配置高速RS485现场总线，通讯速率高达115.2Kbps，并支持双网支持CAN总线支持10M工业以太网,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,通讯功能,特点,采用先进的32位嵌入式微处理器汉字显示、中文菜单可预先设定5套定值适应各种运行工况软硬件冗余设计，抗干扰性能强,内容提要,一、低压变压器保护基本原理二、低

13、压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动保护装置七、现场投运中注意事项,六、WDZ-441低压变压器差动保护装置,适用于10kV/6kV的容量大于2000KVA的低压变压变的保护，一般与WDZ-440配套使用，采用两折线原理比率差动和差动速断。保护逻辑如下：,内容提要,一、低压变压器保护基本原理二、低压变压器保护配置原则三、低压变压器综合保护四、低压变压器的测控五、WDZ-440低压变压器保护测控装置六、WDZ-441低压变压器差动保护装置七、现场投运中注意事项,差动保护的接线方式：180度（电流流向变压器）平衡系数的补偿（CT变比和相位）模拟量输入电缆的选择 从CT至开关柜端子排：裸线/屏蔽线 从开关柜端子排至保护装置背端子：裸线/屏蔽线过负荷保护的时间特性曲线的选择 与400V侧熔断器的配合相关差流越限告警的处理：可投退420mA直流模拟量输出电缆的选择操作回路和防跳回路与开关柜的配合,七、现场投运中注意事项,谢 谢,