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差動保護的原理和作用范圍有哪些?

來源:青島華能遠見電氣有限公司   2010年04月21日 18:25  

介紹了變壓器微機差動保護的功能以及安裝調試中應注重的內容
  微機綜合保護與常規保護相比較,具有很大的*性,值得推廣應用。現只對變壓器WCD-8A微機差動保護加以介紹。1 變壓器WCD-8A差動保護裝置功能
  1.1 比率制動式差動保護
  比率制動式差動保護作為變壓器的主保護,能反映變壓器內部相間短路故障,高壓側單相接地短路及匝間層間短路故障。當突變量大于0~25倍差動定值時投入,動作判據為:
  動作特性見圖:陰影部分為動作區式中 Icd=IH/NCH-KL(IL/NCL)(A)二次差流
   Icdset=Izdset/2(A)—差動保護定值
   Izdset=1.73I1e/NCH(A)—制動電流門檻值
   Izd=(IH/NCH IL/NCL)/2(A)—制動電流
   K1—比率制定系數(0.3~0.7間,選0.5) 
  IH、IL—變壓器高壓側、低壓側實際電流
   I1e—變壓器高壓側額定電流
   NCH、NCL—變壓器高壓側、低壓側TA變比
圖1 差動保護動作特性曲線
  1.2 二次諧波閉鎖功能
  設置差電流二次諧波閉鎖差動保護的功能,主要是防止變壓器的勵磁涌流導致差動保護誤動作,二次諧波制動的判據如下:(采用常規保護避開涌流技術比較困難):Icd2>K2×Icd  式中 Icd——差動電流的基波分量   Icd2——差動電流中的二次諧波分量   K2——二次諧波制定系數(0.1~0.4可取0.15) 
 1.3 差動速斷保護  動作判據為:Icd≥Icsdset(A)式中 Icd—任一相差動電流Icsdet=(6~8I1e/NCH)——差動速斷保護整定值  為了提高內部嚴重故障時保護動作的可靠性和動作速度,差動速斷保護不受二次諧波電流閉鎖條件的限制,而是靠電流值避開涌流,因此,靈敏度較低。此功能可以由軟壓板控制字投入或退出。
  1.4 TA二次回路斷線的監視功能  TA二次回路斷線的動作判據為:任一相差動電流有突變,突變相只有高壓側或低壓側電流有變化,變化相電流減小,判據為:|ía íb íc|≥門檻值  TA二次回路斷線監視功能可以由軟壓板控制字投入或退出。此項功能均由自適應的門檻值控制,無需整定定值。
  1.5 變壓器高壓側相位差與平衡補償  凡Yd接線方式變壓器,Y側二次電流都需要校正相位。常規接線中,高壓側TA二次側接成d接線進行相位補償,而WCD-8A具有軟件自動校正功能,這樣對于Yd-11接線的雙繞組變壓器高壓側TA可直接接成Y/Y型,投入控制字Y/d即可,已經進行了補償,即將二次相電流變換成了線電流。這樣可以簡化接線。但TA的極性仍是高壓側采用減極性輸出,低壓側采用加極性輸出。
  1.6 變壓器低壓側電流平衡系數  變壓器低壓側電流互感器二次電流平衡補償由軟件完成,需輸入KL即可。以高壓側二次電流為基準,已投入了Y/d控制字的KL計算方法如下:  若TA二次已接成d形,未投入控制字Y/d,KL計算與上式相同。  式中 UNH·UNL—變壓器高、低壓側額定電壓   NCH·NCL—變壓器高低壓側TA變比  在實際運行中由于電流互感器的變比和負載Z造成誤差以及相位誤差,還要根據實際情況,測差動電流為zui小(近似為零),否則應根據實際情況KL做出適當調整,使Icd=IH/NCH-KLIL/NCL≈0。  常見差動保護高、低壓側變比選擇比較嚴格,要考慮TA接線系數,使二次電流近似相等,還要用差動繼電器平衡繞組補償。微機差動保護TA變比選擇即使不匹配或有誤差,適當調整KL系數進行數字運算補償即可,使保護定值計算簡單,帶負荷后,對保護可以不作六角圖。
  1.7 突變量啟動故障錄波功能  保護的突變量啟動元件動作判據為:|i(t)-i(t-N)|-|it-N-i(t-2N)|≥Iqd|  式中 N=32——一個周波的采樣點數   Iqd—定值一般按0.25倍差動定值   i(t)——t個采樣點的采樣值  任一相差動電流的突變量大于整定值時,啟動故障錄波功能,按照每周波32點記錄三相差動電流在故障時刻前8周波,后56周波的采樣值,裝置按照時間順序只保留兩次故障的錄波數據,便于對故障進行分析。
  1.8 差流過大告警  動作判據為:Icd≥Icdset/2  任一相差動電流Icd大于差動保護定值Icdset的一半時,運行超過3s后,發出差流過大告警信號。可能由于TA極性接錯或TA斷線造成。此功能可以由軟壓板控制投入或退出,定值無需整定。2 安裝調試應注重的幾個問題
  (1) 保護裝置在現場安裝調試工作,應對裝置作通電前檢查、通電檢查、保護性能測試等工作,發現問題由廠家及時處理。在實際調試中,曾發現過插件接觸不良,芯片損壞,錯接線等情況。曾發生過因斷線閉鎖未投,因電流端子接線不良,因TA二次回路斷線使差動保護誤動,誤跳主變斷路器。
  (2) 保護裝置投入前應對TA作變比、極性、伏安特性試驗,應檢查二次接線的正確性。在實際工作中曾發生過TA變比與實際要求不符,TA二次出線極性接錯,使二次差流過大告警。因接線錯誤使斷路器不能跳。
  (3) 應調整斷路器機構,使斷路器跳、合靈活不發生氣卡。曾發生過因斷路器機構卡燒壞掉閘、合閘線圈的故障。建議保護出口回路設計在滿足線圈熱穩定時間內,因發生斷路器機構機卡故障時,斷開故障斷路器控制電源的功能。
  (4) 檢修保護裝置的插件,應在停電的情況下進行。因拔出插件就退出了保護。帶負荷檢修插件應采取其它技術保護措施。
  (5) 微機保護結構比較復雜,不易檢修。現在微機保護發生故障時還需廠家派人來檢修處理。因此應培養能獨立工作的檢修維護人員。

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