变电运行主变保护

《主变压器保护》

一、RCS-978型电量保护

1、稳态比率差动保护

稳态比率差动保护的原理图，图（a ）表示变压器外部故障时的电流分布；图（b ）表示变压器内部故障时的电流分布。

I 1 I

=I bp d

I 2 I

图（a ） 图（b ）

变压器外部故障时, 差流 Idz= I 1—I 2=I bp

变压器内部故障时, 差流 Idz= I 1+I 2=I d

稳态比率差动保护用来区分差流Izd 是由于内部故障还是由于不平衡输出(特别是外部故障时)引起。

稳态比率差动保护动作条件：

动作电流(差电流)I dz ：各侧电流的相量和，即I dz =|I 1+I 2+I 3|

制动电流I zd ：各侧电流绝对值和的一半，即I zd =1/2(|I 1|+|I 2|+|I 3|)

稳态比率差动保护按相判别，比率差动保护经过TA 饱和判别、TA 断线判别、励磁涌流判别后出口。

① 励磁涌流判别原理

1）利用谐波识别励磁涌流：采用三相差动电流中的二次谐波、三次谐波的

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含量来识别励磁涌流。

2）利用波形畸变识别励磁涌流：励磁涌流含有大量的谐波分量，波形发生畸变、间断、不对称。

当三相中某一相被判别为励磁涌流，只闭锁该相差动元件。

②TA饱和识别方法

为防止变压器区外故障等状态下TA的饱和引起稳态比率差动保护误动作，装置中利用二次电流中的二次和三次谐波含量来判别TA是否饱和。

当某相差动电流含有二次和三次谐波即认为此相差流为TA饱和引起，闭锁稳态比率差动保护。此判据在变压器处于运行状态才投入。

③差回路TA断线判别

差动保护起动后满足以下任一条件认为是故障，开放差动保护，否则认为是差回路TA断线造成的差动保护起动。

1）任一侧任一相间工频变化量电压元件起动；

2）任一侧负序相电压大于6V；

3）起动后任一侧任一相间电流比起动前增加；

4）起动后最大相电流大于1.1Ie。

④过激磁的判别

在变压器过励磁时，变压器励磁电流蒋激增，可能引起差动保护误动作。因此应该判断出这种情况，闭锁差动保护。装置中采用差电流中五次谐波的含量作为过激磁的判据。

当过激磁倍数大于1.4倍时，不闭锁差动保护。

稳态比率差动保护逻辑框图：

（3）差速断保护

当任一相差动电流大于差动速断整定值时，瞬时动作跳开变压器各侧开关。它的动作电流定植很大，比最大的励磁涌流还大。主要用于变压器内部的严重故障。

差速断保护逻辑框图：

（4）工频变化量比率差动保护

由于负荷电流总是穿越性的，因此变压器内部短路故障时负荷电流总是起制动作用的。

为提高灵敏度特别是匝间短路故障时的灵敏度，应将负荷电流扣除，因此差动保护可采用故障分量比率制动特性，即工频变化量比率差动保护。 动作电流：各侧相电流故障分量的相量和，即ΔI dz =|ΔI 1+ΔI 2+ΔI 3| 制动电流：各侧相电流故障分量的绝对值和的最大值，取最大相的电流制动有

利于防止非故障相继电器误动。即：I zd =max ｛|I 1|+|I 2|+|I 3|｝

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工频变化量比率差动保护按相设置，保护动作后需经励磁涌流判据闭锁和五次谐波判据闭锁后才能出口。

（5）零序比率差动保护

零序比率差动保护是用自耦变压器Y侧绕组三端的零序电流构成的差动保护，可用来保护变压器Y侧绕组的区内接地短路故障。零序差动继电器CJ0的电流为：

I 0d =I 01 +I 02 +I 03

I 01 +I 02 +I 03=0，I 0d =0CJ 0不动作。

I 01 +I 02 +I 03=I K0，I 0d 0II I K0为接地点零序电流，

CJ 0可靠动作。

以上分析可见，零序 差动保护使用的各端零 序电流是同一个电路中 的电流，他们之间没有 电磁耦合关系，不受励 磁涌流和过激磁的影响，

所以不需要励磁涌流闭锁和过励磁闭锁。但为避免当区外三相短路时由于TA 暂态特性差异和TA 饱和造成零差保护误动，所以采用TA 异常和饱和判别元件。

零差保护不能保护绕组的匝间短路，尽管此时会产生零序电流，但该零序电流对零差保护来说是穿越性的。 零序比率差动保护逻辑框图： 二、PST-1200型电量保护

1、失灵启动判别回路

2、二次谐波闭锁原理的差动保护（A屏）

①启动元件:保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序。启动方式包括差流突变量启动和差流越限启动。

②差动电流速断保护元件：本元件是为了在变压器区内严重故障时，快速跳开变压器各侧开关，其动作判据为：

Id>Isd 其中：Id—差动电流Isd—差速断保护定值

③二次谐波制动元件：本元件是为了在变压器空投时防止励磁涌流引起

差动保护误动，其动作判据为：

I(２)>Id * XB2 其中：I(２)—二次谐波电流 Id—差动电流XB2—制动系数

④五次谐波制动元件：本元件是为了在变压器过励磁时防止差动保护误动，其动作判据为：

I(5)>Id * XB5 其中：I(5)—五次谐波电流 Id—差动电流XB5—制动系数

⑤比率制动元件：本元件是为了在变压器区外故障时差动保护有可靠的制动作用，同时在内部故障时又较高的灵敏度，其动作判据为：

Icdd=|I1+I2| Izdd=max(|I1|,|I2|) 其中：Icdd—差动电流

Izdd—制动电流

⑥ TA回路异常判别元件：本元件是为了在变压器正常运行时判别TA回路