主变差动及后备保护带负荷试验之向量分析
变压器差动保护带负荷测试分析
差动保护回路CT极性有两部分需要分析确认。一是主变各侧三相之间的极性,二是高低压两侧之间的极性,必须规定为同一个方向,比如规定各侧CT电流同时流出母线为正极性,流入母线则为反极性。所以正确分析差动保护各侧CT的极性,除了需了解主变一次接线方式外,还需要了解各侧CT的接线方式。例如主变接线是Y-Y-△-11型,对变压器Y型侧CT二次绕组接成△时,其高低两侧电流正常时一侧流进另一侧流出,相位应差180°,但同样对于主变接线是Y-Y-△-11型,其各侧CT二次绕组都接成Y时,高压侧二次电流应超前低压侧(11-6)×30°的相位。在我局使用的主变微机保护CT接线都采用后一种接线,然后利用微机内部程序计算进行相位和幅值校正补偿,灵活实现Y-△转换。由2.1可知,高压侧A相电流超前低压侧为(239°-91)=148°,同理高压侧B、C两相分别超前低压侧b、c两相为143°和146°,基本符合以上原理分析,主变各侧CT极性接线正确。但由于负荷过小,还有仪器测量误差的原因造成最大有7°相位差,鉴于高低压各侧三相电流幅值相等且保护装置无差流,可认为是由测量误差引起。若是有其中一相CT极性接反,保护装置中那一相差流会非常明显。若是误差超过10°以上时,不管保护装置有无差流,都应及时找出出现误差的原因。我在实际工作中就遇到过变压器带火车牵引站的负荷测试时,保护装置并无差流,但主变两侧三相电流值却不平衡,高低压两侧同相相位差也有15°,最后查明原因是对侧牵引站使用的是两相负荷而引起。
2带负荷测实例分析
2.1实测数据
根据以上带负荷测试方法,实测出我局新建220kV热水变电站主变投运时高低压两侧具体数据如下表1、表2、表3所示。
其中+P、+Q为输出有功无功;-P、-Q为受进有功无功;ia、ib、ic为低压侧保护电流;IA、IB、IC为高压侧保护电流。
带负荷测向量
一、为什么要进行带负荷测向量?(我理解的)带负荷测向量是为了验证二次电流、电压回路接线正确,变电站实际运行时提供给保护装置的交流采样是正确的,使保护装置能够正确动作,如差动保护、距离、零序、带方向的电流保护等。
二、什么时候要进行带负荷测向量?(1)所有的保护装置,在正式投入运行前和电流互感器及其二次回路变动后,都必须带负荷测向量。
(2)PT送电核相。
三、带负荷测向量前需要了解什么?线路TA的变比、极性(一般冲母线)主变高、低压侧TA的变比、极性(一般冲母线),主变的接线方式(几点接线)。
向量测量正确前退出相应保护的距离、差动保护压板。
四、带负荷测向量都测什么?A、线路带负荷测向量测二次电流(保护、测量)的幅值,确定TA变比正确。
例如:TA变比600/5,后台显示一次电流I A=200A,实际测得二次电流I A’=1.66A,计算:200/120=1.66A与测量数据一致,TA变比正确。
测量电流回路中性线(N相)的不平衡电流,幅值大小应在正常范围内。
根据选定的基准电压(U AN),测量各相电流与基准电压间夹角,确定电流相序(正相序)、TA极性正确,计算P=3U相I相cos∅、Q=3U相I相sin∅与后台一次系统对照。
(∅为U和I夹角)观察保护装置液晶显示与测量数据是否一致。
注:装置显示相位角度为电流超前电压值B、主变带负荷测向量先观察差动保护装置液晶显示差流是否为零,差流为零可以初步判断高、低压侧电流回路没有问题。
测后备及差动保护高、低压侧二次电流(保护、测量)的幅值,确定TA变比正确。
测量电流回路中性线(N相)的不平衡电流,幅值大小应在正常范围内。
?根据选定的基准电压(U AN或U an),分别测量后备及差动保护高、低压各相电流与基准电压间夹角,确定电流相序(正相序)、TA极性正确,计算P、Q与后台一次系统对照。
注:Y-△11接线低压侧电压(U an)超前高压侧电压(U AN)300Y-△1 接线低压侧电压(U an)滞后高压侧电压(U AN)300选择基准时要标记好。
变压器差动保护带负荷测试数据分析
3.2 分析原因
3.2.1 针对主变侧三相电流的幅值相差很大不相等,且相位互差 也不相等问题:
电力系统中变压器常采用 Y,d11 接线方式,因此,变压器两侧电 流的相位差为 30°,如下图所示,Y 侧电流滞后△侧电流 30°,若两侧 的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相 差 30°左右,从而产生很大的不平衡电流。
为 0.96。
保护类别 开关 电流编号 端子排号 电流幅值 电流相位 备注
差动 101 侧 A411
D1
1.39A 249°
B411
D2
1.39A 10°
C411
D3
1.39A 130°
AN411 D4
0.16A
BN411 D5
0.16A
CN4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 D6
59V
20°
6KV I 段母线
A630I
59V
260°
B630I
59V
140°
C630I
59V
20°
N630I
3 带负荷测试数据分析 通过观察测试数据就可以发现肯定有问题,问题出在哪儿呢?我 们得冷静下来按步骤一个个挨着找,挨着分析。
3.1 找问题
首先,我们看看其对称性。主变两侧三相电压的幅值基本相等, 相位互差 120°,在对称性上,数据不存在问题。但主变侧三相电流的 幅值相差很大不相等,且相位互差也不相等。
其次,我们看看其相序。从测试数据表格中,我们可以发现差动 601 侧电流(基准电压向量超前 B 相电流比超前 C 相多 120°,说明 B 相滞后于 C 相 120°)是负序,相序存在问题。
变压器保护带负荷测试数据分析
无庸置疑,带负荷测试把握着变压器保护安全可靠运行的最后一道关,因此带负荷测试对新投运的变压器相当重要,不只是在数据采集过程,更在于数据分析;惟独方法得当、分析彻底,才干将其隐藏的一个个问题“揪”出来,还变压器一个安全可靠的“保护神”。
下面我们不妨以一份现场实测数据来展开我们的变压器保护带负荷测试数据分析。
主变一次接线图变压器变比: 110/35/35KV, 接线组别: Yn-Y0-d11, 容量 18MVA ,一次接线如图所示。
主变保护为微机保护,其差动、后备 101 侧、后备 501 侧、后备 502 侧保护均为独立保护单元。
差动保护采用软件移相,移 Y 型侧相位,移相算法为: Ia=IA-I B,Ib=IB-IC,Ic=IC-IA。
三侧差动电流 CT 均接成 Y 型。
主变差动保护电流回路接线端子定义为:差动保护:110KV 侧(101): CT 变比 150/5,平衡系数为 0.68;35KV Δ 侧(501): CT 变比 400/5,平衡系数为 1 (该侧为基本侧); 35KV Y 侧(502): CT 变比 300/ 5,平衡系数为 0.43。
后备保护:后备 101 侧: CT 变比 150/5;后备 501 侧: CT 变比 400/5;后备 502 侧: CT 变 比 300/5。
数据由钳形相位表在主变保护屏后端子排测取到,电流以 35KV I 母电压 UAN (A 630I) =59V 为基准,记录的相位为该基准向量超前各电流量的角度;电压以后 备 101 侧 A 相电流 IA (A421) =1.2A 为基准, 记录的相位为各电压量超前该基准 向量的角度。
具体如下:110KV 母线通过主变向 35KV I 段、 II 段母线送有功和无功,35KV I 段、 II 段母线负荷相差不大,功率因数基本相等,为 0.96。
开关 电流编号 端子排号 电流幅值 电流相位 备注101 侧 A411 D1 1.22A 255°B411 D2 1.22A 134° C411 D3 1.22A 16° N411 D4 21mA潮流情况保护类别 差动 电流定义110KV 侧(101)电流35KV Δ 侧(501)电 流35KVY 侧(502)电流电流回路编号A411 B411 C411 N411 A471 B471 C471 N471 A511 B511 C511 N511端子排号 D1 D2D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10D11 D12数据展现在我们面前, 到底有没有问题呢?一看差流那末大, 肯定有问题, 那问题有几个,出在哪儿呢?我们得镇静下来按步骤一个个挨着找,挨着分析。
变压器差动保护带负荷测试的内容及数据分析
3.5 看差流大小,检查整定值的正确性
对励磁电流和改变分接头引起的差流,变压器差动保护一般不进行补偿,而采用带动作门槛 和制动特性来克服,所以,测得的差流不会等于零。那用什么标准来衡量差流合格呢? 对于差流,我们不妨用变压器励磁电流产生的差流值为标准。比如一台 变压器的励磁电流为1.2%, 基本侧额定二次电流为5A,则由励磁电流产生的差 流等于1.2%×5=0.06A,0.06A便是我们衡量差流合格的标准。对于差压,我们引用《新编保 护继电器校验》中的规定:差压不能>150mV。如果变压器差流不大于励磁电流产生的差 流值,则该台变压器整定值正确;否则,有可能是:①变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致。对此,我们有以下证实方法:根据实 际分接头位置对应的额定电压或运行变压器各侧母线电压,重新计算变压器各侧额定二次电 流,再由额定二次电流计算各侧平衡系数或平衡线圈匝数,再将计算出的各侧平衡系数或平 衡线圈匝数摆放在差动保护上,再次测量差流,如果差流满足要求, 则说明差流偏大是由变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致引起,变压 器整定值仍正确,如果差流不满足要求,则整定值还存在其他问题。②变压器Y型侧额定二次电流算错。由于微机变压器差动保护在“计算Y型侧额定二次电 流乘不乘”问题上没有统一,所以,整定人员容易将Y型侧额定二次电流算错,从而,造成 平衡系数整定错。③平衡系数算错。计算平衡系数时,通常是先将基本侧平衡系数整定为1,再用基本侧额 定二次电流除以另侧电流得到另侧平衡系数,如果误用另侧额定二次电流除以基本侧电流, 平衡系数就会算错。平衡系数算法如下:
变压器差动保护带负荷测试
形接线两种接线方式 ,这两种情况下发生 同样的 CT接线错误或者
3 变 压器 差 动保 护 带 负 荷测 试 内容
回路故障时测 出的数据时不一样的。故要分别进行讨论 :1)完全星
要排除设计 、安装 、整定过程 中的疏漏 (如线接错 、极性 弄反 、平 形接线测试中经常发生的各种异常的分类分析,电流缺相说明某一
系数 ,而南瑞公 司的保护要乘以系数 。这些细小 的差别 ,设计 、安装 、 4.3 看 同一侧三相 电流大小 、相位关系。分别检查差动保护每一侧
整定人员很容易疏忽、混淆 ,从而造成保护误动 、拒动 。为 了防范于 电流 回路 的正确性 ,由于差动 CT二次 回路有完全星形接线 和三角
未然 ,就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试 。
BCH-2、DCD一5型差动继 电器 ),用 0.5级交流电压表依次测 出 A 联或并联 ;d.某一相 电流因电缆芯绝缘 损伤存在寄生回路 .e_某一相
相 、B相 、C相 差 压 ,并记 录 。
CT二 次极 性 端 接 反 。2)三 角形 接 线 测 试 中经 常 发 生 的各 种 异 常 的
电流(折算后的电流 )相等 ,差动继 电器不动作 。当变压器 内部故障 相位互差 120。 ,即 A相电流超前 B相 电流 120。 ,B相电流超前 12
时 ,两侧(或三侧 )向故障点提供短路电流 ,差动保护感受到的二次 相 电流 120。 ,C相 电流超前 A相电流 120o 。若一相幅值偏差大于
护在实现方式细节上的各不相 同,更增加了其在具体使用 中的复杂 相 CT二次绕组抽头接错 。4)某一相电流存在 寄生 回路 ,比如某一
性 ,使人为出错机率增大 ,正确动作率降低。比如许继公 司的微机变 根电缆芯在剥 电缆皮时绝缘损伤 ,对 电缆屏蔽层形成漏 电流 ,造成
带负荷测向量
一、为什么要进行带负荷测向量?(我理解的)带负荷测向量是为了验证二次电流、电压回路接线正确,变电站实际运行时提供给保护装置的交流采样是正确的,使保护装置能够正确动作,如差动保护、距离、零序、带方向的电流保护等。
二、什么时候要进行带负荷测向量?(1)所有的保护装置,在正式投入运行前和电流互感器及其二次回路变动后,都必须带负荷测向量。
(2)PT送电核相。
三、带负荷测向量前需要了解什么?线路TA的变比、极性(一般冲母线)主变高、低压侧TA的变比、极性(一般冲母线),主变的接线方式(几点接线)。
向量测量正确前退出相应保护的距离、差动保护压板。
四、带负荷测向量都测什么?A、线路带负荷测向量测二次电流(保护、测量)的幅值,确定TA变比正确。
例如:TA变比600/5,后台显示一次电流I A=200A,实际测得二次电流I A’=1.66A,计算:200/120=1.66A与测量数据一致,TA变比正确。
测量电流回路中性线(N相)的不平衡电流,幅值大小应在正常范围内。
根据选定的基准电压(U AN),测量各相电流与基准电压间夹角,确定电流相序(正相序)、TA极性正确,计算P=3U相I相cos∅、Q=3U相I相sin∅与后台一次系统对照。
(∅为U和I夹角)观察保护装置液晶显示与测量数据是否一致。
注:装置显示相位角度为电流超前电压值B、主变带负荷测向量先观察差动保护装置液晶显示差流是否为零,差流为零可以初步判断高、低压侧电流回路没有问题。
测后备及差动保护高、低压侧二次电流(保护、测量)的幅值,确定TA变比正确。
测量电流回路中性线(N相)的不平衡电流,幅值大小应在正常范围内。
?根据选定的基准电压(U AN或U an),分别测量后备及差动保护高、低压各相电流与基准电压间夹角,确定电流相序(正相序)、TA极性正确,计算P、Q与后台一次系统对照。
注:Y-△11接线低压侧电压(U an)超前高压侧电压(U AN)300Y-△1 接线低压侧电压(U an)滞后高压侧电压(U AN)300选择基准时要标记好。
利用两台主变压差形成环流进行保护向量测试
利用两台主变压差形成环流进行保护向量测试孙逊;伍鸿兵;周程;曹东【摘要】Many transformer substations have no outgoing line load at low voltage side, or the load is very small temporarily when the substations start power transmission;this causes the difficulties in vector test. To change this status quo, the paper proposes the following method:using two main transformers to form circulating current by shifting gears, thus completing the protection vector test. Different gears are shifted by the two main autotransformers;this makes the windings of the two main autotransformers form dropout voltages, thus forming the circulating current at high and middle voltage side or at high and low voltage side. It can realize the main transformer differential motion and backup protection vector test, and the corresponding current change at each side can be connected to busbar differential vector protection work. The actual test data of the engineering indicate that this method can effectively solve the difficulty in vec-tor test at the transformer substations with the low outgoing line load;the data prove the correctness and feasibility of this method.%为了改变很多变电站在启动送电时无低压侧出线负荷或负荷暂时很小而导致向量测试困难的现状,文章提出了一种利用两台主变通过调档形成环流从而完成保护向量测试的方法。
浅谈主变差动保护带负荷试验
浅谈主变差动保护带负荷试验发表时间:2016-12-14T14:39:23.280Z 来源:《电力设备》2016年第20期作者:苏俊妮郭志军[导读] 差动保护是输入TA(电流互感器)的两端电流矢量差,当达到设定的动作值时启动动作元件。
(广东电网有限责任公司东莞供电局 523600)摘要:变压器差动保护能够快速而有选择性地切除变压器各侧电流互感器(TA)范围内的短路故障,它是变压器的主保护。
从运行统计情况看,变压器差动保护相对线路保护而言,正确动作率不是很高,其中原因很多,但大部分为接线错误造成。
按照《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,利用负荷电流及系统工作电压对变压器差动保护进行带负荷试验,其目的就是检验保护装置的电气特性及其交流二次回路接线是否正确。
因此在投运时必须对其进行严格的带负荷校验,以保证其正确性后方可正式投入运行。
在实际工作中每个人的校验方法各有不同,而投运过程中要求能够快速准确地得出变压器差动保护的校验结果。
如何能够排除各种因素的影响,在带负荷检查时快速准确地校验变压器差动保护的正确性,校验时要测哪些量,测得的数据又如何分析、判断,针对这些问题做以下讨论。
关键字:主变差动保护带负荷试验1、动差保护差动保护是输入TA(电流互感器)的两端电流矢量差,当达到设定的动作值时启动动作元件。
保护范围在输入CT的两端之间的设备(可以是线路,发电机,电动机,变压器等电气设备)。
电流差动保护是继电保护中的一种保护。
正相序是A超前B,B超前C各是120度。
反相序(即是逆相序)是 A 超前C,C超前B各是120度。
有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度,就是反相功率,而不是逆相序。
差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。
差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点,那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等,差动电流等于零。
当设备出现故障时,流进被保护设备的电流和流出的电流不相等,差动电流大于零。
变电站继电保护调试内容之相量篇(审核完稿王学山版)
变电站继电保护相量分析及调试方法为了确保继电保护装置接线正确,我们需要将电流、电压相量的检查工作贯穿到整个调试工作的始终,也就是说,一套保护的调试,从电流互感器和电压互感器的调试检查开始,到二次回路的检查,再到装置的调试,始终按照我们设计好的相量方式去调整接线,整个过程就会保证我们交流采样回路接线的正确性,装置投入运行后,再将带负荷测量的结果与之比较,就能判断我们接线是否正确,下面,我们就分别从变压器差动保护、110kV线路保护、35kV线路保护、10kV 线路保护、10kV电容器保护等几个方面来分析相量的接线及检测方法。
总则:相量的起因大家知道,我们的发电机原理是导体切割磁力线产生电动势,而发电机定子绕组的三相排列是按照三相平均分360度排列的,随着发电机转子的转动,感应出三相电动势。
发电机顺时针转动,就产生了A相超前B相1200的相位,B相超前C相1200的相位,C相超前A相1200的相位,发电机每分钟转动3000转,那么每秒转数就是3000/60秒=50周,这个就是我们说的50HZ的来由,反过来,每转一周的时间(T=1/f)就是1/50=0.02秒就是20毫秒,也就是说完成一个360度的变化需要20毫秒。
下面我们可以形象的从相量图和波形图看出相位关系。
当电动势作用在负载上时,由于负载的性质由电阻、电感、电容组成的阻抗决定,使得电流与电压之间表现出不同的相位:下面我们就沿着这个主线进一步分析相量在保护中的应用一、电流、电压互感器极性的规定意义及检测方法1、电流、电压互感器减极性标记的含义及意义1.1电压互感器的接线及极性是保证全站所有保护相量正确的最基本的因素,所有需要判断方向的保护都必须首先要求电压极性正确,为了统一标准,我们现在规定:所有电压互感器不论是新投,还是因某种原因检修更换二次线,都必须保证电压互感器二次从极性端正出,也就是说电压互感器正极性。
请看如下示意图1-1:保证了电压互感器的正极性,就为我们在考虑变电站内各个保护装置的方向以及在带负荷测相量的时候,提供了一个基础,因为就算有的保护装置不需要判别方向,也需要通过电流、电压之间的相位关系来确定电流互感器极性是否正确,当做这个工作的时候,我们需要关注的是流经保护安装处的负荷性质、潮流流向、电压互感器极性,只有采集好全部信息,才能确定保护二次回路的接线的正确性。
带负荷测向量简单分析方法
带负荷测向量简单分析方法一条110kV进线有功-22MW,无功-3Mvar Ia 150A CT600/5二次侧以A相电压Ua为基准电压测得:Ia 1.2A 滞后基准电压188度Ib 1.22A 滞后基准电压307度Ic 1.21A 滞后基准电压68度结论:CT变比正确、相位正确、极性正确我对相量有种简单的办法教给大家,就本例来说,就用各电流量相对于基准量的角度相减,彼此相差120度,且画出后Ia、Ib、Ic分别是按顺时针排列说明为正相序,Ua与Ia(同相间Ua与Ia)角度为锐角(无论正负)有功均为+P,如为钝角(无论正负)均为-P,因为P=UICOSO,O为功率因数角,COSO在第一和第四象限均为正,所以有功均为+P,无功方向大家自己思考即可知道了。
大家都是高人,就不多说了。
变比就简单了,正确。
新投运的110KV微机线路保护装置带负荷试验其实较简单的办法就是看一下装置的采样报告,就行了。
不过好像没人敢如此大胆不再进行传动的相量检查试验。
而实际上目前的相量检查试验就是:1.确定一次系统的负荷情况:电流大小,功率性质,功率流向2.测量二次电流,确定TA变比正确3.根据设定基准电压(推荐用A相),测量各相电流与电压间的夹角,确定电流相序以及计算P Q,与一次系统对照。
4.对于差动保护,还要记得测量差流或差压。
200KVA变压器低压计量时电流互感器选配多少倍率的?200*1000/1.732/380=303.9A300/5 CT或I=200/0.38/1.73 =304A选300/5的电流互感器.0.2级和0.2S级的区别S级电能表与普通电能表的主要区别在于小电流时的要求不同,普通电能表5%Ib以下没有误差要求,而S级电能表在1%Ib即有误差要求,提高了电能表轻负载的计量特性。
S级互感器的理解与电能表的也是一样,电力负荷变动较大的一般选用S级的电能表和互感器,以保证计量准确性。
0.5级CT不能用于差动保护0.5级属于测量级CT,测量CT只在小于1.2In的电流下工作正常,大于它会出现严重饱和,因此区外故障时,电流大于1.2In,差动几乎是要误动的;我们在处理很多保护误动的实例中,遇到不少因差动采用测量CT而误动的情况。
带负荷测向量简单分析方法
带负荷测向量简单分析方法2007-07-20 18:41带负荷测向量简单分析方法CT测向量数据分析一条110kV进线有功-22MW,无功-3Mvar Ia 150A CT600/5二次侧以A相电压Ua为基准电压测得:Ia 1.2A 滞后基准电压188度 Ib 1.22 A 滞后基准电压307度 Ic 1.21A 滞后基准电压68度结论:CT变比正确、相位正确、极性正确我对相量有种简单的办法教给大家,就本例来说,就用各电流量相对于基准量的角度相减,彼此相差120度,且画出后Ia、Ib、Ic分别是按顺时针排列说明为正相序,Ua与Ia(同相间Ua与Ia)角度为锐角(无论正负)有功均为+P,如为钝角(无论正负)均为-P,因为P=UICOSO,O为功率因数角,COSO在第一和第四象限均为正,所以有功均为+P,无功方向大家自己思考即可知道了。
大家都是高人,就不多说了。
变比就简单了,正确。
新投运的110KV微机线路保护装置带负荷试验其实最简单的办法就是看一下装置的采样报告,就行了。
不过好像没人敢如此大胆不再进行传动的相量检查试验。
而实际上目前的相量检查试验就是:1.确定一次系统的负荷情况:电流大小,功率性质,功率流向2.测量二次电流,确定TA变比正确3.根据设定基准电压(推荐用A相),测量各相电流与电压间的夹角,确定电流相序以及计算P Q,与一次系统对照。
4.对于差动保护,还要记得测量差流或差压。
200KVA变压器低压计量时电流互感器选配多少倍率的?200*1000/1.732/380=303.9A300/5 CT或I=200/0.38/1.73 =304A选300/5的电流互感器.0.2级和0.2S级的区别S级电能表与普通电能表的主要区别在于小电流时的要求不同,普通电能表5%Ib以下没有误差要求,而S级电能表在1%Ib即有误差要求,提高了电能表轻负载的计量特性。
S级互感器的理解与电能表的也是一样,电力负荷变动较大的一般选用S级的电能表和互感器,以保证计量准确性。
继电保护中变压器主变差动保护带负荷测试-精选文档
继电保护中变压器主变差动保护带负荷测试摘 要变压器在电力使用中起着十分重要的作用,差动保护是反映变压器发生异常而作用于发出信号和断路器跳闸间一种自动装置。
根据变压器差动保护的原理和校验时注意的事项,对差动保护及带负荷试验在安装、调试中所遇到的问题提出判断方法,对其分析。
1变压器差动保护的原理差动保护原理简单,使用电气量少,保护范围明了,动作迅速,对大中型变压器来说,差动保护能够准确而快速动作,从而避免一些由于变压器绕组发生的相间、匝间或端子引出相间短路和中性点接地等造成短路故障带来的一些不必要的损失。
当变压器正常工作或区外故障时,我们就认为它处于理想状态,流进变压器的电流等于流出电流,差动保护不动作。
当变压器内部故障时,两侧或三侧向故障点提供短路电流,差动保护装置感受到故障电流,差动保护就动作。
所以其运行情况直接关系到变压器的安危。
在实际工作中,我们必须在变压器投运前确保差动保护的接线正确。
2主变差动保护校验时应注意的事项1)差动保护带负荷测试内容有两相:①差动回路六角相位图,以判别差动回路接线的正确性,如CT极性接错与否,连接线别或相位正确与否;②差动继电器执行元件线圈两端电压,用来检验是否误整定,包括计算正确与否,整定插销位置是否放置正确,螺丝钉接触可靠与否,均可经综合判断得到结论。
2)新投变压器充电,应将变压器的所有保护全部用上,差动保护、零序保护即使不能保证其极性正确也应加用。
轻瓦斯保护采用短接线接跳闸回路,充电完毕后拆除短接线,恢复到原信号位置。
3)变压器空载投入时,励磁涌流的值可达6-8倍额定电流。
励磁涌流的大小、波形与合闸前铁心内剩磁、合闸初相角、铁心饱和磁通、系统电压和联系阻抗、变压器三相接线方式和铁心结构形式、电流互感器饱和特性和二次三相接线方式等因素有关。
变压器空载合闸时的励磁涌流有可能使主变差动保护动作,但这不能用来判断就是电流回路或继电器内部接线错误,反而可以用来检查差动继电器的选型、整定、接线是否符合要求。
浅析主变差动保护及带负荷测试
浅析主变差动保护及带负荷测试作者:张鑫张懿雯来源:《中国新技术新产品》2010年第20期摘要:介绍了变电站主变压器差动保护及带负荷实验的重要性,并结合变电站实际差动保护及带负荷试验就差动保护在设计、安装、调试中所遇到的问题,提出了分析和判断方法。
关键词:差动保护;微机差动保护;带负荷测试;测试内容;测试数据分析1变压器差动保护简要原理及其重要性变压器是电力系统中十分重要的供电元件,差动保护是反映变压器内部发生故障或不正常工作时,而作用于断路器跳闸和发出信号的一种自动装置,作为变压器的主保护,是利用基尔霍夫定理工作的。
当变压器正常工作或区外故障时,我们就认为它处于理想状态,流进变压器的电流等于流出电流,差动保护不动作。
当变压器内部故障时,两侧或三侧向故障点提供短路电流,差动保护装置感受到故障电流,差动保护就动作。
差动保护原理简单,使用电气量少,保护范围明了,动作迅速,对大中型变压器来说,差动保护能够准确而快速动作,从而避免一些由于变压器绕组发生的相间、匝间或端子引出相间短路和中性点接地等造成短路故障带来的一些不必要的损失。
所以其运行情况直接关系到变压器的安危。
在实际工作中,我们必须在变压器投运前确保差动保护的接线正确。
主变差动保护校验时的注意事项:1.1变压器空载投入时,励磁涌流的值可达6-8倍额定电流。
励磁涌流的大小、波形与合闸前铁心内剩磁、合闸初相角、铁心饱和磁通、系统电压和联系阻抗、变压器三相接线方式和铁心结构形式、电流互感器饱和特性和二次三相接线方式等因素有关。
变压器空载合闸时的励磁涌流有可能使主变差动保护动作,但这不能用来判断就是电流回路或继电器内部接线错误,反而可以用来检查差动继电器的选型、整定、接线是否符合要求。
1.2新投变压器充电,应将变压器的所有保护全部用上,差动保护、零序保护即使不能保证其极性正确也应加用。
轻瓦斯保护采用短接线接跳闸回路,充电完毕后拆除短接线,恢复到原信号位置。
变压器带负荷测试向量图
相量图:差动电流:Ida=0.21 Idb=0 Idc=0.21 低压侧:平衡系数:10.5*1200/(220*120=0.477 0.78*0.477=0.37 1. TA 变比计算:理论计算值应为 0.37,B,C 实际值 0.37,A 相实际值 0.74 的变比不相符合。
I
IHC
LB
IHC’ IHA
相量图:差动电流:Ida=0 Idb=0.26 Idc=0.26 低压侧:平衡系数:10.5*1200/(220*120=0.477 1.92*0.477=0.92 1.TA 变比计算:理论计算值应为 0.92,实际值 0.92,C 相二次值不吻合,变比不正确。
I
IHC
LB
IHC’ IHA
I
LB’
IHA’
2 2 2 2
Q:15 S:33.5
高 IA 幅值 相位 0.73 0
TA 变比:高 600/5 低 6000/5 平衡系数:0.477 PST-1200
高 IB 0.73 -120 高 IC 0.73 120 低 IA 1.54 -150 低 IB 3.1 90 低 IC 3.1 -30 高 UA 57 0 低 UA 57 0
LB
LA’
I I
HB’
LB’
I
LA
I
HB
I
HB’
+ILB’
左边为各侧相量图,未归算;右边为差动电流相量图,已归算及相位校正。 1.27*0.477=0.6 Ida=IHA’+ILA’ =(0.6-1.27*0.477=0 Idb=IHB’+ILB’ = 0.6 0.6 - 2 * 0.6 * 0.6COS120 0=1 Idc=IHC’+ILC’ = 0.6 0.6 - 2 * 0.6 * 0.6COS120 0=1 判断结果: 低压侧 B、C 相相序接反。纠正后则有 Idb=0.6-1.27*0.477=0A,Idc=0.37-1.27*0.477=0A 4.P:30
带负荷测向量
一、为什么要进行带负荷测向量?(我理解的)带负荷测向量是为了验证二次电流、电压回路接线正确,变电站实际运行时提供给保护装置的交流采样是正确的,使保护装置能够正确动作,如差动保护、距离、零序、带方向的电流保护等。
二、什么时候要进行带负荷测向量?(1)所有的保护装置,在正式投入运行前和电流互感器及其二次回路变动后,都必须带负荷测向量。
(2)PT送电核相。
三、带负荷测向量前需要了解什么?线路TA的变比、极性(一般冲母线)主变高、低压侧TA的变比、极性(一般冲母线),主变的接线方式(几点接线)。
向量测量正确前退出相应保护的距离、差动保护压板。
四、带负荷测向量都测什么?A、线路带负荷测向量测二次电流(保护、测量)的幅值,确定TA变比正确。
例如:TA变比600/5,后台显示一次电流I A=200A,实际测得二次电流I A’=1.66A,计算:200/120=1.66A与测量数据一致,TA变比正确。
测量电流回路中性线(N相)的不平衡电流,幅值大小应在正常范围内。
根据选定的基准电压(U AN),测量各相电流与基准电压间夹角,确定电流相序(正相序)、TA极性正确,计算P=3U相I相cos∅、Q=3U相I相sin∅与后台一次系统对照。
(∅为U和I夹角)观察保护装置液晶显示与测量数据是否一致。
注:装置显示相位角度为电流超前电压值B、主变带负荷测向量先观察差动保护装置液晶显示差流是否为零,差流为零可以初步判断高、低压侧电流回路没有问题。
测后备及差动保护高、低压侧二次电流(保护、测量)的幅值,确定TA变比正确。
测量电流回路中性线(N相)的不平衡电流,幅值大小应在正常范围内。
?根据选定的基准电压(U AN或U an),分别测量后备及差动保护高、低压各相电流与基准电压间夹角,确定电流相序(正相序)、TA极性正确,计算P、Q与后台一次系统对照。
注:Y-△11接线低压侧电压(U an)超前高压侧电压(U AN)300Y-△1 接线低压侧电压(U an)滞后高压侧电压(U AN)300选择基准时要标记好。
浅谈变压器差动保护带负荷测试
浅谈变压器差动保护带负荷测试摘要:变压器的差动保护,关系到变压器的安全运行,本文展开讨论检验时需要哪些测量数据,怎样对数据进行分析判断。
关键词:变压器差动保护负荷测试0 引言变压器的差动保护,关系到变压器的安全运行,大多用于变压器做主保护。
差动保护使用电气量单纯、原理简单、保护范围明确、动作不需延时。
用负荷电流检验,可以查明差动保护的运行情况,可以知道差动保护的整定、接线是否正确,本文展开讨论检验时需要哪些测量数据,怎样对数据进行分析判断。
1 差动保护动作原理差动继电器动作的工作原理依据,是基尔霍夫电流定理。
当变压器工作正常,或区外故障时,的流入电流和流出电流相等,参照为理想变压器,此时差动继电器不动作。
当变压器内部出现故障,产生短路电流时,差动保护接收到的二次电流和与故障点电流,发生正比关系时,变压器进入保护状态(差动继电器动作)。
2 差动保护带负荷测试的重要性由于各种差动保护的具体实现方式不尽相同,因此,变压器差动保护原理虽然简单,但实现方式比较复杂,这就增加了使用中的操作难度,增大了人为出错机率,使得正确动作率降低。
不同品牌产品之间存在的细小差别,在工程设计、安装、整定中,操作人员很容易疏忽、混淆,因为工作失误而造成保护误动或保护拒动。
为了避免造成损失,必需进行带负荷测试之后,再让变压器差动保护投入工作运行。
3 变压器差动保护带负荷测试内容对线接、极性、平衡系数测算等进行检查、复核,收集充足、完备的测试数据,排除设计、安装、整定过程中的疏漏。
3.1 测量相间差压(或差流)。
差动保护,是依据各侧CT二次电流和与差流间比值进行工作的,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容。
磁平衡补偿型差动继电器,可用0.5级交流电压表分别测量和记录A相、B相、C相差压;电流平衡补偿型差动继电器,可用钳形相位表分别测量和记录A相、B相、C相差流。
3.2 测量各侧电流的幅值和相位。
单纯依据差流参数判断差动保护动作是否正确,是不充分的,因为差流随负荷电流变化成正比,有些接线或变比的较小错误,有时不会产生明显的差流;在负荷较小的情况下,也不会产生明显的差流,所以测试差流后,还要用钳形相位表在保护屏端子排处,分别测量和记录变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相位。
主变差动保护的测试与研究
主变差动保护的测试与研究摘要:本文探讨了变压器保护的平衡系数,重点针对变压器差动保护的理论和逻辑进行分析,并在此基础上进一步阐述了变压器差动保护的测试。
关键词:差动保护;平衡系数;动作特性差动保护是变压器主保护,是变压器内部以及引出线上短路故障的主保护,他不仅能反应变压器内部及引出线上的相间短路;而且能反应变压器内部匝间短路、大电流系统侧的单相接地短路故障;另外还能躲过变压器空投及外部故障切除后的励磁涌流。
同时对于500kV等级的高压电网,当电网电压过高或者频率降低时致使变压器出现过激磁,对于短暂的过程我们差动保护考虑躲过,而若电压持续过高或者频率降低持续我们差动保护需要动作或者由变压器后备保护发信号、动作,如过电压、过负荷等。
1变压器差动保护的平衡系数平衡系数是指对电流幅值大小的平衡,而对变压器本身由于接线方式的差别而导致的相位差,平衡系数他并不能消除。
    引入平衡系数的意义在于:保护动作所依赖的是电气量是否由常态转为了故障态,简单的描述就是如同我们的信号由高电平变为低电平一般。
从这个意义上来讲并非一定要引入这个平衡系数,只需在整定时把定值改为一个实际的差流即可,这个实际差流主要是由于变压器绕组接线方式的不同、互感器接线方式的不同、互感器变比的差异、结构上的差异、以及微机保护装置线路上的细小衰减等一系列缘故造成的。
但是从电力系统习惯性上来说,我们很想要一个清净的结果,即在常态下这个电气量(差流)表征为幅值0(当然也可以说一个很小的门槛值),相位为0。
所以引入了这个平衡系数以解决幅值差别的问题。
需要把电流都折算到高压侧,当然也可以把电流都折算到低压侧,甚至是中压侧,这里只是提供习惯性的参考说明。
对于三绕组变压器平衡系数公式如下:其中,,是指接线系数,当为YY接线时该系数为1,而当为星三角接线时,该系数为。
、、三侧额定电流计算公式如下:其他两侧额定电流计算同上。
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主变差动及后备保护带负荷试验之向量
分析
邮编:226000
摘要:主变差动保护、后备保护在设计、施工、整定过程中可能会出现各种问题,因此,对电流回路变动过或新安装即将投运的变压器差动及后备保护进行带负荷试验是十分必要的。
文章通过理论计算和带负荷试验测试数据结合矢量图分析进行综合判断,为主变差动和后备保护方向过流保护的成功投运提供了现场检验的方法。
关键词:差动;后备保护;带负荷试验
概况介绍
某公司变电所110kV 1号主变为双圈变,额定容量Se=25000kVA,高压侧额定电压为110kV,低压侧额定电压37 kV。
各侧参与差动保护的CT配置:1#主变高压侧714线路CT变比600/5,低压侧CT变比800/5。
主变接线联结方式为Y/△-11,主变接线图如图1所示。
图1
一、主变差动保护带负荷检查
由于大修期间对1#主变保护装置进行了更换,造成保护电流回路发生了变动,因此需要对1#主变差动保护进行带负荷试验。
相关差动保护装置高压侧与低压侧
电流数据记录如表1(主变高压侧差动CT 600/5;主变低压侧差动CT 800/5):
表1:差动保护六角图数据(相位表测量)
根据相位表所测电流,画矢量图如图2、图3:
图2 图3
此处需要注意的是,因为功率因数角为电流滞后于对应侧电压的角度,取值范围为-180°到180°。
高压侧功率因数角Φh=25°,低压侧功率因数角ΦL=-
155°。
本例中以UA为基准,高压侧A相电流滞后于UA 25°,以低压侧Ua为基准,低压侧Ia就超前了Ua 155°,即滞后于Ua为-155°。
那么,低压侧功率因
数就是COS(-155°)。
下面通过计算主变高低侧有功、无功来分析主变潮流方向:
Sh= Ih CT变比= 112.1 0.821 ( )=19.1MVA
SL= Il CT变比= 36.76 1.8 ( )= 18.95MVA
Ph= ShΦh=19.1 0.906=17.33MW
PL= SlΦl=18.95 = 18.95 0.906=-17.17 MW
Qh= ShΦh=19.1 sin 8.03Mvar
QL= SlΦl=18.95 sin 7.95 Mvar
由上式可以看出,主变高压侧潮流为从主变高压侧母线流出到主变,从主变
低压侧流入35kV母线,流出流入的有功功率、无功功率近似相等,与实际潮流
分布一致。
根据图2、图3以及表1可知:
1.高压、低压各侧三相电流大小相等,互成120 °且都呈正序排列。
2.检查差动保护装置的内差流为0。
3.主变有功功率P、无功功率Q值所在象限正确,与后台对比一致。
4.因为该1号主变接线组别为Y/D-11,由上图可以看出, Y侧电流超前D
侧150 °,所以相位正确。
二、变压器后备保护带负荷检查
后备保护检查是通过核实主变各侧后备保护装置采集到的电压电流相位关系,并结合采集到的电压电流计算主变各侧潮流流向是否与实际相符,如果相符,则
主变后备保护投入方向元件后就不会误动或拒动。
由于本次大修改造一起更换了1#主变后备保护装置,造成后备保护装置电流回路发生了变动,所以必须进行后备保护带负荷试验。
本例中1#主变后备保护带负荷检查如表2,表3所示(后备保护CT高压侧:主变高侧套管CT 400/5,后备保护CT低压侧: 800/5):
表2:主变高、低后备带负荷检查(相位表测量数据):
11
10KV
可以根据以上数据画出主变高低侧电流矢量图,见图4:
图4
可以看出:1.高压、低压各侧三相电流大小相等,互成120 °且正序排列。
2.同理可以推断出高压侧P>0、Q>0;低压侧P<0、Q<0,与实际潮流方向一致。
表3:主变高、低后备带负荷检查(装置显示数据)
根据主变后备保护装置厂家说明书提供资料显示:该后备保护装置方向元件采用线电压,接线方式为90度接线方式,为避免在负荷电流作用下使方向元件动作,采用按相启动方式,各相接入装置的TA极性的正极性端应在母线侧。
装置后备保护分别设有整定“过流方向指向”来控制过流保护各段的方向指向,灵敏角为45度,保护装置方向元件动作特性如图5、图6所示。
图5:方向指向变压器图6:方向指向系统
本例中,接入装置的各侧CT的正极性端都分别在母线侧(如图1所示),根据表3数据画向量图如图7、图8:
图7 图8
由保护定值单可知:高后备保护指向变压器、低后备保护指向低压侧母线。
以下通过对矢量图分析,验证本例中电流相位的正确性:
1.高后备投“过流方向控制字”为“0”,方向指向变压器,灵敏角为45°,高后备保护作为变压器故障的后备保护。
从矢量图7可以看出,正常运行时,潮
流方向从110kV母线流向变压器(P>0、Q>0),IAH在动作区内。
当变压器内
部(或者保护范围内)故障时,故障电流由110kV母线提供,方向是从110kV流
向变压器,IAH始终在如图5所示动作区内,高后备保护满足方向元件动作条件,说明高压侧电流相位正确。
2.低后备投“过流方向控制字”为“1”,表示方向指向母线,灵敏角为225°,低后备保护作为35kV母线及35kV分支馈线的后备保护。
从图8可以看出,正常运行时,潮流方向从变压器流向35kV母线(P<0、Q<0)。
当35kV母
线或35kV馈线发生故障情况时,故障电流由变压器流向35kV母线,与正常工况
下潮流方向一致,IAL始终在如图6所示动作区内,低后备保护满足方向元件动
作条件,说明低压侧电流相位正确。
结语
本文详细描述了主变差动保护和主变后备保护分别带负荷试验的重要性和方法,通过矢量图形结合现场测试数据,计算分析了主变差动保护潮流方向以及后
备保护方向元件的正确性,间接证明了差动保护、后备保护装置接线的正确与否,保证了变压器保护的可靠工作和安全运行。
参考文献:
[1]丁新. 主变差动保护及后备保护带负荷检查中的理论计算[J]. 贵州电力技术, 2012(2):3.
[2]王维俭. 电气主设备继电保护原理与应用[M].中国电力出版社.2002.。