继电保护综合知识讲解课件

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1、变压器保护需要解决的问题如何减少TA二次回路在各种情况下断线及短路对差动保护的影响电磁兼容问题：即消除各种外部干扰对保护装置的影响以及保护装置对外部其它电子设备的影响如何增强保护装置的事故追忆功能及事故后的故障分析功能保护装置的使用、维护与调试方便等问题装置的总体方案与关键技术并行实时计算保护主体方案差动保护二次电流调整与涌流闭锁判据变压器工频变化量差动保护稳态比率差动保护适用于变压器的TA饱和判据TA二次回路断线与短路判别方案零序比率差动保护硬件框图高速数字信号处理器DSP大规模逻辑门阵列FPGA和可编程逻辑门阵列CPLD14位并行A/D

2、32位微处理器CPU单独的CPU处理显示、键盘等人机对话大屏幕汉字液晶显示实时高速并行运算特点：在较高的采样率的前提下，装置保证在故障全过程对所有保护继电器（主保护与后备保护）的并行实时计算，这样具有很高的可靠性及安全性（装置的采样率设计为每个周波24点，主要继电器采用全周傅氏算法）保护主体方案真正实现一台装置完成所有的主保护、后备保护功能的思想。对每台变压器采用独立的两套装置实现双主、双后备保护的配置原则。这种主后一体的设计思想完全符合国家电力公司最新的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中有关继电保护的反事故技术措施的论述。优点变压器保护的双重化配置并没

3、有增加额外的二次回路投资，相反是减少了保护设备的投资，使得保护二次回路清析、独立，简化了二次电缆数量与接线。由于采用上述保护设计思想，则变压器的主保护功能得到增强，考虑到变压器主保护不像线路保护那样存在通道问题，其后备保护配置就可以大大简化。保护主体方案优点可以减少由于保护设备自身原因所造成的被保护变压器失去短路故障保护与异常保护，从而引起一次设备不必要停电现象；同时也可避免由于保护设备的年度检修与校验所必需的停运一次设备的现象，减轻停电所造成的经济损失。优点由于变压器的全部电量信息量已能够被装置所知，那么在被保护变压器和系统出现故障或其它异常状况时，装置就能记录同一

4、时刻下变压器各侧的电流电压量，由于有了这些模拟量，就能对事故的原因等进行详尽的故障分析，这对于快速而准确地找到故障原因具有重要意义。励磁涌流判别原理1利用谐波识别励磁涌流RCS-978系列变压器成套保护装置采用三相差动电流中二次谐波、三次谐波的含量来识别励磁涌流，判别方程如下：当三相中某一相被判别为励磁涌流，只闭锁该相比率差动元件。装置的‘二次谐波制动系数’固定取为0.15。励磁涌流判别原理2利用波形畸变识别励磁涌流故障时，差流基本上是工频正弦波。而励磁涌流时，有大量的谐波分量存在，波形发生畸变，间断，不对称。利用算法识别出这种畸变，即可识别出励磁涌流。故障时，有如下表达

5、式成立：其中S是差动电流的全周积分值，是“差动电流的瞬时值+差动电流半周前的瞬时值”的全周积分值，是某一固定常数，是门槛定值。的表达式如下：式中是差电流的全周积分值，α是某一比例常数。当三相中的某一相不满足以上方程，被判别为励磁涌流，只闭锁该相比率差动元件。TA饱和的识别方法为防止在变压器区外故障等状态下TA的暂态与稳态饱和所引起的稳态比率差动保护误动作，装置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，所用的表达式如下：当与某相差动电流有关的电流满足以上表达式即认为此相差流为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。变压器工频变化量差

6、动保护匝间短路故障是电力变压器主要的内部故障形式之一，根据近十年来的全国统计表明，匝间故障约占变压器内部故障的70%左右。因此采用灵敏度高且安全性高的保护来检测出变压器的匝间故障，对提高变压器的安全运行水平具有重要意义。为此，我们利用变压器各侧电流中的工频变化量与差电流的工频变化量，实现变压器工频变化量比率差动保护。该保护由下述两个判据构成：工频变化量比率差动动作特性工频变化量比率差动保护的动作方程如下：变压器工频变化量差动保护ΣΔI：为各支路工频变化量电流的向量和Σ

7、ΔI

8、：为各支路工频变化量电流的标量和理论上，工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值，这样有利于防

9、止区外故障TA饱和等因素所造成的差动保护误动，又不会受故障前负荷的大小的影响而降低区内故障时的灵敏度。变压器工频变化量差动保护（2）工频变化量差动过流继电器：动作方程：ΔId>1.25ΔIdt+IdthΔIdt为浮动门坎，随着变化量输出增大而逐步自动提高。取1.25倍可保证门槛电压始终略高于不平衡输出，保证在系统振荡和频率偏移情况下，保护不动作。Idth为固定门坎。工频变化量差流起动元件不受负荷电流影响，灵敏度很高。工频变化量的差动继电器与稳态量的差动继电器相比有这样一些优点①不受负荷电流的影响。与所有工频变化量继电器一