南瑞继保rcs978变压器保护原理介绍（用户培训）课件

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1、南京南瑞继保电气有限公司RCS-978变压器保护原理介绍主要内容变压器差动保护需要解决的主要问题励磁涌流的识别变压器差动保护的种类变压器差动保护TA饱和判别电流相位补偿的新方法零序比率差动和分侧比率差动保护变压器的过励磁保护变压器接地短路的后备保护TA二次回路断线与短路判别变压器差动保护变压器差动保护需要解决的主要问题励磁涌流识别原理工频变化量、稳态高值、稳态低值的比率差动保护零序比率差动和分侧比率差动保护变压器差动保护TA饱和判别Y／△-11接线变压器电流相位补偿的新方法变压器差动保护需要解决的主要问题变压器在空投时和区外故障切除时产生的励磁涌流将可能导致差动保护的误动。所以除差动电流速断保

2、护、分侧差动和零序差动保护外其它的差动保护都要经励磁涌流判据闭锁。而传统的励磁涌流判据闭锁三相差动保护的方法又将导致空投在故障变压器上时差动保护不能快速跳闸。变压器差动保护需要解决的主要问题反应稳态量的差动保护由于负荷电流产生制动电流，因此在重负荷下发生的轻微故障（例如少匝数的匝间短路）灵敏度可能不够。变压器有70%左右的故障是匝间短路，为了提高少匝数的匝间短路时差动保护的灵敏度，比率制动特性中的起动电流往往整定得较小，例如整定成(0.3~0.5)倍的额定电流。而且初始部份没有制动特性。但运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中有可能造成差动保护的误动。变压器差动保护需要

3、解决的主要问题由于①起动电流整定成(0.3~0.5)倍的额定电流。②动作特性的初始部份无制动特性运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者二次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和程度的不同造成保护的误动。励磁涌流识别原理励磁涌流识别采用谐波制动和波形不对称两个原理。判为涌流后分相闭锁。谐波制动原理。利用差电流中的二次和三次谐波分量与基波分量的比值作为闭锁差动保护的判据。当时分相闭锁差动保护。式中、分别取为0.15和0.2。二次谐波含量高闭锁差动保护避免了励磁涌流情况下差动保护的误动。三次谐波含量高闭锁差动保护主要是为了在供给钢厂等非

4、线性负荷较大的用户的变压器中防止差动保护误动。励磁涌流识别原理差电流波形判别原理与门分相开放差动保护。式中—差电流的全周积分值。—两个相距半周的差电流瞬时值之和的全周积分值。—大于1的常数。—门槛值。变压器的工频变化量的比率差动保护除常规的稳态量的比率差动保护外增加了工频变化量的比率差动保护。其动作方程为:变压器的工频变化量的比率差动保护：为各支路工频变化量电流的相量和：为各支路工频变化量电流的标量和:为固定门槛:为浮动门槛。浮动门槛的设置可防止在系统发生振荡时或频率有偏移时保护误动理论上，工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值，这样有利于防止区外故障TA饱和等因素所造成的差动保护误动。变压

5、器工频变化量比率差动继电器的动作特性工频变化量比率差动继电器的优点负荷电流对它没有影响。对稳态量的比率差动继电器，负荷电流是一个制动量。会影响内部短路的灵敏度。受过渡电阻影响小。由于上述原因工频变化量比率差动继电器比较灵敏。提高了重负荷下少匝数的匝间短路时的灵敏度。由于制动系数取得较高再加上采用浮动门槛技术，在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现TA饱和与TA暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。变压器发生轻微匝间短路（C相1.5%匝间短路）工频变化量差动常规差动工频变化量比率差动保护工频变化量差动保护经过励磁涌流判据闭锁（谐波制动原理和波形不对

6、称原理）。工频变化量差动保护经过过激磁判据闭锁（差电流五次谐波含量）。稳态比率差动继电器稳态比率差动元件由低值比率差动（灵敏）和高值比率差动（不灵敏）两个元件构成。为了减少在区外短路和区外短路切除时由于变压器各侧TA暂态和稳态特性不一致、TA饱和程度不一致而产生的误动，因此稳态低值比率差动装置采用初始带制动的比率制动特性，并且其起动电流值也允许适当提高。对于变压器内部轻微短路和小匝数的匝间短路可由工频变化量差动保护切除故障。稳态低值比率差动继电器动作方程：稳态低值比率差动继电器稳态低值比率差动保护要经过励磁涌流判据和过激磁判据闭锁。稳态低值比率差动保护要经过TA饱和判据闭锁以防止在TA饱和时

7、误动。变压器差动保护TA饱和判别由于TA的暂态、稳态饱和与变压器的励磁涌流有相类似之处，当短路电流中的暂态分量中有偏于时间轴一侧的直流分量，使得磁通对励磁电流变化的磁滞回线不与坐标原点对称，因此励磁电流的正负半周波形不对称即有一定分量的偶次谐波分量。而在稳态短路电流中无直流分量，故磁通对励磁电流变化的磁滞回线与坐标原点对称，因此励磁电流的正负半周波形对称此时偶次谐波分量较小但有一定的奇次谐波分量。