继电保护原理—电抗器保护

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1、系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电抗器保护第八章电抗器保护414系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电抗器保护第一节WKB-801A1．概述WKB-801A微机并联电抗器保护装置适用于500kV及其以上各种电压等级的并联电抗器。WKB-801A型装置集成了一台并联电抗器的全部电气量保护。可满足各种电压等级并联电抗器的双主双后配置及非电量类保护完全独立的配置要求。2．保护配置WKB-801A/R1装置中可提供一台并联电抗器所需要的全部电量保护，主保护和后备保护可共用同一TA。这些保护包括

2、：1）分相差动保护2）零序差动保护3）匝间保护4）主电抗过流保护(两段各一时限)5）主电抗零序过流保护(两段各一时限)6）中性点小电抗过流保护另外还包括以下异常告警功能：1）主电抗过负荷告警2）中性点小电抗过负荷告警3）TA异常告警4）TV异常告警下图为WKB-801A/R1在500kV并联电抗器典型的接线（主后公用TA）的应用配置方案。414系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电抗器保护图8-1-1WKB-801A/R1的典型应用配置图中：所示的保护在一台装置中实现，所有的交流量只接入装置一次。当

3、中性点小电抗无专用TA(即无TA3)时，小电抗过流(负荷)保护的电流可用电抗器尾端三相电流合成。利用第二组TA和第二台装置完成第二套保护功能，实现双主后。414系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电抗器保护3．产品原理介绍3.1分相电流差动保护分相电流差动保护是电抗器内部故障的主保护，能反映电抗器内部相间短路故障和单相接地故障。分相电流差动保护采用电抗器首端和尾端相电流形成的差流作为判据。3.1.1动作方程以A相为例，分相电流差动动作方程如下：(3-1-1)(3-1-2)上式中为差动电流，为差动动作

4、电流定值，为制动电流，S为比率制动系数定值（装置内部固定为0.6，详细定值参见第0节5.3装置内部固定定值清单），、分别为电抗器首端和尾端的相电流，电流的方向都以指向电抗器为正方向。3.1.2动作特性图图8-1-2分相电流差动保护动作特性图3.1.3保护逻辑图414系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电抗器保护图8-1-3分相电流差动保护逻辑图3.1.4TA异常判据当差动电流大于0.15倍的额定电流时，启动TA异常判别程序，满足下列条件认为TA异常：a．本侧有一相电流为零；b．本侧有零序电流（门槛为

5、0.5倍电抗器二次额定电流），另一侧有流（门槛为0.5倍电抗器二次额定电流）但无零序电流（门槛为0.15倍电抗器二次额定电流）；c．最大相电流小于1.2倍电抗器二次额定电流。以上条件均满足时，判为TA异常。通过定值“TA异常闭锁差动”控制TA异常判别出后是否闭锁差动保护。当“TA异常闭锁差动”整定为“0”时，判别出TA异常后不闭锁差动保护，整定为“1”时，判别出TA异常后闭锁差动保护。3.1.5差流速断当任一相差动电流大于差流速断定值，瞬时动作于跳闸。差流速断保护逻辑图如下图所示：414系统联调部全员素质提升

6、培训教材继电保护原理——电抗器保护图8-1-4差流速断逻辑图3.1.6差流越限告警当任一相差动电流大于0.5倍分相电流差动最小动作电流定值，延时5s报差流越限信号。差流越限保护逻辑图如下图所示：图8-1-5差流越限保护逻辑图3.2零序电流差动保护零序电流差动保护能反映电抗器内部单相接地短路故障。零序电流差动保护采用电抗器首端和尾端自产零序电流形成的差流作为判据。3.2.1动作方程(3-2-1)(3-2-2)上式中为零序差动电流，为零序差动动作电流定值，为零序制动电流，S414系统联调部全员素质提升培训教材继电

7、保护原理——电抗器保护为制动系数（装置内部固定为0.75，详细定值参见第0节5.3装置内部固定定值清单），为首端自产零序电流，为尾端自产零序电流。3.2.2动作特性图图8-1-6零序电流差动保护动作特性图3.2.3保护逻辑图图8-1-7零序电流差动保护逻辑图3.3匝间保护高压并联电抗器大多采用分相式结构，电抗器的主要故障形式为匝间短路或单相接地。但是，当短路匝数很少时，一相匝间短路引起的三相电流不平衡有可能很小，很难被保护装置检测出；由于差动保护从原理上不反应匝间短路故障，本装置采用新原理的的匝间保护，能灵敏

8、地反映电抗器的匝间短路及单相接地故障。3.3.1动作方程414系统联调部全员素质提升培训教材继电保护原理——电抗器保护式中为TV自产零序电压，为电抗器首端TA自产零序电流，为电抗器零序电抗，为系统零序电抗。3.3.2电抗器故障分析图8-1-8中：K1—电抗器匝间短路故障；K2—电抗器内部接地故障；K3—电抗器外部接地故障。图8-1-8电抗器区内、区外故障示意图1）电抗器匝间短路K1图8-1-9电抗器