RCS-978保护原理培训

1、南京南瑞继保电气有限公司南京南瑞继保电气有限公司RCS-978变压器保护原理介绍变压器保护原理介绍 公司员工1200人，80%具有大学学历,300多位硕士、20余位博士。 合同总额：2006年26亿 致力于为中国电力系统的技术进步服务 积极拓展海外市场. 公司情况简介(1)公司情况简介(2) 电力系统继电保护。 变电站综合自动化系统。 电力系统稳定控制。 发电机励磁系统。 直流输电的控制与保护。 软件平台的研制。硬件配置图硬件配置图交流信号低 通滤 波A/DDSP1DSP2CPU1外部开入串口打印出 口继 电 器CPU板低通滤波A/DDSP3DSP4CPU2管理板串口打印+E光隔光隔外部开入Q

2、DJCPLDCPLD先进的硬件核心采样及运算单元采用高速数字信号处理芯片采样及运算单元采用高速数字信号处理芯片（DSPDSP）以及）以及3232位位MC68332MC68332微处理器，精度高、微处理器，精度高、速度快，保证了保护算法的实时计算（速度快，保证了保护算法的实时计算（2424点点/ /周波）。周波）。输入、输出逻辑单元采用大规模可编程逻辑输入、输出逻辑单元采用大规模可编程逻辑阵列，灵活性高、兼容性强，在同一硬件平阵列，灵活性高、兼容性强，在同一硬件平台上可开发出多种保护装置。台上可开发出多种保护装置。硬件结构硬件结构主要内容主要内容 变压器差动保护变压器差动保护 变压器后备保护变压

3、器后备保护 变压器的过励磁保护变压器的过励磁保护 TA二次回路断线与短路判别二次回路断线与短路判别 保护使用及调试保护使用及调试变压器差动保护变压器差动保护 变压器差动保护需要解决的主要问题：变压器差动保护需要解决的主要问题：（1）工频变化量、稳态高值、稳态低值的工频变化量、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比率差动保护、零序比率差动和分侧比率差动保护率差动保护（2）励磁涌流识别原理励磁涌流识别原理（3）变压器差动保护）变压器差动保护TA饱和判别饱和判别（4）Y-11接线变压器电流相位补偿的接线变压器电流相位补偿的新方法新方法（5）高低压侧平衡系数）高低压侧平衡系数稳态量低

4、值差动保护稳态量低值差动保护首先规定首先规定TATA的正的正极性端在母线侧，极性端在母线侧，电流参考方向由电流参考方向由母线流向变压器母线流向变压器为正方向。为正方向。稳态低值比率差动继电器稳态低值比率差动继电器miidmiirercdqdeeberderecdqdeerbdercdqdrdIIIIIIIIIKIIIIIIIIIIKIIIIII11112161 . 05 . 5675. 065 . 01 . 05 . 05 . 02 . 0动作方程：动作方程：稳态低值比率差动继电器稳态低值比率差动继电器 稳态低值比率差稳态低值比率差动保护要经过动保护要经过励励磁涌流判据和过磁涌流判据和过激磁判

5、据闭锁。激磁判据闭锁。 稳态低值比率差稳态低值比率差动保护要经过动保护要经过TA饱和判据闭锁以饱和判据闭锁以防止在防止在TA饱和时饱和时误动误动。区内故障时区内故障时：如图示，各侧短路电流都是：如图示，各侧短路电流都是由母线流向变压器，和参考方向一致，为正值，由母线流向变压器，和参考方向一致，为正值，所以差动电流很大，容易满足差所以差动电流很大，容易满足差动主程，差动保护动作。动主程，差动保护动作。321IIIId 区外故障时：区外故障时：如如图示在低压母线上发生故图示在低压母线上发生故障。高、中压侧短路电流障。高、中压侧短路电流由母线流向变压器，为正由母线流向变压器，为正值。低压侧电流由变压

6、器值。低压侧电流由变压器流向母线，为负值。把变流向母线，为负值。把变压器看成电路上的一个节压器看成电路上的一个节点，由节点电流定理，流点，由节点电流定理，流入的电流等于流出的电流，入的电流等于流出的电流，即相量和为即相量和为0，所以差动，所以差动电流差动电流差动保护不动作。保护不动作。0321IIIIdTA饱和对差动保护的影响（1） TA饱和对差动保护的影响（2）e1 1）由磁化曲线，知道一）由磁化曲线，知道一次电流的波形，可以画出次电流的波形，可以画出磁通的波形。磁通的波形。 2 2）由电磁感应定理：）由电磁感应定理： 可由磁通可由磁通画出画出e e2 2波形波形。 3 3）由于电流互感器二

7、次）由于电流互感器二次侧相当于一个纯电阻回路，侧相当于一个纯电阻回路，由：由：e e2 2=R=R2 2i i2 2 可得二次电流可得二次电流i i2 2波形。波形。dtdNe22eTA严重饱和时的主要特征 1）二次电流波形有严重缺损，显著非正弦。）二次电流波形有严重缺损，显著非正弦。 2）在短路后）在短路后TA很快进入深饱和，以致二次绕组的感应很快进入深饱和，以致二次绕组的感应电动势降为零。在相应的一段时间内二次电流为零，此电动势降为零。在相应的一段时间内二次电流为零，此时一次电流全部成为励磁电流。时一次电流全部成为励磁电流。 3）当一次电流全部成为励磁电流后其瞬时值下降时）当一次电流全部成

8、为励磁电流后其瞬时值下降时TA逐渐退出饱和，当它下降到零继而改变极性时铁心安全逐渐退出饱和，当它下降到零继而改变极性时铁心安全退出饱和，二次绕组的感应电动势增大，二次电流又几退出饱和，二次绕组的感应电动势增大，二次电流又几乎与一次电流相等，但这时铁心中有相当大的剩磁存在。乎与一次电流相等，但这时铁心中有相当大的剩磁存在。 4）当一次电流恢复初始的极性又上升时，由于有剩磁）当一次电流恢复初始的极性又上升时，由于有剩磁存在铁心又很快饱和，二次电流又降为零。存在铁心又很快饱和，二次电流又降为零。 5）在短路开始时铁心要维持磁通不变，或者说励磁回）在短路开始时铁心要维持磁通不变，或者说励磁回路的电感不

9、允许其电流突变，一次电流全部变换为二次路的电感不允许其电流突变，一次电流全部变换为二次电流，电流，TA无误差。这段时间虽短，一般为无误差。这段时间虽短，一般为38ms ,但可但可以被差动保护所利用。以被差动保护所利用。区外故障伴随区外故障伴随TA饱和会饱和会引起差动保护误动：引起差动保护误动：如图示在低压母线上发生故障。假设：如图示在低压母线上发生故障。假设：I11000AI21000A则则I32000A；如果如果TA没有饱和，则保护计算的差流：没有饱和，则保护计算的差流：差动保护不会误动。差动保护不会误动。但是由于低压侧但是由于低压侧TA饱和，测到饱和，测到的电流很小，假设为的电流很小，假设

10、为0，则保护计，则保护计算的差动和制动电流为：算的差动和制动电流为：满足差动方程，造成差动保护误动。满足差动方程，造成差动保护误动。0321IIIIdAIIIId2000321AIIIIr1000)(5 . 0321TA饱和处理方法(1) 为防止在变压器区外故障等状态下为防止在变压器区外故障等状态下TA的暂的暂态与稳态饱和所引起的稳态比率差动保护误动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作，装置利用二次电流中的二次和三次谐波含量来判别量来判别TA是否饱和，所用的表达式如下：是否饱和，所用的表达式如下：其中其中I2为电流中的二次谐波，为电流中的二次谐波，

11、 I3为电流为电流中的三次谐波，中的三次谐波， I1为电流中的基波，为电流中的基波，k 2xb和和k 3xb为某一比例常数。为某一比例常数。当与某相差动电流有关的电流满足以上表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达式即认为此相差流为TA饱和引起，闭锁稳饱和引起，闭锁稳态比率差动保护。态比率差动保护。133122*IkIIkIxbxbTATA饱和处理方法饱和处理方法(2)(2)ereerdIIIIII6 . 12 . 18 . 06 . 0动作方程动作方程动作特性动作特性稳态高值比率差动继电器稳态高值比率差动继电器高值比率差动高值比率差动不受不受TATA饱和判据影响饱和判据影

12、响。这样当区内严重故障同时这样当区内严重故障同时TATA饱和，低饱和，低值差动闭锁，高值差动保护可以动作。值差动闭锁，高值差动保护可以动作。6Ie0.5Ie1.6Ie1.2Ie制动电流动作电流有TA饱和有TA饱和判据区判据区无TA饱和无TA饱和判据区判据区Icdqd高值和低值差动的配合高值和低值差动的配合1）区内轻微故障，）区内轻微故障，TA不饱和：不饱和：低值比率差动灵敏动作低值比率差动灵敏动作2）区内严重故障，）区内严重故障，TA饱和：饱和：低值闭锁，高值动作低值闭锁，高值动作3）区外轻微故障，）区外轻微故障，TA不饱和：不饱和：差流为差流为0，低值和高值都不动作，低值和高值都不动作4）区

13、外严重故障，）区外严重故障，TA饱和：饱和：低值闭锁，高值差动由于定值比较高，差流低值闭锁，高值差动由于定值比较高，差流进入不到动作区，也不会动作。进入不到动作区，也不会动作。链接：励磁涌流识别原理 在正常运行时励磁电流比较小，一般不在正常运行时励磁电流比较小，一般不超过额定电流的超过额定电流的3%。可是在变压器空载。可是在变压器空载合闸（空投）和区外故障切除电压恢复合闸（空投）和区外故障切除电压恢复时可能出现很大的励磁电流。励磁电流时可能出现很大的励磁电流。励磁电流如潮水一样涌来，故称作励磁涌流如潮水一样涌来，故称作励磁涌流 励磁涌流的波形特征 励磁涌流的最大幅值很大，可能达到励磁涌流的最大

14、幅值很大，可能达到变压器额定电流的变压器额定电流的510倍。变压器容量倍。变压器容量越小，该倍数越大。越小，该倍数越大。 有很大的非周期有很大的非周期分量。波形偏于时间轴的一侧，因此波分量。波形偏于时间轴的一侧，因此波形严重不对称。形严重不对称。 有大量的谐波分量，有大量的谐波分量，尤其是二次谐波分量含量较大。二次谐尤其是二次谐波分量含量较大。二次谐波与基波分量的比值一般均大于波与基波分量的比值一般均大于0.15。 波形出现间断，间断角一般大于波形出现间断，间断角一般大于60o。 12II 励磁涌流的波形与合闸瞬间电压的相位、铁励磁涌流的波形与合闸瞬间电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容

15、量和变压器容芯中剩磁的大小和方向、电源容量和变压器容量的大小、铁芯材料的性质和磁化曲线、变压量的大小、铁芯材料的性质和磁化曲线、变压器的饱和磁密、合闸回路的阻抗和时间常数等器的饱和磁密、合闸回路的阻抗和时间常数等因素有关。因素有关。 如果合闸时正好电压达到最大值，就不会出如果合闸时正好电压达到最大值，就不会出现非周期性的磁通，也就不会出现励磁涌流，现非周期性的磁通，也就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。而只有正常时的励磁电流。 如果合闸时正好电压为零，励磁涌流最大。如果合闸时正好电压为零，励磁涌流最大。所以三相变压器中三相的励磁涌流大小是不一所以三相变压器中三相的励磁涌流大小是不一样的

16、。考虑到变压器空投时电源三相电压互差样的。考虑到变压器空投时电源三相电压互差1200，所以无论在何时合闸至少有二相会出现，所以无论在何时合闸至少有二相会出现不同程度的励磁涌流。不同程度的励磁涌流。 空投变压器时差动保护不误动空投变压器时差动保护不误动（实际500kV自耦变压器）励磁涌流识别原理一 励磁涌流识别采用谐波制动和波形不对称两个原理。判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。为涌流后分相闭锁。 谐波制动原理谐波制动原理。利用。利用差电流差电流Id中的二次和三次谐波分量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的判据。与基波分量的比值作为闭锁差动的判据。

17、 当当 时分相闭锁差动保护。时分相闭锁差动保护。 式中式中K2 、K3分别取为分别取为0.15和和0.2。二次谐波含量高闭锁。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线谐波含量高闭锁差动保护主要是为了在供给钢厂等非线性负荷较大的用户的变压器中防止差动保护误动。性负荷较大的用户的变压器中防止差动保护误动。 133122IKIIKI 或 链接：励磁涌流识别原理二 与门分相开放差动保护。与门分相开放差动保护。 式中式中 差电流的全周积分值。差电流的全周积分值。 两个相距半周的差电流

18、瞬时值两个相距半周的差电流瞬时值 之和的全周积分值。之和的全周积分值。 大于大于1的常数。的常数。 门槛值。门槛值。 tbSSSKSSSbKtS变压器的工频变化量的比率差动保护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除常规的稳态量的比率差动保护外增加了 工工频变化量的比率差动保护。其动作方程为频变化量的比率差动保护。其动作方程为:m1iirm1iiderdrddtdtdImaxIII2I3.0I75.0I2I6.0III25.1IererII II 工频变化量的物理解释I=IK-IN变压器的工频变化量的比率差动保护变压器的工频变化量的比率差动保护 ：为各支路工频变

19、化量电流的相量和：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：为各支路工频变化量电流的标量和 : :为固定门槛为固定门槛 : :为浮动门槛。浮动门槛的设置可防为浮动门槛。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止在系统发生振荡时或频率有偏移时保护误动动 理论上，工频变化量比率差动制动系数可取理论上，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较高的数值，这样有利于防止区外故障TATA饱饱和等因素所造成的差动保护误动。和等因素所造成的差动保护误动。 dthIdtIII变压器工频变化量比率差动继电变压器工频变化量比率差动继电器的动作特性器的

20、动作特性eI2 . 00eI26 . 075. 0dIrI工频变化量比率差动继电器的优点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器，负荷电流是一个制动量。会影响内部短路的灵敏度。敏度。 受过渡电阻影响小。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。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提高了重负荷下少匝数的匝间短路时的灵敏度。由由于制动系数取得较高再加上采用浮动门槛技术，在于制动系数取得较高再加上采用浮

21、动门槛技术，在发生发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现TATA饱和与饱和与TATA暂态特性不一致等状态下也不会误动作。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。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变压器发生轻微匝间短路（C相相1.5%匝间短路匝间短路）工频频变化量差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称原理）。（谐波制动原理和波形不对称原理）。 工频变化量

22、差动保护经过过激磁判据闭锁（差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）。电流五次谐波含量）。电流相位补偿新方法电流相位补偿新方法 由由Y相位补偿新方法：在软件中将相位补偿新方法：在软件中将侧侧电流做一个反相序的两相电流之差的运算。电流做一个反相序的两相电流之差的运算。为求得零序电流的平衡，将为求得零序电流的平衡，将Y侧电流减去零侧电流减去零序电流。序电流。 侧侧 Y侧侧3/ )(3/ )(3/ )(bcCabBcaAIIIIIIIIIYYcYCYYbYBYYaYAIIIIIIIII0003/ )(3/ )(3/ )(ACCCBBBAAIIIIIIIIIRCS978RCS978

23、采用采用Y Y折算折算其它厂家采用其它厂家采用 Y Y 折算折算3/ )(3/ )(3/ )(bcCabBcaAIIIIIIIII由Y 折算存在的问题在空投变压器时如果两相都有涌流，两相在空投变压器时如果两相都有涌流，两相电流相减后可能成为涌流特征（例如二次谐波电流相减后可能成为涌流特征（例如二次谐波或间断角）不很明显但幅值很大的电流。或间断角）不很明显但幅值很大的电流。为了避免差动保护的误动，采用了任一相为了避免差动保护的误动，采用了任一相差电流出现涌流特征时闭锁三相的方法。但这差电流出现涌流特征时闭锁三相的方法。但这样将造成空投在故障变压器上时差动保护不能样将造成空投在故障变压器上时差动保

24、护不能快速跳闸的缺陷。快速跳闸的缺陷。电流相位补偿新方法电流相位补偿新方法 采用采用Y相位补偿的新方法后，由于相位补偿的新方法后，由于Y侧没有进行两相电流差的计算，变压器侧没有进行两相电流差的计算，变压器空载合闸时各相有涌流时其特征都很明空载合闸时各相有涌流时其特征都很明显。有涌流时闭锁保护更加可靠。显。有涌流时闭锁保护更加可靠。 另外当判别出涌流特征后可实行分相闭另外当判别出涌流特征后可实行分相闭锁。当空投在故障变压器上时由于故障锁。当空投在故障变压器上时由于故障相肯定没有涌流特征所以故障相的差动相肯定没有涌流特征所以故障相的差动保护没被闭锁可以快速跳闸。试验表明，保护没被闭锁可以快速跳闸。

25、试验表明，空投在故障变压器上保护动作时间小于空投在故障变压器上保护动作时间小于40mS。差动保护高低压侧折算nnnUSI113LHnnnII12差动保护中的平衡系数的计算1.算变压器各侧一次额定电流：式中Sn为变压器最大额定容量，U1n为变压器计算侧额定电压（注意！：应以运行的实际电压为准，如（注意！：应以运行的实际电压为准，如220kV220kV侧实际的运侧实际的运行电压为行电压为242kV242kV，U U1n1n应取应取242kV242kV）。）。2.算变压器各侧二次额定电流：式中I1n为变压器计算侧一次额定电流，nLH为变压器计算侧TA变比。3.计算变压器各侧平衡系数：计算变压器各侧平

26、衡系数： ,其中。式中I2n为变压器计算侧二次额定电流，I2n_min为变压器各侧二次额定电流值中最小值，I2n_max为变压器各侧二次额定电流值中最大值。bnnphKIIK2min2)4,min(min2max2nnbIIK在计算中，若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最大的一侧为基准，其平衡系数值为1，其它侧依次放大；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取最小二次额定电流一侧平衡系数值为4，其它侧依次减小。装置为了保证精度，所能接受的最小系数Kph为0.25，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。1

27、 1）例如：）例如：I IHnHn=2A,I=2A,IMnMn=10A,I=10A,ILnLn=16A,=16A,则：则： I Iminmin=2; I=2; Imaxmax=16 =16 ;K;Kb b=4;=4;K K1 1=2/2=2/2* *4=44=4； K K2 2=(2/10)=(2/10)* *4=0.84=0.8；K K3 3=(2/16)=(2/16)* *4=0.54=0.52 2）例如：）例如：I IHnHn=2A,I=2A,IMnMn=4A,I=4A,ILnLn=6A,=6A,则：则：IminImin=2; Imax=6; Kb=3; =2; Imax=6; Kb=3

28、; K1=2/2K1=2/2* *3=33=3； K2=(2/4)K2=(2/4)* *3=1.53=1.5； K3=(2/6)K3=(2/6)* *3=13=1 为了提高接地故障的灵敏度，针对自耦变压器，装置为了提高接地故障的灵敏度，针对自耦变压器，装置 设有零序差动或分侧差动。设有零序差动或分侧差动。 零序差动保护可保护变压器零序差动保护可保护变压器Y Y侧的各种接地故障，分侧的各种接地故障，分 侧差动保护可保护变压器侧差动保护可保护变压器Y Y侧的各种接地故障和相间侧的各种接地故障和相间 故障，但它们都不能保护变压器故障，但它们都不能保护变压器Y Y侧的匝间短路。侧的匝间短路。 零序差动

29、保护和分侧差动保护都不必经励磁涌流判据零序差动保护和分侧差动保护都不必经励磁涌流判据 闭锁。闭锁。零序比率差动和分侧比率差动保零序比率差动和分侧比率差动保护护零序比率差动和分侧比率差动保护原理零序比率差动和分侧比率差动保护原理0TAcAT bAT aAT cTAbTAaTA现有零差保护存在的问题现有零差保护存在的问题 零序零序TATA极性不易校验问题。极性不易校验问题。 在变压器区外三相短路或励磁涌流状态在变压器区外三相短路或励磁涌流状态下，由于三相下，由于三相TATA特性不一致和特性不一致和TATA饱和程饱和程度不一致等因素的影响，零差保护可能度不一致等因素的影响，零差保护可能误动作的问题。

30、误动作的问题。零序比率差动继电器零序比率差动继电器 各侧零序电流均由装置自产得到，各侧各侧零序电流均由装置自产得到，各侧TATA二次零序电二次零序电 流由软件调整平衡，这样可避免采用零序流由软件调整平衡，这样可避免采用零序TATA极性不易极性不易 校验等问题。校验等问题。 装置在理论分析与实验的基础上，采用正序电流制动装置在理论分析与实验的基础上，采用正序电流制动 与与TATA饱和判据相结合的方法，保证零差保护在变压器饱和判据相结合的方法，保证零差保护在变压器 区外三相短路、或励磁涌流情况下不误动。区外三相短路、或励磁涌流情况下不误动。 正序电流制动判据：正序电流制动判据： ，满足本判据开放保

31、护。满足本判据开放保护。100II零序比率差动继电器零序比率差动继电器cwdcworcdqdnrbdnrcdqddIIIIIIIIIIIKIIIII002010002010000000,max5 . 05 . 0动作方程：动作方程：动作特性：动作特性：cdqd0INI5 . 00d0Ir0Ibl0K5 . 0推荐自耦变压器正常运行发生自耦变压器正常运行发生A A相相1 1匝对地短路匝对地短路（零差保护动作）实例实例自耦变压器区外出口三相短路并伴随自耦变压器区外出口三相短路并伴随TATA饱和饱和 （零差保护不误动）实例实例复合电压闭锁方向过流复合电压闭锁方向过流 过流保护主要作为变压器相间故障的

32、后备保护。通过整定控制字可选择各段过流是否经过复合电压闭锁，是否经过方向闭锁，是否投入，跳哪几侧开关。 复合电压元件复合电压元件 复合电压元件：复合电压元件： 复合电压指相间电压低或负序电压高。 对于变压器某侧复合电压元件可通过整定控制字选择是否引入其它侧的电压作为闭锁电压，例如对于I侧后备保护，装置分别设有控制字，如过过流保护经流保护经II侧复压闭锁侧复压闭锁等，来控制过流保护是否经其II侧复合电压闭锁； 当过流保护经过流保护经II侧复压闭锁侧复压闭锁控制字整定为1时，表示I侧复压闭锁过流可经过II侧复合电压起动； 当过流保护经过流保护经II侧复压闭锁侧复压闭锁控制字整定为0时，表示I侧复压

33、闭锁过流不经过II侧复合电压起动。各段过流保护均有过流经复压闭锁过流经复压闭锁控制字，当过流经复压闭锁过流经复压闭锁控制字为1时，表示本段过流保护经复合电压闭锁。TV异常对复合电压元件、方向元件的影响异常对复合电压元件、方向元件的影响 TV异常对复合电压元件、方向元件的影响：异常对复合电压元件、方向元件的影响： 装置设有整定控制字TV断线保护投退原则断线保护投退原则来控制TV断线时方向元件和复合电压元件的动作行为。 若TV断线保护投退原则断线保护投退原则控制字为1，当判断出本侧TV异常时，方向元件和本侧复合电压元件不满足条件，但本侧过流保护可经其它侧复合电压闭锁（过流保护经过其他侧复合电压闭锁

34、投入情况）； 若TV断线保护投退原则断线保护投退原则控制字为0，当判断出本侧TV异常时，方向元件和复合电压元件都满足条件，这样复合电压闭锁方向过流保护就变为纯过流保护； 不论TV断线保护投退原则断线保护投退原则控制字为0或1，都不会使本侧复合电压元件起动其它侧复压过流。本侧电压退出对复合电压元件、方向元件本侧电压退出对复合电压元件、方向元件的影响：的影响： 本侧电压退出对复合电压元件、方向元件的影响：本侧电压退出对复合电压元件、方向元件的影响：当本侧TV检修或旁路代路未切换TV时，为保证本侧复合电压闭锁方向过流的正确动作，需投入本本侧电压退出侧电压退出压板或整定控制字，此时它对复合电压元件、方

35、向元件有如下影响：本侧复合电压元件不启动，但可由其它侧复合电压元件起动（过流保护经过其它侧复合电压闭锁投入情况）；本侧方向元件输出为正方向；不会使本侧复合电压元件起动其它侧过流元件（其它侧过流保护经过本侧复合电压闭锁投入情况）。 方向元件方向元件： 装置后备保护分别设有控制字过流方向指向来控制过流保护各段的方向指向 当过流方向指向过流方向指向控制字为0 0时，方向指向系统，灵敏角为225 当过流方向指向过流方向指向控制字为1 1时，方向指向变压器，灵敏角为45 同时装置分别设有控制字过流经方向过流经方向闭锁闭锁来控制过流保护各段是否经方向闭锁 接相配置正序电压极化的方向元件 A型和E型，选0接

36、线且电压用正序电压，当电流极性指向变压器，方向元件也指向变压器时，方向元件的灵敏角为48，向量分析如图4.1所示。 由图4.1-a可知，假定短路阻抗角K为78时，在AB相间故障时，I落后 U48，故0接线的A相元件能最灵敏的反应AB故障。 由图4.1-b可知，当三相故障时，IAK落后UA1短路阻抗角，假设K=78时，距最灵敏线差30。 由图4.1-c可知，当CA相故障时，假如K=78时，距最灵敏线差60，但在CA相故障时，C相元件最灵敏。因而，在相间故障时，故障领前相的方向元件，可在最灵敏状态下动作，三相故障时，三个方向元件均可动作。a.AB故障 b.三相故障 c.CA相故障 相间方向元件动作

37、特性相间方向元件动作特性方向指向变压器方向指向变压器 方向指向系统方向指向系统 Ilm=45Ilm=225UlUl方向指向系统时保护范围 过流保护方向元件指向系统时，此时做为系统故障的后备保护，保护范围是本侧母线故障及母线出口处故障。 方向元件指向变压器时，保护范围是：变压器故障、对侧母线故障及母线出口处故障。复合电压闭锁方向过流逻辑框图复合电压闭锁方向过流逻辑框图&=1&方向元件&复合电压元件=1&=1&=1t本侧电压退出硬压板投入低电压元件动作负序电压元件动作TV断线其它侧复合电压起动元件动作方向判别满足TV断线本侧电压退出硬压板投入过流保护经方向闭

38、锁投入过流元件动作本侧复合电压起动元件=1过流保护经复合电压闭锁投入过流保护硬压板投入过流保护软压板投入过流保护起动元件动作过流保护跳闸零序方向过流保护零序方向过流保护零序过流保护，主要作为变压器中性点接地运行时接地故障后备保护。通过整定控制字可控制各段零序过流是否经方向闭锁，是否经零序电压闭锁，是否经谐波闭锁，是否投入，跳哪几侧开关。 方向元件所采用的零序电流：方向元件所采用的零序电流： 装置设有零序方向判别用自产零序电流零序方向判别用自产零序电流控制字来选择方向元件所采用的零序电流。若零序方向判别零序方向判别用自产零序电流用自产零序电流控制字为1，方向元件所采用的零序电流是自产零序电流；若

39、零序方向判别用自产零序方向判别用自产零序电流零序电流控制字为0，方向元件所采用的零序电流为外接零序电流。方向元件：方向元件： 装置分别设有零序方向指向零序方向指向控制字来控制零序过流各段的方向指向。 当零序方向指向零序方向指向控制字为1时，方向指向变压器，方向灵敏角为255； 当零序方向指向零序方向指向控制字为0时，表示方向指向系统，方向灵敏角为75。 方向元件的动作特性如图3.10.1所示。同时装置分别设有零序过流经方向闭锁零序过流经方向闭锁控制字来控制零序过流各段是否经方向闭锁。当零序零序过流经方向闭锁过流经方向闭锁控制字为1时，本段零序过流保护经过方向闭锁。零序方向元件动作特性零序方向元

40、件动作特性方向指向系统方向指向系统 方向指向变压器方向指向变压器lm=75lm=255I0I03U03U0 注意：注意： 方向元件所用零序电压固定为自产零序电压。以上所指的方向均是指零序电流外接套管TA的正极性端在母线侧（变压器中性点的零序电流TA的正极性端在变压器侧），具体参见前面保护配置图，否则以上说明将与实际情况不符。 零序过流零序过流I段和段和II段所采用的零序电流：段所采用的零序电流： 装置分别设有零序过流用自产零序电流控制字来选择零序过流各段所采用的零序电流。若零序过流用自产零序电流控制字为1时，本段零序过流所采用的零序电流为自产零序电流；若零序过流用自产零序电流控制字为0时，本段

41、零序过流所采用的零序电流是外接零序电流。 注意：注意： 零序过流III段固定为外接零序电流。 零序电压闭锁元件：零序电压闭锁元件： 装置设有零序过流经零序电压闭锁控制字来控制零序过流各段是否经零序电压闭锁。当零序过流经零序电压闭锁控制字为1时，表示本段零序过流保护经过零序电压闭锁。TV异常对零序方向元件的影响：异常对零序方向元件的影响： TV异常对零序电压闭锁元件、零序方向元件的影响：异常对零序电压闭锁元件、零序方向元件的影响： 装置设有TV断线保护投退原则断线保护投退原则控制字来控制TV断线时零序方向元件和零序电压闭锁元件的动作行为。 若TV断线保护投退原则断线保护投退原则控制字为1，当装置

42、判断出本侧TV异常时，方向元件和零序电压闭锁元件不满足条件； 若TV断线保护投退原则断线保护投退原则控制字为0，当装置判断出本侧TV异常时，方向元件和零序电压闭锁元件都满足条件，零序电压闭锁零序方向过流保护就变为纯零序过流保护。本侧电压退出对零序方向过流的影响：本侧电压退出对零序方向过流的影响： 当本侧TV检修或旁路代路未切换TV时，为保证本侧零序电压闭锁零序方向过流的正确动作，需投入本侧电压退出本侧电压退出压板或整定控制字，此时它对零序电压闭锁零序方向过流有如下影响： i) 零序电压闭锁元件开放； ii) 方向元件输出为正方向。RCS-978RCS-978零序过流保护逻辑框图零序过流保护逻辑框图&=1&零序方向元件&零序方向满足TV断线零序过流保护软压板投入零序过流保护起动元件动作零序过流保护硬压板投入零序过流元件动作&本侧电压退出硬压板投入=1零序过流保护