厂用变压器保护

1、北京恒瑞定值电力科技有限公司低厂变保护测控装置,内容提要,一、变压器保护概述 二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差动保护装置 七、现场投运中注意事项,一、变压器保护概述,继电保护： 故障时准确切除变压器，防止故障扩大确保系统安全运行 测控： 监测变压器运行工况，并根据需要对之进行控制,油箱内部故障 各相绕组之间的相间短路 单相绕组部分线匝之间的匝间短 路 单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障 铁芯的烧损 油箱外部故障 出线的相间短路 绝缘套管闪烁或破坏引出线通过外壳发生的单相接

2、地短路,一、变压器保护概述,一、变压器保护概述,变压器常见异常工作状态 外部相间短路引起的过电流 外部接地短路 中性点过电压 负荷超过额定容量引起的过负荷 由于漏油而引起的油面下降 过励磁,内容提要,一、变压器保护基本原理 二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差动保护装置 七、现场投运中注意事项,二、变压器保护配置原则,反应变压器绕组及引出线的相间短路 2000KVA以上考虑配置纵联差动保护 6300KVA以上必须配置纵联差动保护 电流速断保护 反应变压器油箱内部故障和油面降低、温度 油

3、浸式变压器配置瓦斯保护；干式变压器配置温度保护 反应中性点直接接地电网中变压器外部接地短路 配置零序电流保护 反应变压器作为其它负荷的备用电源，可能过负荷时 配置过负荷保护 反应由于外部相间短路引起的变压器过电流 配置过电流保护、负序电流保护、复合电压过流保护、阻抗保护,内容提要,一、低压变压器保护基本原理 二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差动保护装置 七、现场投运中注意事项,三、低压变压器综合保护：差动保护,1、适用范围 容量大于2000KVA的变压器，当电流速断保护灵敏度不够时配

4、置 2、纵差动保护范围 各侧保护CT以内的变压器绕组和引出线的多相短路、大接地电流系统绕组和引出线的单相接地短路及绕组匝间短路,三、低压变压器综合保护差动保护,3、基本原理 正常运行工况下，如不考虑变压器损耗，差动电流 I1 +I2 = 0 即差流为0。反之则有内部故障发生，保护动作跳闸 外部故障时对差流影响较小,4、需要考虑的影响差流的因素 各侧CT参数不同引起的不平衡电流 正常工况下的励磁电流带来的不平衡电流 暂态励磁电流（励磁涌流） 其他 因此，差动保护需要有制动措施,三、低压变压器综合保护差动保护,变压器比率制动式差动保护,动作方程：IdIcdqd Ir0.5Ie时IdIcdqdKb(

5、Ir0.5Ie) Ir0.5Ie 时,其中：Id：差动电流Ir：制动电流Kb：比率制动系数Isd: 差动速断动作电流 (48Ie)Icdqd：最小差动电流启动电流Ie：变压器额定电流,三、低压变压器综合保护差动保护,变压器比率制动式差动保护,各侧CT的修正：幅值修正 修正各侧CT参数不同引起的不平衡电流 （幅值误差）外部修正或保护内部通过平衡系数数字修正根据各侧CT变比计算得出 相位修正（钟点数） 修正变压器各侧接法不同引起的不平衡电流 （相位和幅值误差）外部星三角修正或保护内部通过钟点数修正 低厂变： Y/Y（12点）、/ Y（11点）,三、低压变压器综合保护差动保护,变压器励磁涌流闭锁,三

6、、低压变压器综合保护差动保护,涌流的产生：由于变压器铁芯饱和的非线性，在空载合闸时或外部故障切除后电压恢复时会产生涌流，其幅值可能与短路电流相当。影响其大小和波形的因素很多。闭锁方式：谐波制动法：二次谐波制动 波形特征法：间断角、波形对称原理 小波变换法 其他方法我公司方法：采用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据，动作方程：Id2KxbId式中Id2为A、B、C三相差动电流中的二次谐波，Id为对应的三相差动电流，Kxb为二次谐波制动系数。保护采用分相闭锁的方式。,三、低压变压器综合保护差动保护,CT断线处理,瞬时闭锁，延时报警。 判据：高低压侧三相电流有一相为零时，则为CT断线。,整

7、定原则,反应变压器内部绕组及引出线的相间短路故障 动作判据：Imax=max(Ia,Ib,Ic) ImaxIsd 式中：Imax:A,B,C相电流最大值 Isd:速断动作电流,三、低压变压器综合保护高侧电流速断保护,整定原则,反应变压器外部相间短路故障 过流保护动作判据：Imax=max(Ia,Ib,Ic) ImaxIgl TTgl 负序过流动作判据： I2I2dz TT2dz 式中：Imax:A,B,C相电流最大值 I2dz:负序电流动作值 Igl:过流动作电流 Tgl:整定的过流保护动作时间 T2dz：整定的负序保护动作时间 负序保护在不对称保护时灵敏度高，但计算和配合较为复杂,三、低压变

8、压器综合保护过流、负序过流保护,整定原则,反应变压器作为其他负荷的备用电源，可能过负荷时。 动作判据： ImaxIgfh TTgfh 式中：Igfh:过负荷电流动作值 Tgfh:整定的过负荷保护动作时间（定时限） 另外还有其他三种动作时间特性： 正常反时限 非常反时限 超常反时限,三、低压变压器综合保护过负荷保护,整定原则,反应变压器中性点直接接地电网中变压器外部接地短路。 动作判据： IoIodz 或Io1+(Imax/Ie-1.05)/4Iodz ToTodz 式中：Io:高压侧零序电流动作值 Todz:整定的零序电流保护动作时间 如考虑防止不平衡电流引起误动，宜采用最大相电流制动,三、低

9、压变压器综合保护接地保护,整定原则,三、变压器非电量保护,非电量保护范围 变压器油箱内故障的主要保护，特别是铁芯故障。 非电量保护内容 一般变压器提供相关继电器接点 瓦斯信号来源于有载分接开关和变压器本体的瓦斯继电器 轻瓦斯：发信 重瓦斯：跳闸 油温高：发信/跳闸 压力释放：跳闸 冷控失电：发信/跳闸,非电量保护原理 中大型变压器一般要求从动跳闸，同时保护装置记录 中小型可以通过CPU采集，立即或延时跳闸,三、低压变压器综合保护非电量保护,对于F-C回路，当最大故障电流大于接触器开断电流时，需闭锁保护出口，待熔丝熔断后再跳开接触器。,F-C回路大电流闭锁,内容提要,一、低压变压器保护基本原理

10、二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差动保护装置 七、现场投运中注意事项,四、低压变压器的测控,测量的内容：交流量：U、I、P、Q、功率因数、F开关量：包括各侧开关位置和其他状态量直流量：油温电度量: 有无功电度控制的内容：提供变压器电源侧开关的操作回路电源侧开关控制,内容提要,一、低压变压器保护基本原理 二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差动保护装置 七、现场投运中注意事项,主

11、要用于低压变压器（10KV/380V 、6KV/380V 、3KV/380V ）的综合保护和测控。对于特大型低压变压器（2000KVA及以上，或速断保护灵敏度校验要求不合格）需加装与之配套的WDZ-441差动保护装置。装置可配置独立的操作回路和防跳回路，可适用于各种出口的变压器回路。,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,高压侧电流速断保护 高压侧电流限时速断保护 高压侧过流保护 高压侧过负荷保护（其时间特性可选择定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限之一） 高压侧负序过流一段保护 高压侧负序过流二段保护 高压侧接地保护（高压侧定时限零序过流保护） 低压侧零序过流保护（其时间特性可选择

12、定时限、正常反时限、非常反时限、超常反时限之一） 非电量保护,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,完备的保护功能,10路遥信开入采集、装置内部遥信、事故遥信 断路器遥控跳、合 遥测量：高侧三相电压、三相电流、P、Q、F、功率因数、零序电流 2路脉冲量输入实现外部电度表自动抄表 内嵌高精度智能电度表，可节省外部电度表（选配） 2路420mA直流模拟量输出（选配） 独立的操作回路和防跳回路（选配） 故障录波,五、WDZ-440低压变压器保护测控装置,测控功能,智能通讯卡：常规配置高速RS485现场总线，通讯速率高达115.2Kbps，并支持双网 支持CAN总线 支持10M工业以太网,五、WD

13、Z-440低压变压器保护测控装置,通讯功能,特点,采用先进的32位嵌入式微处理器 汉字显示、中文菜单 可预先设定5套定值适应各种运行工况 软硬件冗余设计，抗干扰性能强,内容提要,一、低压变压器保护基本原理 二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差动保护装置 七、现场投运中注意事项,六、WDZ-441低压变压器差动保护装置,适用于10kV/6kV的容量大于2000KVA的低压变压变的保护，一般与WDZ-440配套使用，采用两折线原理比率差动和差动速断。保护逻辑如下：,内容提要,一、低压变压器保护基本原理 二、低压变压器保护配置原则 三、低压变压器综合保护 四、低压变压器的测控 五、WDZ-440低压变压器保护测控装置 六、WDZ-441低压变压器差