第十一章 DSA232X-3变压器后备保护装置功能
11.1 DSA232X-3变压器后备保护装置的适用范围
变压器后备保护,适用于110kV及以下电压等级的双圈、三圈变压器。X=4,5,6。该系列装置包括:
DSA2326-3主变高后备保护;
DSA2325-3主变高低后备一体化保护; DSA2324-3主变低后备保护;
DSA2324A-3主变低后备保护测控装置; DSA2326A-3主变高后备保护测控装置。
11.2 DSA232X-3变压器后备保护装置的技术指标
DSA232X-3系列装置的主要技术参数见“2.3”。
11.3 DSA232X-3变压器后备保护装置的功能
11.3.1 测控功能
(1)交流遥测功能
DSA2324A、DSA2326A变压器后备保护装置的交流遥测功能的原理参见“4.1.1”的说明。
(2)遥信功能
DSA232X-3变压器后备保护装置的遥信功能具体参见“4.1.2”的说明。 (3)积分电度
DSA232X-3变压器后备保护装置的积分电度的原理参见“4.1.1”的说明。 (4)遥控功能
DSA2324A、DSA2326A变压器后备保护装置的遥控功能具体参见“4.1.4”的说明。 11.3.2 保护功能
11.3.2.1复合电压闭锁方向过电流保护
变压器过电流保护作为变压器相间短路后备保护起两个作用,在变压器内部相间故障时起近后备保护的作用,当变压器主保护拒动时经过整定延时后动作,跳开变压器各侧断路器;另,在外部相间故障时起远后备保护的作用,当外部相间故障引起变压器过电流时
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延时动作。变压器过电流保护的基本工作原理、构成和整定校验方法与输电线路过电流保护基本相同,但在实施时应考虑以下特点:
(1)变压器具有相当大的过载能力,在实际运行时往往要利用它的过载能力。因此,变压器过电流保护在整定时必须计及变压器过载的可能,防止过载时过电流保护误动。如果从定值上避开最大过载电流,保护的灵敏度往往就不能满足要求。所以变压器过电流保护一般采用电压闭锁,以降低动作电流,提高灵敏度。实际上一般用复合电压来闭锁变压器过电流保护,即发生对称性故障保护安装处电压低于定值或发生不对称故障负序电压高于定值时,开放过电流保护。
(2)电力变压器一般采用Y/△接法,在这种接线方式变压器的副方两相短路时,原方完好相也会有电流,从而降低故障相短路电流,使得保护灵敏度降低。因此原方的过电流保护应采用三相式接线。若电源侧配置的过电流保护要作为对侧母线相间故障的后备时,一定要注意保护的灵敏度,不仅电流定值要校验灵敏度(≥1.5),而且要校验复合电压定值的灵敏度,尤其是在低压侧故障时,高压侧复合电压定值的灵敏度,必要时需将低压侧或各侧的复合电压动作信号并接于高压侧。特别要注意低压母线故障时,主变后备保护要有足够灵敏度,以避免这种危害性极大的故障持续和蔓延。
DSA系列变压器保护在高压侧后备保护中设置了两段复合电压闭锁方向过电流保护(必要时可增至三段或四段),每段三个时限,每段的方向可分别投退,共用一个方向元件;每段的复合电压元件独立并可分别投退,共用一套复合电压定值。在中压侧和低压侧后备保护中设置一段复合电压闭锁方向过电流保护(必要时可增加)。
复合电压闭锁方向过电流保护的逻辑如图3-1所示。
低电压闭锁投退压板退出I1LvBsOnOff=off负序电压闭锁投退压板退出I1FvBsOnOff=off中压侧复压闭锁投退压板退出I1 IN1=off低压侧复压闭锁投退压板退出I1 IN2=off低电压闭锁投退压板投入I1LvBsOnOff=onUab
图3-1
11.3.2.2 过负荷保护
过负荷保护是为了反应变压器在异常状态下因过负荷而引起的过电流,动作后发出告
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警信号、启动风冷或闭锁有载调压,由运行调度人员采取措施转移负荷或限制负荷。由于过负荷都是对称的,所以过负荷保护采用单相接线,保护逻辑如图3-2所示。
IolOnOff=ONIb>Iolzd&&Tolzd
跳闸告警矩阵
IolbsOnOff=ONIb>IolbszdTolbszd
跳闸告警矩阵
IocOnOff=ONIb>Ioczd&
2s 跳闸告警矩阵
IocOnOff=ONIb 4s图3-2 跳闸告警矩阵 11.3.2.3 限时速断保护 运行整定规程规定:如果变压器低压侧无母线差动保护,电源侧高压线路的继电保护整定值对该低压母线又无足够的灵敏系数时,应按下述原则考虑保护问题。 如变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线有规程规定的灵敏系数时,则在变压器的低压侧断路器与高压侧断路器上配置的过电流保护将成为该低压母线的主保护及后备保护。 如变压器高压侧的过电流保护对该低压母线无规程规定的灵敏系数时,则在变压器低压侧断路器上应配置两套完全独立的过电流保护作为该低压母线的主保护及后备保护。在这种情况下,要求这两套过流保护接于不同的电流互感器,经不同的直流熔断器供电并分别作用于该低压侧断路器与高压侧断路器(或变压器各侧断路器)。 为突出作为低压侧母线主保护的重要性,DSA系列变压器中/低压侧后备保护中的一段过流保护被命名为限时速断保护。在微机保护中三段式电流保护没有本质上的区别,保护逻辑相同,只需在电流定值与延时上区分开来即可。考虑到作为低压侧母线主保护,该限时速断保护的电流定值比较大,灵敏度有所保证,因此该保护不经复合电压闭锁,限时速 断保护亦可作馈线近后备保护作用。限时速断保护逻辑如图3-3所示。 Ia>I3zdIb>I3zdIc>I3zdI3t1OnOff=ON+I3t2OnOff=ON&&Ti31zdTi32zd跳闸矩阵 图3-3 11.3.2.4 零序电流保护 变压器接地故障后备保护的配置和中性点直接接地系统中变压器中性点的接地方式及绝缘水平有关,零序电流保护、间隙零序电流保护和零序电压保护也是相互关联的,因此本说明书将接地故障后备保护的配置作为一个专门的问题在第3.5.3小节详细说明。零序电流保护有两段,其中第一段有两个时限,经零序电压闭锁且每段可分别投退,共用一套闭锁零序电压定值。除大型自耦变压器外,零序电流一般取自中性点零序TA,故现场也有要求用中性点接地刀闸状态来闭锁零序电流保护的。 零序电流保护的逻辑如图3-4所示。 I0t1OnOff=ONI0>I01zdU0 图3-4 11.3.2.5 间隙零序电流保护 运行整定规程规定:110kV变压器中性点放电间隙零序电流保护的一次电流定值一般可整定为40~100A,保护动作后带0.3~0.5s延时跳开变压器各侧断路器。 DSA系列变压器后备保护中,间隙零序电流定值范围1~20A,时间定值范围0~10s,具有“自动投退”功能,该功能可投退。“自动投退”指保护随中性点接地刀闸的状态而自动投退,具体而言,中性点接地刀闸拉开则保护投入,反之保护则自动退出。 间隙零序电流保护的逻辑如图3-5所示。 I0x>I0xzd中性点地刀分位Ztt=ONZtt=OFFI0xOnOff=ON&&&Ti0xzd+跳闸矩阵 -5-