变压器微机保护装置的设计原理 1、设计背景 键盘输入和液晶显示模块又称为人机接口模块，主要负责参数的输入和状态的显示，这里采用的是小键盘输入和LCD1602液晶模块。 电流检测模块采用的是Maxim公司生产的Max471芯片，电压检测模块采用AD736，温度监测模块选用Maxim公司的MAX6674。在电压、电流分别通过电压互感器和电流互感器后，再经过电流、电压监测模块，进行对数据的采集与转换；变压器的温度直接通过温度监测模块进行收集，接着把转换过的数据通入单片机中进行处理，最后报警并显示变压器当前的参数值并自动地控制、调整变压器的运行。 三、系统模块的设计 从总体上看，变压器智能保护系统可以分为以下模块：CPU模块、温度信号处理模块、电流信号监测处理模块、电压信号监测处理模块及<显示）输出模块、通信模块。下面我们就一一进行较为详细的阐述。 1、CPU模块 在本设计中采用的微处理器 110kV主变压器保护技术规范书工程项目： 广西电网公司 年月 目录 1 总则 2工程概况 3 一般技术要求 3.1 气象特征与环境条件 3.2技术参数要求 3.3 技术要求 4 主变保护的构成和功能要求 4.1主变保护的构成 4.2保护功能的要求 4.3 通信功能 4.4 GPS对时功能 4.5 录波功能 5 对保护柜的要求 6 供货范围 7 技术服务 8 质量保证和试验 9 包装、标志、运输和保管 10 供方填写的技术性能 附件一差异表 附件二投标人需要说明的其他问题 １总则 1.1本规范书适用于110kV主变压器保护设备，它提出110kV主变压器保护设备的功能设计、结构、性能、和试验等方面的技术要求。供方可提供高质量(可靠性高、损耗低、运行维护方便)的设备和附件来满足规范书中设计及工艺的标准要求。 1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。1.3 供方应以书面形式对本规范书的条款逐条做出详细应答，确认对本规范书要求的满足和差异，对偏差部分应列出偏差表作详细描述。 1.4 本设备技术规范书所使用的标准如与供方所执行的标准有偏差时，按高标准执行。 1.5 本设备技术规范书经需供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.6 本设备技术规范书未尽事宜，由需供双方协商确定。 1.7 标准 本规范书提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，对国家有关的强制性标准，必须满足其要求。 GB14285-1993 继电保护和安全自动装置技术规程 DL 478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件 DL 479-1992 静态距离保护装置技术条件 DL/T 670-1999 微机母线保护装置通用技术条件 DL/T 5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规定 广西电网继电保护配置及选型技术原则 规范书中所有设备、备品备件，除规定的技术要求和参数外，其余均应遵照最新版的IEC 标准及和中国规程要求。 供方在执行本规范书所列标准有矛盾时，按较高标准执行。 1.8 供方应获得ISO9000（GB/T 19000）资格认证书或具备等同质量认证证书。提供的设备必须具有相应电压等级系统一年两套成功运行经验，应通过有国家认可资格的质检单位、试验室的动模试验及谐波和扰动影响试验的考核，应有两部鉴定文件或等同有效的证明文件。 1 引言 继电保护是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过分析，找到符合电网要求的继电保护方案。 继电保护技术的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。因此电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。要结合具体条件和要求，本设计从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施，突出重点，统筹兼顾，妥善处理，以达到保证电网安全经济运行的目的。 在电力系统发生故障中，继电保护装置能够及时地将故障部分从系统中切除，从而保证电力设备安全和限制故障波及范围，最大限度地减少电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，从而满足电力系统稳定性的要求，改善继电保护装置的性能，提高电力系统的安全水平。 2 课程设计任务和要求 通过本课程设计，巩固和加深在《电力系统基础》、《电力系统分析》和《电力 系统继电保护与自动化装置》课程中所学的理论知识，基本掌握电力系统继电保护设计的一般方法，提高电气设计的设计能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。 要求完成的主要任务: 要求根据所给条件确定变电所整定继电保护设计方案，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 设计基本资料: 某变电所的电气主接线如图所示。已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数：MVA S N 5.31=，电压：kV 11/%5.225.38/%5.24110?±?±，接线：)1211//(//011--?y Y d y Y N 。短路电压：5.10(%)=HM U ； 6(%);17(%),==ML L H U U 。两台变压器同时运行，110kV 侧的中性点只有一台接地； 若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如图所示。（请把图中的L1的参数改为L1=20km ） ～ 图2.1变电所的电气主接线图 110kV变压器保护专用技术规范 招标文件 XX供电公司 110kV变压器爱护（主后分置） 专用技术规范 xxxxx电力公司 20XX年X月 目次 1 标准技术参数 (119) 2 项目需求部分 (120) 2.1 物资需求及供货范畴一览表 (120) 2.2 必备的备品备件、专用工具和仪器外表供货表 (121) 2.3 图纸资料提交 (121) 2.4 工程概况 (121) 2.5 使用条件 (122) 2.6 项目单位技术差异表 (122) 2.7 一次、二次及土建接口要求（适用扩建工程） (122) 3 投标人响应部分 (122) 3.1 投标人技术偏差表 (123) 3.2 销售及运行业绩表 (123) 3.3 举荐的备品备件、专用工具和仪器外表供货 (123) 3.4 最终用户的使用情形证明 (123) 3.5 投标人提供的试验检测报告表 (123) 3.6 投标人提供的鉴定证书表 (124) 1标准技术参数 投标人应认真逐项填写标准技术参数表（见表1～表5）中投标人保证值，不能空格，也不能以“响应”两字代替，不承诺改动招标人要求值。如有差异，请填写表12投标人技术偏差表。 表1110kV变压器差动爱护标准技术参数表 表2110kV变压器后备爱护标准技术参数表 表3110kV非电量爱护标准技术参数表 表4打印机标准技术参数表 表5爱护柜标准技术参数表 注 1. 项目单位对标准技术参数表中参数有差异时，可在项目需求部分的项目单位技术差异表中给出，投标人应对该差异表响应。差异表与标准技术参数表中参数不同时，以差异表给出的参数为准。 2. 参数名称栏中带*的参数为重要参数。如不能满足要求，将被视为实质性不符合招标文件要求。 2项目需求部分 2.1物资需求及供货范畴一览表 表6物资需求及供货范畴一览表 表7可选择的技术参数表 一、简介 1.概述 DMP300型微机变压器差动保护测控装置，适用于110KV及以下电压等级的三圈变或两圈变，具有开入采集、脉冲电度量采集、遥控输出、通讯功能。其中DMP321适用于三圈变，DMP322适用于两圈变。 保护功能：a）差电流速断保护 b）二次谐波制动的比率差动保护 c）CT断线识别和闭锁功能 d）过负荷告警 e）过载启动风冷 f）过载闭锁有载调压 遥信量采集：a）本体轻、重瓦斯信号 有载轻、重瓦斯信号 压力释放信号 变压器超温告警 b）主变一侧开关的弹簧未储能、压力异常闭锁、报警 c）从主变一侧开关操作箱中采集开关跳、合位，手跳、手合开关量脉冲电量：一路有功脉冲电度、一路无功脉冲电度 遥控：遥控主变一侧开关 2.特点： 1）差动保护中各侧电流平衡补偿由软件完成，中低压侧电流不平衡系数均以高压侧为基准。变压器各侧CT二次电流相位也由软件自动校正，即变压器各侧CT二次回路可接成丫型（也可选择常规接线），这样简化了CT二次接线，增加了可靠性。 1)变压器保护的差动保护与后备保护完全独立，各侧后备也完全独立，独立的工作电 源、CPU实现真正意义上的主、后备保护，极大地提高了主变保护的可靠性。 2)通过菜单可直接查看主变各侧电流值的大小、相位关系，差电流大小，方便用户调 试与主变投运。 3)选用高性能、高可靠性的80C196单片机，高度集成的PSD可编程外围芯片；宽温军 用、工业级芯片；高精度阻容元件；进口密封继电器。 4)抗干扰、抗震动的结构设计 全封闭金属单元机箱，箱内插板间加装隔离金属屏蔽板；高可靠性的进口接插件，加装固定挡条。 5)独到的多重抗干扰设计 单元装置采取了隔离、软硬件滤波、看门狗电路、智能诊断各种开放闭锁控制，ALL IN ONE的主板电路设计原则，新型结构设计等多种抗干扰措施，取得了良好的效果。 6)体积小、模块化，既可安装于开关柜，构成分散式系统，又可集中组屏。 7)大屏幕液晶汉字显示运行参数、菜单，具有极好的人机界面，操作简单、直观、易 学、易用。 8)所有保护功能均可根据需要直接投退，操作简单。 9)软件实现交流通道的模拟量精度调整，取消了传统的采保通道的误差补偿电位器， 不但简化了硬件，更方便了现场调试、校验，还提高了精度。 10)独到的远动试验菜单功能。装置中设有“远动试验”菜单,通过菜单按钮进行远动信息 传输试验,如“差动速断动作”、“高压侧CT断线告警”等，无需试验接点真正闭合，可在线试验，方便了远动调试。 11)多层次的PASSWORD：运行人员口令、保护人员口令、远动人员口令。 12)事件记录分类记录32条故障信息，32条预告信息，8条自检信息，并具掉电保持功 能。 1 继电保护相关理论知识 1.1 继电保护的概述 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。 1.2.1 继电保护的任务 当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 1.2.2继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护：（1）反映电气量的保护 电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此，在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别．就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如：反映电流增大构成过电流保护； 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外．还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。 同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。 变压器差动保护 一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）； 二：差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护 三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述： 1、图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压U高 =220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KV A, I1’：流过变压器高压侧的一次电流； I”：流过变压器低压侧的一次电流； I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流； I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流； nh：高压侧电流互感器CT1变比； nl：低压侧电流互感器CT2变比； nB：变压器的变比； 各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内：CT1到CT2的范围之内； 3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地） 单相接地故障以及匝间、层间短路故障； 四：差动的特性 1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图： 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性： o：图二的坐标原点； f：差动保护的最小制动电流； d：差动保护的最小动作电流； p：比率制动斜线上的任一点； e：p点的纵坐标； b：p点的横坐标； 动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时， 由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲 线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此， 图中阴影部分，即差动保护的动作区； 制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区； 比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。以p点为 例：计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下： 差动保护有关定值整定如下：最小动作电流Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法， 施加高压侧电流I1=6A,180度，低压侧电流I2=6A,0度，固定I1升 I2,当I2升到9.4A的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就 判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。500kv一下等级的变压器之 毕业设计 设计题目电力变压器保护设计系（部）电力工程系 学科专业供用电技术 班级 姓名 学号 指导教师 二〇一六年四月二十三日 工程学院毕业设计任务书 工程学院毕业设计成绩表 摘要 电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。 本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下，按照指导老师所给的原始资料，通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。 关键词电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算 ABSTRACT The transformer is the essential equipment in the electrical power system．Its breakdown might bring the serious influence to the power supply reliability and the system safely operation．At the same time the large capacity power transformer is the extremely precious equipment．Therefore．We must install the reliable relay protection installment according to the transformer capacity rankand the important degree． The article is about the relay protection of the transformer.I had consulted many experts and teachers before I finished the article．At the same time the massive specialized materials was consulted by me． It is not diffcult to understand the logical organiztion of the article for readers．And the article will bring the usful help to the comrades who is working as a electrical engineer. Keywords Power System Fault Condition, Power Transformer, Relay 课程设计（论文） 题目10kv干式配电变压器微机保护设计学生姓名 学号 班级 指导教师 评阅教师 完成日期2014 年12 月 5 日 10kv干式配电变压器微机保护装置设计 引言 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平的不断提高，城乡用电负荷不断增加，在电力紧缺的情况下，无油、防火、寿命长、低噪、维修简单、安全可靠的10kv干式配电变压器得到越来越广泛的应用。 本文将通过对变压器微机保护原理的阐述和分析，以10kv干式变压器为对象设计一套微机保护装置，包括了与微机保护相配合的主接线形式、主要电器设备及保护配置方式的选择，并对保护装置的信号、开关量输入输出、时钟、数据存储、数据通信等功能模块进行选型设计，使之具有对变压器电压、电流、温度实时监控，反映故障并对故障信息进行存储和与计算机进行通信等功能。 关键字：10kv 干式变压器微机保护 目录 1 绪论---------------------------------------------------------------------------------------------- 4 2 微机保护系统组成、特点及其功能 ------------------------------------------------------ 4 2.1 硬件部分 ------------------------------------------------------------------------------- 4 2.2 软件部分 ------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 微机保护的功能 ---------------------------------------------------------------------- 6 3 变压器微机保护配置 ------------------------------------------------------------------------ 7 4 微机保护功能模块设计 -------------------------------------------------------------------- 8 4.1 信号处理模块设计 ------------------------------------------------------------------- 8 4.2 开关量输入/输出模块设计--------------------------------------------------------- 9 4.3 实时时钟模块和数据存储模块设计 -------------------------------------------- 10 5 变压器微机保护演示装置硬件电路设计--------------------------------------------- 10 5.1 键盘输入电路 ----------------------------------------------------------------------- 11 5.2 输出模块 ----------------------------------------------------------------------------- 11 6 软件设计-------------------------------------------------------------------------------------- 13 6.1 单片机软件编程 -------------------------------------------------------------------- 13 6.2 部分程序流程图 -------------------------------------------------------------------- 13 6.2.1 数据采集程序流程图------------------------------------------------------ 13 6.2.2 键盘显示程序--------------------------------------------------------------- 14 6.2.3 LCD显示程序 -------------------------------------------------------------------------- 15 6.3 主程序流程图如下 ----------------------------------------------------------------- 16 7 总结-------------------------------------------------------------------------------------------- 16 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------- 16 110KV 主变压器综合保护整定原则 主变差动保护里主要包括有差动速断、比例制动差动、二次谐波系数、平衡系数等定值。主要计算过程： 1、收集主变容量、额定电压、额定电流及TA 变比等参数； 2、了解保护装置原理，确认保护是发展变化 高压还是低压侧为基准侧； 3、看图确认电流互感器的二次接线方式； 4、注意主变投运后带负荷检查电流相量。 举例说明： 变压器铭牌额定容量31.5MV A ，TA 二次额定电流5A ，高压侧额定电压110KV ，高压侧TA 变比400/5，低压侧额定电压6.3KV ，低压侧TA 变比3000/5，变压器一次接线方式Y/△-11， TA 二次接线高低压均采用星形接线。 1、变压器额定电流计算： 1） 计算变压器各侧额定电流 e e e U S I 3= 式中Se －变压器最大额定容量，Ue －计算侧额 定电压 2） 计算各侧二次额定电流及平衡系数 H LH H e He n I I ..= =165.4/80=2.067A M LH M e Me n I I ..==??? L LH L e Le n I I ..= =2886/600=4.81A 式中：H e I .——高压一次额定电流, He I ——高压二次额定电流 H LH n .—高压侧CT 变比, 保护定值的确定 1、差动电流速断保护 按躲过变压器空载投入时励磁涌流和外部短路时流入保护的最大不平衡电流整定 一般取： I dz =KI e /n 式中：I dz ：差电流速断的动作电流 I e ：为保护基准侧额定电流；德威特公司的差动保护是以低压侧为基准侧） K ：倍数 6300KV A 及以下 7~12 6300~31500KV A 4.5~7.0 40000~120000KV A 3.0~6.0 120000KV A 2.0~5.0 2、纵差保护 1） 纵差保护最小动作电流的整定 最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流 I dz.min =K K (K c +ΔU+Δm)I e /n 式中： I e ：变压器的额定电流 n ：电流互感器的变比 K K ：可靠系数，取1.3~1.5 K c ：电流互感器的比误差，10P 型取0.03×2，5P 型和TP 型取0.01×2 第二节变压器差动保护 1.概述 电气主设备内部故障的主保护方案之一是差动保护，差动保护在发电机上的应用是比较简单的，但是作为变压器内部故障的主保护，差动保护将有许多特点和困难。 变压器有两个和更多个电压等级，构成差动保护所用电流互感器的额定参数各不相同，由此产生的差动保护不平衡电流将比发电机大得多。 变压器每相原副边电流之差(正常运行时的励磁涌流)将作为变压器差动保护不平衡电流的一种来源，特别是当变压器过励磁运行时，励磁电流可达变压器额定电流的水平，势必引起差动保护误动作。更有甚者，在空载变压器突然合闸时，或者变压器外部短路被切除而变压器端电压突然恢复时，暂态励磁电流(即励磁涌流)的大小可与短路电流相比拟，在这样大的不平衡电流下，要求差动保护不误动，是一个相当复杂困难的技术问题。 正常运行中的变压器，根据电力系统的要求，需要调节分接头，这又将增大变压器差动保护的不平衡电流。 变压器差动保护能反应高、低压绕组的匝间短路，而匝间短路时虽然短路环中的电流很大，但流入差动保护的电流可能不大。 变压器差动保护还应能反应高压侧(中性点直接接地系统)经高阻接地的单相短路，此时故障电流也较小。 综上所述，差动保护用于变压器，一方面由于各种因素产生较大和很大的不平衡电流，另一方面又要求能反应具有流出电流的轻微匝间短路，可见变压器差动保护要比发电机差动保护复杂得多。 2.配置原则 对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定： (1) 10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动 保护。6.3MVA及以下单独运行的重要变压器，亦可装设纵联差动保护。 (2) 10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护。2MVA及以上的变压器，当电 流速断灵敏系数不符合要求时，宜装设纵联差动保护。 (3) 0.4MVA及以上，一次电压为10kV及以下，线圈为三角-星形连接的变压器，可采用两 相三继电器式的过流保护。 (4) 以上所述各相保护装置，应动作于断开变压器的各侧断路器。 3.要求达到的性能指标 (1) 具有防止区外故障误动的制动特性； (2) 具有防止励磁涌流引起误动的功能； (3) 宜具有TA断线判别功能，并能选择闭锁差动或报警，当电流超过额定电流的 1.5～2倍 时可自动解除闭锁； (4) 动作时间(2倍整定值时)不大于50ms； (5) 整定值允差±5%。 4.原理及其微机实现 4.1四方 4.1.1 保护原理 变压器差动包括主变差动、发变组差动、厂用变差动、起/备变差动、励磁变差动等，对于高压侧为500kV的一个半开关接线方式，发变组差动及主变差动保护应反应四侧的电流量。 简述110kV主变压器保护的基本配置 刘朝东 目录 1、概述 (2) 2、主变差动保护 (2) 3、主变后备保护 (4) 3.1、高后备保护 (4) 3.1.1、复压闭锁方向过流保护 (4) 3.1.2、接地零序保护（变压器中性点直接接地） (5) 3.1.3、非接地间隙零序保护（变压器中性点不接地或经间隙接地） (5) 3.1.4、装置空开配置 (5) 3.1.5、装置硬压板配置 (6) 3.2、中、低后备保护 (6) 4、主变非电量保护 (6) 5、结语 (7) 【摘要】本文主要从运行的角度，对主变保护的基本原理、接线、装置空开配置、装置硬压板配置做了简单的概述，理顺主变保护的配置，对装置接线、空气开关、硬压板有清晰的认识。 【关键词】主变保护；空开配置；压板配置 1、概述 随着电力系统一体化管理的全面展开，对变电站运行人员的要求有了很大的变化，尤其是对个人业务技能水平的要求会更加苛刻，不学习就满足不了现在的运行要求，就不能保证安全的运行，学习势在必行。作为变电站的核心设备，主变压器我们不但需要懂得一次部分的维护，也需要知道二次部分的基本保护配置及原理，为此下面就对主变保护基本配置进行简单的梳理。 主变保护根据反映参数不同，可分为电气量保护和非电气量保护；而根据保护的不同作用分为主保护和后备保护，具体是：重瓦斯保护和差动保护构成了主变的主保护，而主变各侧配置相应的后备保护。 2、主变差动保护 差动保护即是主变的主保护之一，是归属于电气量保护，以各侧的电流为参数，用于保护变压器内部、套管及引出线上的各类故障，保护范围为三侧电流互感器之间，差动保护动作后跳开三侧断路器，一般配有专门的差动保护装置。 D M P322微机变压器差 动保护装置 1 适用范围 DMP322微机变压器差动保护装置适用于两圈变压器，可集中组屏，也可分散于开关柜。 2 主要功能 2.1保护功能 ①差动速断保护 ②二次谐波制动的比率差动保护 ③CT断线闭锁比率差动保护并告警 ④差流告警 ⑤过负荷告警 ⑥过载启动风冷 ⑦过载闭锁有载调压 ⑧本体保护信号 以上各种保护均有软件开关，可分别投入和退出。 2.2远动功能 主变一侧开关位置遥信及开关事件遥信。 主变本体信号如下：本体轻重瓦斯信号、有载轻重瓦斯信号、超温告警信号、超温跳闸信号、压力释放信号、风扇故障、油位过高、油位异常、油位过低。 主变一侧开关遥控。 2.3录波功能 装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。 3 技术指标 3.1额定数据 交流电流 5A、1A 交流电压 100V 交流频率 50HZ 直流电压 220V、110V 3.2功率消耗 交流电流回路 IN=5A 每相不大于0.5VA 交流电压回路 U=UN 每相不大于0.2VA 直流电源回路正常工作不大于10W 保护动作不大于20W 3.3过载能力 交流电流回路 2倍额定电流连续工作 10倍额定电流允许10S 40倍额定电流允许1S 交流电压回路 1.2倍额定电压连续工作 直流电源回路 80%—110%额定电压连续工作 3.4测量误差 测量电流电压不大于±0.3% 有(无)功功率不大于±0.5% 保护电流不大于±3% 3.5温度影响 正常工作温度： -10℃～ 55℃ 极限工作温度： -25℃～ 75℃ 装置在-10℃～55℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±1%。 3.6安全与电磁兼容 ①脉冲干扰试验 能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验. ②静电放电抗扰度测试 能承受IEC61000-4-2标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。 ③射频电磁场辐射抗扰度测试 能承受IEC61000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。 ④电快速瞬变脉冲群抗扰度测试 能承受IEC61000-4-4标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。 ⑤浪涌(冲击) 抗扰度试验 能承受IEC61000-4-5标准Ⅳ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。 继电器 36 2000 年3 月RELAY 第28 卷第3 期 关于变压器微机保护组屏方案及装置设计的几点看法 苏茂钧,肖正强,牛红星,孙东雷,韩晓明 (许继四方分公司, 河南许昌461000) 摘要: 微机保护以其灵活、可靠、易维护和通讯功能强大等特性成为当前国内继电保护主流。我们对许继四 方分公司已投运的变压器微机保护进行归纳、整理和分析;针对变压器微机保护的装置、软件及组屏设计中的 一些思路和所遇到的问题,结合用户建议和解决方案提出几点看法。 关键词: 保护; 元件; 微机保护; 变压器 中图分类号: TM773 文献标识码:B 文章编号:1003-4897(2000) 03-0036-04 1 CST 系列变压器微机保护的特点 四方公司根据不同的电压等级和用户的不同要 求,开发出了多品种多系列的变压器微机保护装置。 从性能上分,有独立主保护的CST30 系列、适用于 220kV 及以上电压等级的CST100 系列、220kV 及以 下电压等级的CST200 系列、所用变CST300 系列、农 电CST400 系列等;从结构上看,有主后同一机箱、三 侧后备同一机箱、;从主保护 护装设于套管CT , 另一套装设于开关CT 。此配置 方案加强了变压器内部故障的检测能力,并在母线 与旁路切换的瞬时,尚能由套管CT 上装设的差动 保护进行变压器保护。其中,两套主保护装置可采 用相同原理的比率差动保护(如GCST231B22233A 、 GCST231B22234A 配屏方案) ,也可采取不同原理(如 GCST31A22233A 、GCST33A22234A 配屏方案) ,后备保 护采用三侧后备共用机箱的方案。 2) 组屏设计也可遵循主后保护各自独立的原 别波形原理。 制动原理分,有二次谐波原理、间断角原理和模糊识 其中CST100 系列采用双VFC 、 双CPU 的硬件冗 变压器保护整定实例 一、110kV变压器保护整定实例 1、110kV党留庄变电站一次接线图 110kV系统：村党线111断路器、官党线112断路器强电源，党药线T中抗线113断路器、鑫庄线114断路器弱电源。 35kV系统：1回党长线322断路器为负荷线。 10kV系统：4回负荷线。 2、110kV党留庄变电站变压器参数 型号：SSZ11-50000/110 容量比：50MVA/50MVA/50MVA 额定电压：110±8×1.25％kV/38.5±2×2.5％kV/10.5kV 额定电流：262.4A/780.2A/2740.3A （高中、高低、中低）阻抗电压：10.3％/18.3％/6.4％ 3、110kV党留庄变电站2＃主变保护定值整定 1）差动速断电流 一般取额定电流的5～8倍（躲励磁涌流），且要求保护安装处灵敏度不小于1.5（差动速断保护围到高压绕组）。 动作值：5Ie＝5×262.4＝1312A 灵敏度校验：保护安装处I(2)=2503 A Klm＝2503÷1312＝1.9>1.5 2）差动保护启动电流 一般取额定电流的0.3～0.8倍（此保护有涌流差别能力，所以躲不平衡电流），且要求灵敏度不小于1.5（差动保护围为变压器全围）。 动作值：0.5Ie＝0.5×262.4＝131.2 A 灵敏度校验：主变低压侧故障I(2)=806 A Klm＝806÷131.2＝6>1.5 3）高压侧复合电压闭锁电流（单侧电源变压器只配置一段）一般按变压器额定电流整定，计算公式为: I＝K K×Ie/ K f K K-可靠系数，取1.1～1.3 K f-返回系数，取0.85～0.95 动作值：I＝1.1（为与低压侧过流II段配合）×1.1×262.4÷0.85＝372.8 A WDZ-5241变压器差动保护装置 1装置功能 WDZ-5241变压器差动保护装置主要用于10KV及以下容量为6300KV A以上或2000KV A以上电流速断保护灵敏性不满足要求的大容量低压变压器的差动保护，与配套的WDZ-5242变压器保护测控装置共同构成大型变压器的全套保护。 WDZ-5200系列变压器保护装置还包括WDZ-5242变压器保护测控装置、WDZ-5243变压器综合保护测控装置、WDZ-5244三卷变差动保护装置，其在保护、测控功能的区别见下表所示。 2保护功能及原理 2.1差动起动元件 装置差动速断和比率差动采用突变量起动元件和过流起动元件，当差动电流发生突变或者差动电流的最大值大于相应的过流定值时，起动元件动作并展宽10s，开放起动继电器。 2.2 差动电流制动电流计算公式 按照同名端同在变压器侧或母线侧的原则，进行差动电流的计算，即为两侧电流的矢量 和；制动电流按照两侧电流绝对值和的一半计算。 装置支持钟点数接线为YN,y/YN,d11/d,YN11/d,YN1，通过折算到高压侧的副边变比系数K phl 自动进行星三角转换，不需要通过外部转换。 额定二次值低侧额定一次值高侧高侧额定电压额定二次值 高侧额定一次值低侧低侧额定电压CT CT CT CT ????= phl K 变压器钟点数为YN ，y ： ??? ?????+=??? ???+=? ???phl al ah a phl al ah a K I I DI K I I HI 2 ??? ?????+=??? ???+=? ???phl bl bh b phl bl bh b K I I DI K I I HI 2 ??? ?????+=??? ???+=? ???phl cl ch c phl cl ch c K I I DI K I I HI 2 式中： DI a 、DI b 、DI c ：变压器A 、B 、C 差动电流 HI a 、HI b 、HI c ：变压器A 、B 、C 制动电流 I ah 、I bh 、I ch ：变压器高压侧A 、B 、C 电流 I al 、I bl 、I cl ：变压器低压侧A 、B 、C 电流 变压器钟点数为YN ，d11： ??? ??? ??+??? ??-=???????+??? ??-=??????phl al bh ah a phl al bh ah a K I I I DI K I I I HI 32 3 ??? ??? ??+??? ??-=???????+??? ??-=??????phl bl ch bh b phl bl ch bh b K I I I DI K I I I HI 32 3 微机变压器保护双重化配置的典型设计 摘要：针对微机变压器保护双重化配置的典型设计，详述了其中各保护配置的目的、接线方式及整定原则，并对变压器失灵保护、非电量保护反措以及变压器保护压板的简化方面做了进一步探讨。 关键词：变压器保护；双重化配置；保护配置 1．引言 根据国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中“对于220kV主变压器的微机保护必须采用双重化”的精神，结合反措的实施、设计规范化以及现场运行安全性等问题，组织召开了由生产、设计、运行各部门参加的研讨会，就如何在安全可靠的基础上使保护配置和整定运行有一个较为统一、合理、实用的方案进行了充分的讨论，制定出适合安徽省220kV系统降压变压器的《微机变压器保护双重配置典型设计》，现将其基本原则简要介绍如下。 2．保护组屏方式 组屏方式的基本原则是：相互独立、安全可靠，并兼顾投停、检修的灵活便利。主要考虑在一套保护异常停役的情况下，另一套保护仍能担当起保护变压器的重任；其次考虑两块屏之间的连线尽量少，以减少因二次回路接线复杂造成的差错或隐患而引发的保护误动。从全国近两年主变保护动作统计分析看，二次回路的复杂性是造成主变保护不正确动作的主要原因之一。因此，典设采用双主双后配置，即按两块屏设计，每块屏上配置一套主保护和一组完全相同的后备保护。其中，一块屏上除设有主、后保护外，还设有非电量、失灵与非全相保护、110kV侧操作箱（电压切换箱）及35kV（或6kV）侧操作箱；另一块屏上除设有主、后保护外，还设有220kV侧操作箱（电压切换箱）。 3．主保护配置 典设选用二次谐波制动的差动保护及波形对称原理的变压器差动保护作主保护，其原因是利用各自的优势，进行互补。现在较成熟的变压器差动保护都是利用二次谐波制动原理躲励磁涌流的方式，但使用二次谐波制动原理，当变压器空载合闸时发生单相或两相内部故障，差动保护因涌流制动而不动作。 大型变压器时间常数都很长，一般涌流过程超过5s，在发生上述故障时，主保护要等到涌流消失才能出口，延误动作时间。而波形对称原理的变压器差动保护是利用一种波形对称算法，将变压器在空载合闸时产生的励磁涌流和故障电流区分开来，具体的方法是：先将流入继电器的差流进行微分，再将微分后差流的前半波和后半波作对称比较。当变压器合闸时发生故障，利用波形对称原理计算，保护不受健全相的影响，能快速出口，可靠动作。曾在华东、华北进行的动模试验结果也说明了这个问题，在变压器空载合闸合于5%的匝间故障的试验中，二次谐波制动原理的差动保护，出口时间一般都在100ms，而波形对称原理的变压器差动保护出口时间在25ms左右。此外，零差保护对变压器的故障，尤其是对自耦变压器的内部故障有很高的灵敏度，且不受励磁涌流的影响，但因为在现场做极性试验非常困难，加之安徽省以往零差保护误动情况很多，因此，对于零差保护的设置原则是：如果装置中有自动检验零差保护极性功能的可以使用，如不具备上述功能的，建议不使用。 4．后备保护的配置 后备保护的配置考虑原则是保证在变压器中、低压侧母线故障，而保护或断路器拒动时，无法切除故障的情况，以及在某些原因（如一套保护异常或旁路带路）造成一套保护停役，只有一套保护运行的情况时都能安全可靠运行的前提下，尽量简化，以减少误动的机率。为此，我们要求主变后备保护的配置应确保在主变高压侧独立TA到中、低压母线的各个电气部位发110KV主变压器保护技术规范书
电力变压器继电保护设计
110kV变压器保护专用技术规范
DMP300型微机变压器差动保护测控装置说明书
某电力变压器继电保护设计(继电保护)
变压器差动保护
电力变压器保护毕业设计
微机保护课程设计
110KV主变压器综合保护整定原则
变压器差动保护
简述110kV主变压器保护的基本配置
最新DMP322微机变压器差动保护装置汇总
关于变压器微机保护组屏方案及装置设计的几点看法
110kV变压器保护整定实例
WDZ-5241变压器差动保护装置要点
微机变压器保护双重化配置的典型设计
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