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國網(wǎng)南瑞SAI-3580D數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置

價格
電議

型號
SAI-3580D

品牌
國網(wǎng)南瑞

所在地
廣東省 深圳市

更新時間
2021-12-20 10:27:06

瀏覽次數(shù)

    SAI-3580D數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置

    一、概述

      SAI3580D適用于 110KV 及以下電壓等級的雙圈變壓器,滿足差動的要求,以復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)為基本配置的變壓器保護(hù)裝置。保護(hù)裝置可在開關(guān)柜就地安裝,也可組屏安裝于控制室。

      保護(hù)功能的主要配置:

      l 差動速斷

      l 二次諧波制動的比率差動

      l CT斷線閉鎖差動

      l 冷卻故障延時出口

      l 三段復(fù)合電壓閉鎖的定時限方向過流保護(hù)(Ⅰ、Ⅱ段可帶方向)

      l 三段接地零序保護(hù)(Ⅰ、Ⅱ段兩時限,Ⅲ段選跳)

      l 不接地零序保護(hù)(一段定值二段時限的零序過壓保護(hù)、間隙零序過流保護(hù))

      l 保護(hù)出口采用控制字選擇跳閘方式,可靈活整定

      l 過負(fù)荷告警

      l 重合閘

      l 獨(dú)立加速段

      l 電流啟動通風(fēng)

      l 電流閉鎖調(diào)壓

      測控功能配置

      l 9路強(qiáng)電遙信開入采集

      l 裝置失電告警,裝置事故信號,裝置告警信號

      l 斷路器分合

      l 模擬量遙測:Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、P、Q、COSθ、F

      二、保護(hù)原理說明2.1、差動速斷

      當(dāng)任一相差動電流大于差動速斷整定值時,動作于出口繼電器。用于在變壓器差動區(qū)發(fā)生嚴(yán)重故障情況下快速切除變壓器。差動速斷定值應(yīng)能躲過外部故障的不平衡電流和空投變壓器時的勵磁涌流,并考慮到電流互感器飽和因素,一般取6~12倍的額定電流。

      其動作條件如下:

      其中 Id為差流,Isd為差動速斷定值

      2.2、比率差動

      采用常規(guī)比率差動原理,其動作方程如下:

      Id>Iqd Ir ≤Ig

      Id-Iqd>Kcd*(Ir-Ig) Ig

      Id-Iqd-Kcd*(3Ie-Ig)>0.7(Ir-2.5Ie) Ir>2.5Ie

      Kcd 為比率制動系數(shù)

      Iqd 為差動電流起動定值

      Id 為差動電流 Id=|I1+I2 |

      Ir 為制動電流 Ir=0.5(|I1|+|I2| )

      由于變壓器各側(cè)電流可經(jīng)軟件進(jìn)行 Y/△調(diào)整,故外部可采用全星形接線方式。采用全星形接線方式對減小電流互感器的二次負(fù)荷和改善電流互感器的工作性能有很大好處。

      其動作曲線如下圖:

      建議將元件中的拐點(diǎn)電流Ig設(shè)定為1.0倍的高壓側(cè)額定電流,以保證匝間短路在制動電流小于額定電流即Ir < Ie時,沒有制動作用。

      差動電流門檻判據(jù)不宜過小,建議取Iqd=(0.3~0.5) Ie。

      比率制動系數(shù)Kcd建議取值范圍為0.3~0.7。

      對于雙圈變:

      Id =∣· H +· L∣

      Ir =∣· H-· L∣/2

      在本裝置內(nèi),各側(cè)電流均以流入變壓器為正方向,相位差由軟件自動進(jìn)行校正。變壓器各側(cè)的電流互感器均采用星形接線,并且以指向變壓器為同極性。

      2.3、二次諧波制動

      利用三相差動電流中的二次諧波作為勵磁涌流閉鎖的判據(jù)。動作方程如下:

      Id2 > Kxb·Id

      其中Id2為三相差動電流中的二次諧波,Id為對應(yīng)的三相差動電流,Kxb為二次諧波制動系數(shù)。三相差動電流中只要任一相滿足上述條件,均閉鎖三相比率差動保護(hù)。Kxb 一般取為10%~30%之間。

      2.4 、CT斷線報(bào)警及閉鎖

      具有瞬時CT斷線閉鎖或告警功能及差流越限告警功能。

      2.4.1、瞬時CT斷線

      比率差動啟動后,需經(jīng)過瞬時CT斷線的檢測,保證差流不是由于斷線引起的。判別為CT斷線后,發(fā)出告警信號,報(bào)告CT斷線,通過調(diào)整控制字可以決定是否閉鎖差動保護(hù)。

      瞬時CT斷線判別在滿足下列任何一個條件時,將不進(jìn)行CT斷線判別:

      1) 啟動前某側(cè)相電流小于該側(cè)額定電流的20%,則不判該側(cè);

      2) 啟動后相電流值大于該側(cè)額定電流的120%;

      3) 啟動后任一側(cè)電流比啟動前增加。

      在上述三個條件均不滿足的情況下,如某一側(cè)同時滿足以下條件,則判為CT斷線:

      1) 只有一相電流為零;

      2) 其余兩相電流于啟動前電流相等。

      2.4.2、差流越限告警

      如差流大于15%的高壓側(cè)額定電流,經(jīng)判別過10s后,發(fā)出告警信號。并報(bào)告差流越限,但不閉鎖差動保護(hù)。這一功能兼起保護(hù)裝置交流采樣回路的監(jiān)視功能。

      2.5、復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護(hù)

      本裝置設(shè)三段復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù),各段電流及時間定值可獨(dú)立整定,分別設(shè)置整定控制字控制這三段保護(hù)的投退。Ⅰ、Ⅱ段可帶方向閉鎖,由控制字選擇,方向元件采用正序電壓極化,方向元件和電流元件接成按相起動方式。方向元件帶有記憶功能以消除近處三相短路時方向元件的死區(qū)。方向元件靈敏角為 45 度。復(fù)合電壓元件可由控制字選擇取本側(cè)、取對側(cè)或取各側(cè)。復(fù)合電壓由低電壓和負(fù)序電壓元件或門構(gòu)成,可通過控制字選擇投退。當(dāng)某側(cè) PT 檢修而變壓器正常運(yùn)行時,通過控制字退出該側(cè)復(fù)壓及方向元件。

      2.6、零序(間隙零序)過流

      對于110KV及以上電壓等級的變壓器需要設(shè)置接地保護(hù),本裝置根據(jù)三種接地方式均設(shè)有保護(hù):

      1)中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行:設(shè)置有三段零序過流保護(hù),I、II段各兩個時限,可帶方向閉鎖;III段一個時限,作為選跳出口(如跳開接于同一母線的不接地運(yùn)行的分級絕緣變壓器)。

      2)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行:裝置設(shè)有一段兩時限零序過壓保護(hù),時限出口跳閘用于縮短故障范圍,第二時限均跳主變各側(cè)開關(guān)。

      3)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行:裝置設(shè)有一段兩時限間隙零序過流保護(hù),時限出口跳閘用于縮短故障范圍,第二時限均跳主變各側(cè)開關(guān)。

      2.7、過負(fù)荷告警

      過負(fù)荷監(jiān)視三相的電流,其動作條件為: Ia,Ib,Ic任意一相大于過負(fù)荷電流定值Ifh,經(jīng)延時發(fā)信號。

      2.8、過流啟動通風(fēng)

      過流啟動通風(fēng)元件監(jiān)視三相的電流,其動作條件為:Ia,Ib,Ic任意一相大于過負(fù)荷電流定值Iqdfl,經(jīng)延時出口。

      2.9、過流閉鎖調(diào)壓

      過流閉鎖調(diào)壓元件監(jiān)視三相的電流,其動作條件為:Ia,Ib,Ic任意一相大于閉鎖調(diào)壓定值Ibsty,經(jīng)延時出口。

      2.10、冷卻故障延時跳閘

      整定控制字選擇冷卻故障是否經(jīng)過本保護(hù)裝置延時跳閘,延時時間也可整定。冷卻故障 1 不經(jīng)油溫高閉鎖,冷卻故障接點(diǎn)閉合后延時時間到跳閘;冷卻故障 2 經(jīng)油溫高閉鎖,冷卻故障接點(diǎn)和油溫過高接點(diǎn)同時閉合后延時時間到跳閘,兩種方式完全獨(dú)立。

      2.11、非電量保護(hù)

      從變壓器本體來的接點(diǎn)經(jīng)SAI3581F非電量保護(hù)裝置重動后,輸出一組空接點(diǎn)至SAI3580D主保護(hù)裝置進(jìn)行事件記錄,并可通過MMI將記錄上傳至后臺計(jì)算機(jī)。與SAI3581F非電量保護(hù)裝置相對應(yīng),通過投退軟壓板選擇何種非電量信息需要進(jìn)行記錄。

      整定控制字選擇冷卻故障是否經(jīng)過SAI3580D主保護(hù)裝置延時跳閘,延時時間也可整定。延時到達(dá)后,裝置輸出一付跳閘接點(diǎn)送回給SAI3581F非電量保護(hù)裝置。

      2.12、重合閘功能

      本功能只適用于本裝置所對應(yīng)的斷路器,無法完成變壓器對側(cè)斷路器的重合。

      2.6.1 啟動回路

      1) 保護(hù)跳閘啟動

      2) 開關(guān)位置不對應(yīng)啟動

      在不對應(yīng)啟動重合閘回路中,僅利用TWJ觸點(diǎn)監(jiān)視斷路器位置??紤]許多新設(shè)計(jì)的變電站,尤其是綜合自動化站,可能沒有手動操作把手,本裝置在設(shè)計(jì)中注意避免使用手動操作把手的觸點(diǎn),手跳時利用裝置的STJ動合觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)重合閘的閉鎖。

      2.6.2 閉鎖條件

      斷路器合位時重合充電時間為15秒;充電過程中重合綠燈發(fā)閃光,充電滿后發(fā)常綠光,不再閃爍。本裝置設(shè)置的重合閘“放電”條件有:

      1) 控制回路斷線后,重合閘延時10秒自動“放電”

      2) 彈簧未儲能端子高電位,重合閘延時2秒自動“放電”

      3) 跳對側(cè)斷路器,重合閘立即“放電”

      4) 重合失敗立即“放電”

      5) 一次重合后立即“放電”

      6) 閉鎖重合閘端子高電位,重合閘立即“放電”

      2.13、加速功能

      本功能只適用于本裝置所對應(yīng)的斷路器,無法完成變壓器對側(cè)斷路器的加速跳閘。本裝置的加速回路包括手合加速及保護(hù)加速兩種,加速功能設(shè)置了獨(dú)立的投退壓板。

      本裝置的手合加速回路不需由外部手動合閘把手的觸點(diǎn)來起動,此舉主要是考慮到目前許多變電站采用綜合自動化系統(tǒng)后,已取消了控制屏,在現(xiàn)場不再安裝手動操作把手,或僅安裝簡易的操作把手。

      手合加速回路的啟動條件為:

      1) 斷路器在分閘位置的時間過30秒

      2) 斷路器由分閘變?yōu)楹祥l,加速允許時間擴(kuò)展3秒

      保護(hù)加速為重合后加速方式。

      本裝置設(shè)置了獨(dú)立的過流加速段電流定值及時間定值,與傳統(tǒng)保護(hù)相比,此種做法使保護(hù)配置更趨靈活。

      2.14、PT斷線檢測

      本側(cè) PT 斷線:

      在下面三個條件得到滿足的時候,裝置報(bào)發(fā)“PT 斷線”信息并點(diǎn)亮告警燈:

      1) 三相電壓均小于 8V,某相電流大于 0.25A,判為三相失壓。

      2) 三相電壓和大于 8V,*小線電壓小于 16V,判為兩相 PT 斷線。

      3) 三相電壓和大于 8V,線電壓與*小線電壓差大于 16V,判斷為單相的 PT 斷線。

      裝置在檢測到本側(cè) PT 斷線后,后備保護(hù)的功能有如下變化:

      1) 復(fù)合電壓閉鎖(方向)過流保護(hù)自動解除本側(cè)復(fù)合電壓閉鎖,只經(jīng)過他側(cè)復(fù)合電壓閉鎖

      2) 復(fù)合電壓過流保護(hù)自動解除方向元件

      3) 待電壓恢復(fù),保護(hù)也自動恢復(fù)正常。

      2.15、數(shù)據(jù)記錄

      本裝置具備故障錄波功能。可記錄的模擬量為Iah、Ibh、Ich、Iam、Ibm、Icm、Ial、Ibl、Icl、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、Ii0,可記錄的狀態(tài)量為斷路器位置、保護(hù)跳閘合閘命令。所有數(shù)據(jù)記錄信息數(shù)據(jù)存入FLASH RAM中,可被PC機(jī)讀取??捎涗浀匿洸▓?bào)告為8個以上,每次錄波數(shù)據(jù)時間容量為1S,分兩段記錄,動態(tài)捕捉并調(diào)整記錄時間。可記錄的事件不少于1000次。本裝置除記錄系統(tǒng)擾動數(shù)據(jù)外,還記錄裝置的操作事件、狀態(tài)輸入量變位事件、更改定值事件及裝置告警事件等。

      2.16、遙信、遙測、功能

      功能主要有三種:正常跳閘操作和合閘操作,接地選線跳閘操作。

      遙測量主要有:Iah、Ibh、Ich、Iam、Ibm、Icm、Ial、Ibl、Icl、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS¢、P、Q、F 和電度。所有這些量都在當(dāng)?shù)貙?shí)時計(jì)算,實(shí)時累加,三相有功無功的計(jì)算消除了由于系統(tǒng)電壓不對稱而產(chǎn)生的誤差,且計(jì)算完全不依賴于網(wǎng)絡(luò),精度達(dá)到 0.5 級。

      遙信量主要有:16 路遙信開入、裝置變位遙信及事故遙信,并作事件順序記錄,遙信分辨率小于2ms。


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