PA300-T变压器主保护装置技术说明书.docx

PA300-T 变压器主保护装置技术说明书1.1. PA300-T 软件原理1.1.1. 整体构造本软件承受嵌入式实时操作系统，对保护任务、通信任务、正常处理任务、打印任务等进展实时调度，实现了对系统资源的合理利用，很大程度上提高了系统运行的牢靠性和实时性1.1.2. 起动元件起动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及起动该保护故障处理程序主要包括相电流突变量起动元件、零序电流起动元件和稳态差流起动元件任一起动元件动作则保护起动a) 相电流突变量起动元件该元件的判据为：Ti >0.2In+1.25△Iφ其中：φ 为 A、B、C 三种相别，T 为电流周期，In 为额定电流，iφ＝| iφ(t)-2* iφ(t-T)+iφ(t-2T)T| 为相电流突变量，△I ＝max( | Iφ(t－T)-2*Iφ(t-2T)+Iφ(t-3T)) | )为相电流不平衡量的最大值〔其中 iφ(t)、iφ(t-T)、iφ(t-2T)分别为 t 时刻、t-T 时刻和 t-2T 时刻的电流瞬时值，Iφ(t－T)、I(t－2T)、Iφ φ(t－3T)分别为 t-T 时刻、t-2T 时刻和 t-3T 时刻的电流有效值〕。

当任一相电流突变量连续三次大于起动门坎时，保护起动b) 零序电流起动元件和稳态差流起动元件这两个起动元件是为了防止在转换性故障、多出线相继故障及匝间稍微故障时相电流突变量起动元件灵敏度不够而设置的关心起动元件，在满足条件并持续 30ms 后动作1.1.3. 差动电流速断保护该保护是为了在变压器内部严峻故障时快速切除变压器各侧开关，以确保变压器安全动作判据为：Icd > Isd其中 Icd 为差动电流，Isd 为差动电流速断保护定值为了保证装置的正确动作，速断电流定值必需按以下原则选取：● 必需躲过空投变压器时可能产生的最大励磁电流；● 必需躲过变压器区外端部故障时穿越电流产生的不平衡电流1.1.4. 二段比率差动保护a) 比率制动曲线差动电流保护计算中电流量都承受标幺值动作判据为：Icd > Iqd (Izd < Igd 时)Icd - Iqd > Kbl × (Izd – Igd) (Izd ≥ Igd 时)差动电流 Icd = | I1 + I2 + I3 + I4 |；制动电流 Izd = max(|I1|, |I2|, |I3|, |I4|) 〔三侧差动或四侧差动〕 或 Izd = |I1-I2|/2 〔二侧差动〕；其中 I1、I2、I3、I4 为各侧电流，Iqd 为起动电流定值，Igd 为拐点制动电流定值，Kbl为比率制动系数。

比率制动曲线如图 1.1.1IcdIsdK blIqdIgdIzd图 1.1.1 比率制动曲线b) 二次谐波制动元件该元件是为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动动作判据为：Id2 > K21 × Id1其中 Id1 为差动电流基波重量，Id2 为差动电流二次谐波重量，K21 为二次谐波制动系数1.1.5 差流越限告警判据为差流超过定值后延时 5s 告警1.1.6 过流保护每侧都设置了一个独立的过流保护，判据为任一相电流超过定值，经延时跳闸1.1.7 TA 断线判别元件该元件判别 TA回路是否断线，元件动作后可选择闭锁或开放差动保护，延时 5s 发信号断线判据为：对于全星形接线侧：● 只有一相电流为 0● 其它两相电流大小相等，无变化对于星三角接线侧：● 只有一相电流为 0● 其它两相电流大小相等，无变化或● 两相电流夹角为 60 度● 另一相电流为此两相电流〔有效值〕和的 0.866 倍在 TA 断线时，假设某侧任一相电流超过 TA 断线解锁电流定值，TA 断线闭锁功能开放保护，保证故障状况下保护能正常动作1.1.8 相位校正和电流平衡调整对于数字式变压器差动保护接线，应当有相位校正和电流平衡调整。

a ) 相位校正由于变压器 Y/D 接线导致两侧电流存在相位差，全部在计算差动电流前必需进展相位校正相位校正主要有两种方法：● 二次传统型接线：将 Y 侧 TA二次接成 D〔三角形〕，D 侧接成 Y，D 侧线电流直接输出给保护其优点主要是装置运算简洁，缺点是二次接线简单，TA断线判据简单，同时线电流作额定电流幅值较大，TA简洁饱和● 二次全星形接线：两侧 TA 均接成 Y装置中 Y 侧相电流通过软件两两相减得到线电流，再与D 侧电流电流平衡其优点是二次接线简洁，TA 断线判据简洁，二次额定电流小，缺点是计算量大，试验方法简单保护装置支持以上两种接线方式b ) 电流平衡调整数字式变压器差动保护电流平衡调整时建立在各侧电流平衡系数计算根底上的，由软件实现电流平衡的自动调整由于本装置承受标幺值计算，所以电流平衡系数的计算转换为标幺值基值的计算● 计算各侧一次额定电流SN3UI =1 NLL其中 SN 为变压器额定容量，U为额定线电压● 计算二次额定电流II = 1 N2 N nTA其中TAn 为 TA变比● 计算二次额定计算电流，即为标幺值基值I = I2NJ 2N× KJX3其中 KJX 为变压器接线系数，变压器 Y 侧为，D 侧为 1。

1.1.9 差动保护规律Ic dA>Is d≥ 1投 差 动 速 断Ic dB>Is dH2差 动 速 断动 作Ic dC> Is dA相 比 率 差 动≥ 1B相 比 率 差 动H3C 相 比 率 差 动&A相 谐 波 制 动Y1≥ 1B相 谐 波 制 动H4C 相 谐 波 制 动& 投 比 率 差 动Y3比 率 差 动动 作I1 > ICT 1I2 > ICT 2≥ 1&I3 > ICT 3H5“0“KG.1 10Y2I4 > ICT 4CT 断 线KG.2 105S| |CT 断 线告 警“0“Ic dA>Is d≥ 1Ic dB>Is dH15S| |差 流 越 限告 警Ic dC> Is d图 1.1.2 差动保护规律1.2. PA300-T 硬件原理1.2.1. 装置整体构造A**B**C**1X13--1X24Ia3 — Ic4”电流 输AC入3X13X173X23X33X43X53X63X73X83X93X103X113X123X133X143X153X16LR5X15X25X35X45X55X65X75X85X95X105X115X125X155X162X52X62X75X175X185X205X215X225X232X12X22X32X92X10以太网至 CPU 板4X3 24V 光耦＋4X4 24V 光耦－DC4X8 直流电源＋4X10 直流电源－4X12 大地C T 星形接线 C T 三角形接线1X11X21X31X41X51X61X71X81X91X101X111X12Ia1Ia1”Ib1Ib1”Ic1Ic1”Ia2Ia2”Ib2Ib2”Ic2Ic2”24V 光耦＋24V 光耦－+-CK1CK1I/O_01+CK2I/O_02+CK2I/O_03+保CK3I/O_04+护CK3I/O_05+出CK4I/O_06 I/O_07++CPU口CK4 CK5I/O_08I/O_09++Y AECK5CK6I/O_10+CK6差动速断压板+远动作比率差动压板+动告警故障检修+信故障打印+号＋ KM信号复归+动作对时485A信号告警故障112233445566778899对时485B对时485 地屏＋ KM打印收打印发COM打印地RS 232对时脉冲+对时脉冲-中文液晶显示DB9接地母线图 1.2.1 PA300-T 装置整体构造1.2.2. 装置面板布置图 1.2.2 PA300-T 面板布置N0.2COM＋LPFN0.6N0.5N0.4N0.3NULLRELAYPOWERCPU123456789101112131415161718192021222324CK1CK2跳CK3闸CK4出CK5口CK6动 作告 警故 障＋KM远动信号动 作告 警故 障＋KM信号屏N0.11.2.3. 装置接线端子11光耦+1打印收22I/O_012打印发3+24V(2)3I/O_023打印地4-24V(2)4I/O_03455I/O_045对时485A66I/O_056对时485B77I/O_067对时485地8+220V8I/O_07899I/O_089对时脉冲＋1011-220V1011I/O_09I/O_101011对时脉冲－1212差动速断1213比率差动14故障检修15打印16信号复归+ 5 V24V(1)17181920光耦-以太网21。