C S C241系列数字式变压器保护测控装置综述CSC241系列数字式变压器保护测控装置是适用于66kV及以下电压等级的变压器成套保护装置,由差动保护、后备保护、厂(所)用变保护、接地变保护和非电量保护组成。
13CSC241A 数字式变压器差动保护装置1装置简介CSC241A 为适用于66kV 及以下电压等级的两卷变压器差动保护装置,可在开关柜就地安装。
一般需与本系列CSC241B 后备保护(或CSC241C 厂用变保护)装置构成成套保护。
2主要功能⏹ 反应保护区内故障的差动速断保护;⏹ 反应保护区内故障经二次谐波制动的比率差动保护; ⏹ CT 断线功能; ⏹ 差流越限告警功能; ⏹ 故障录波;⏹ 9路遥信开入采集(包括非电量保护输出接点的采集及信息上传功能)、装置遥信变位、事故遥信;各种事件SOE 等。
3保护元件3.1差动速断元件当任一相差动电流大于差动速断整定值时,动作于出口。
用于在变压器差动区发生严重故障情况下快速切除变压器。
差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌流,一般取6~12倍的额定电流。
3.2比率差动元件为了保证内部故障时差动保护灵敏动作,同时防止外部故障时及差动各侧CT 特性不一致时暂态不平衡电流引起的误动,本装置采用三段式比率差动原理,其动作方程如下: 其中,cd I 为差动保护的起动电流定值,d I 为差动电流,r I 为制动电流。
1r I 为可整定的第一拐点电流,2r I 为第二拐点电流(内部固定取为2e I ,e I 为变压器高压侧额定电流),1K 为可整定制动曲线斜率,2K 为内部固定的系数(取为0.7)。
21I I I d &&+= ,2121I I I r &&-= 式中,1I &和2I &分别为变压器两侧的电流,均以流入变压器为正方向。
变压器两侧的电流互感器以指向变压器为同极性。
cd I 一般整定为0.2~1.2e I ,1r I 一般整定为0.8~1.2e I ,1K 一般整定为0.2~0.7,2r I 取为2e I ,2K 取0.7。
在本装置内,变压器各侧电流的相位差由软件自动校正,变压器各侧的电流互感器均采用星形接线。
3.3二次谐波制动元件利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁的判据。
动作方程如下:Id2>Kxb·Id其中Id2为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。
三相差动电流中只要任一相满足上述条件,均闭锁三相比率差动保护。
Kxb一般取为10%~30%之间。
3.4CT断线比率差动启动后,需经过瞬时CT断线的检测,保证差流不是由于断线引起的。
判别为CT断线后,发出告警信号,报告CT断线,通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。
瞬时CT断线判别在满足下列任何一个条件时,将不进行CT断线判别:启动前某侧最大相电流小于该侧额定电流的20%,则不判该侧;启动后相电流最大值大于该侧额定电流的120%;启动后任一侧电流比启动前增加。
在上述三个条件均不满足的情况下,如某一侧同时满足以下条件,则判为CT断线:有一相电流为零;其余两相电流于启动前电流相等。
瞬时CT断线是否闭锁差动保护可以通过控制字选择投退。
3.5差流越限告警如差流大于15%的高压侧额定电流,经判别超过10s后,发出差流越限告警信号,但不闭锁差动保护。
这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。
3.6非电量保护的事件记录从变压器本体来的接点经非电量保护装置重动后,输出一组空接点至差动主保护装置进行事件记录,并可通过网络或现场总线将记录上传至后台计算机。
4定值及整定说明4.24.34.44.5变压器各侧CT二次电流相位由软件自校正,对Y侧进行相位校正。
对于Y/Δ-11的接线,其校正方法如下:Y侧:Δ侧:式中,A I •、B I •、C I •为Y 侧CT 二次电流,A I •'、B I •'、C I •'为Y 侧校正后的各相电流;a I •、b I •、c I •为Δ侧CT 二次电流,a I •'、b I •'、c I •'为Δ侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通过变压器接线方式整定控制字选择正确的接线方式。
差动电流与制动电流的相关计算,都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。
4.5.1变压器额定电流:式中,n S 为变压器额定容量,n U 1为变压器高压侧额定电压(应以运行的实际电压为准),TA n 为变压器高压侧CT 变比。
4.5.2低压侧平衡系数的计算以高压侧为基准,计算变压器低压侧平衡系数其中,nH U 1为变压器高压侧额定电压,nL U 1为变压器低压侧额定电压,TAL n 为低压侧CT 变比,TAH n 为高压侧CT 变比。
4.5.3举例已知变压器参数为:额定容量Sn =20MVA ,各侧额定电压35?4×2.5%/10.5kV ,接线方式为Y/?-11,高压侧CT 变比为600/5,低压侧为1200/5。
则变压器高压侧额定电流二次值为:A n U S I TAHnH e 749.260035352000031=⋅⋅⋅=⋅=低压侧平衡系数:6.05/6005/1200355.1011=⋅=⋅=TAH TAL nH nL phL n n U U K 以A 相为例,A 相差流即为:AL phL BH AH dA I K I I I &&&&+-=)(314.5.4其它整定说明:比率差动元件的启动值一般取“高压侧额定电流”定值的30%~50%。
比率差动拐点电流一般取0.8~1.2倍的“高压侧额定电流”定值。
比率制动系数一般取0.3~0.7之间。
二次谐波制动系数一般可取0.10~0.3之间。
差动速断元件按考虑躲过变压器的励磁涌流,最严重外部故障时的不平衡电流等情况整定。
5装置端子图6接线示意图接线说明:变压器各侧的电流互感器均采用星形接线,并且以指向变压器为同极性。
7装置配置表及订货须知订货时需提供以下技术参数:额定直流电压(220V、110V);额定交流电流(5A、1A)。
变压器接线方式。
功能的特殊要求。
通讯接口方式及通讯规约。
CSC241B数字式变压器后备保护测控装置1装置简介本装置适用于66kV及以下电压等级的大中型变压器的后备保护及测控,按侧配置,可在开关柜就地安装。
对于大型(2000kVA及以上容量)变压器一般需与本系列CSC241A差动保护装置构成成套保护。
2主要功能2.1主要保护功能⏹三段复合电压闭锁过流保护,其中低电压闭锁和负序电压闭锁对每一段过流均可单独投退,复合电压闭锁可通过控制字决定使用本侧电压或者对侧电压;⏹启动风扇功能;⏹闭锁调压功能;⏹过负荷告警;⏹重合闸及加速保护;⏹出口逻辑可编程整定控制;⏹独立的操作回路及故障录波。
2.2测控功能⏹9路开入遥信采集,装置遥信变位、事故遥信⏹正常断路器遥控分合⏹Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COSф、Uab、Ubc、Uca等模拟量的遥测⏹各种事件SOE等⏹2路脉冲P、Q输入3保护元件3.1过电流保护装置实时计算并进行三段过流判别,每段均为一个时限,各段电流及时间定值可独立整定,可通过控制字分别控制各段电流保护的投退。
装置在执行三段过流判别时,各段判别逻辑一致,其动作逻辑如下图:注:I?为相电流,Idzn为n段电流定值,Tn为n段延时定值本后备保护中跳闸出口逻辑可以通过控制字整定,参见控制字2。
3.2低电压闭锁在三个线电压中的任意一个低于低电压定值时动作,开放被闭锁保护元件。
通过控制字可分别决定三段电流保护是否经过低电压闭锁。
3.3负序电压闭锁由三个线电压计算得到,当负序电压大于负序过电压定值时,开放被闭锁保护。
可以同低电压闭锁元件共同构成复合电压闭锁元件,与过电流元件构成复合电压过电流保护。
本元件也可通过控制字决定闭锁任何一段电流保护元件。
3.4过负荷保护过负荷元件监视三相保护电流,其动作条件为:MAX(I?)>Ifh为过负荷电流定值。
经过负荷保护延时定值动作于装置告警,输出“告警”接点。
注:其中Ifh3.5闭锁调压功能装置监视三相保护电流的任何一相,满足条件:MAX(I?)>Ity其中Ity为调压闭锁电流定值。
经调压闭锁延时定值,动作于专用输出端子X6-19~X6-20。
用户需在技术合同中注明是常开还是常闭接点,缺省配置为常闭接点。
3.6启动风扇功能监视三相保护电流的任何一相,满足条件:MAX(I )>Ifs注:其中I为启动风扇电流定值。
经启动风扇延时定值,动作于输出接点端子X6-17~X6-18。
fs3.7重合闸及加速功能本功能只适用于本装置所对应的断路器,无法完成变压器对侧断路器的重合。
重合闸功能同本系列产品线路保护装置。
3.8PT断线检测PT断线判据同线路保护。
装置在检测到PT断线后,退出电压元件。
PT断线检测功能可以通过“模拟量自检”控制字投退。
4定值及整定说明4.14.24.34.4说明:⏹CT变比为专用测量变比,整定方法:例如一次侧CT变比为600/5=120,则整定为120/1000=0.12;10kVPT变比10000/100=100,则整定比100/1000=0.1。
⏹以上提供的清单为标准配置下的设置,其内容可能会与装置实际显示清单不符,此时均以装置实际显示为准。
5装置端子图6接线示意图接线说明:上图为高压侧后备保护接线示意图。
测量用电压取自本侧电压,保护用电压由灵敏度确定取自本侧电压或对侧电压,因而现场需引入两组PT接线至本装置。
7装置配置表及订货须知订货时需提供以下技术参数:额定直流电压(220V、110V)额定交流电流、交流电压、系统频率跳合闸电流功能的特殊要求通讯接口方式及通讯规约。
CSC241C数字式厂(所)用变压器保护测控装置1装置简介本装置适用于所用或厂用变压器的保护及测控,可在开关柜就地安装。
对于发电厂大型(2000kVA及以上容量)变压器一般需与本系列CSC241A差动保护装置构成全套保护。
2主要功能2.1保护功能⏹反映相间故障的速断保护⏹过流保护⏹过负荷告警或跳闸功能⏹可独立设置的加速段,反映于自动投入至永久故障⏹反映直接接地系统单相接地故障的零序电流保护,可选择为定时限方式或反时限方式运行⏹经电流闭锁的失压保护⏹非电量保护2.2测控功能⏹9路开入遥信采集,装置遥信变位、事故遥信⏹正常断路器遥控分合⏹Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、P、Q、COSф等模拟量的遥测⏹各种事件SOE等⏹2路脉冲P、Q输入3保护元件3.1过电流保护本装置设定时限速断及过流保护,分别通过相应软压板控制其投退,电流及时间定值可独立整定。