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配电变压器保护(配电变压器保护系统的软件设计

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-19 21:39   点击:246  编辑:admin   手机版

1. 配电变压器保护系统的软件设计

CSC-326GD数字式变压器差动保护装置,适用于110kV及以下电压等级的变压器,多可支持四侧差动。

功能

1)差动保护功能。

装置配置有差动速断保护元件和比率差动保护元件,比率差动保护采用三段式折线特性,即保证了区外故障时不误动,又保证了切除区内故障的灵敏度,差动保护按相动作。励磁涌流判据可选择二次谐波或门制动的原理或模糊识别原理。

2)非电量事件记录。

装置可接入9路非电量开入信号,每路可根据需要设定是否触发事故总、触发告警总或作为普通遥信开入使用。

3)分接头控制。

装置可接入经档位变送器变换后的变压器分接头档位信息,5路档位遥信多支持32个不同档,装置输出升、降、停三组不同的档位,均可由监控系统和外部手动控制,对于紧急滑档的处理由装置就地完成。

4)其它功能说明。

装置具有CT断线检测、差流越限告警的功能。

主要特点

高性能的硬件系统

1)采用嵌入式32位微处理器,具备很强的数据处理能力。

2)针对开入开出设计了自检回路,在软件的驱动下进行自检,实现“状态检修”。

3)双CPU的冗余设计,提高产品可靠性。

软件设计思想

1)模块化的软件程序使保护功能配置灵活,可满足用户的不同要求。

2)采用三折线比率差动,提高区外故障大电流导致CT饱和时的制动能力。

3)提供二次谐波和模糊原理两种识别涌流的方法。

强大、灵活的通信功能

1)提供基于光电以太网、LonWorks现场总线、光电485的通信接口。

2)可采用IEC60870-5-103规约、四方继保CSC-2000规约或IEC61850标准通信,实现与变电站自动化系统和继电保护故障信息系统的接口。

3)支持GPS脉冲对时、IRIG-B码对时和网络对时,具备硬件时钟系统。

人性化设计及友好界面

1)提供中文界面,操作简便,提供六个快捷功能键,可以实现打印及定值区切换的快速操作,十一个指示灯实时指明装置运行状态。

2)提供全面的设备运行信息和故障信息记录。

3)提供基于PC机的辅助分析软件。

技术指标

功率消耗

1)直流电源回路:不大于15W。

2)交流电流回路:当In=5A时,不大于1VA/相;当In=1A时,不大于0.5VA/相。

3)交流电压回路:在额定电压下不大于0.5VA/相。

额定参数

交流电流In:5A或1A。

频率:50Hz。

直流电压:220V或110V。

动作值误差

1)差动电流整定值误差不超过±5%或±0.02In。

2)差动速断保护固有动作时间误差不超过20ms(1.5倍整定值)。

3)相间差动保护固有动作时间误差不超过30ms(2倍整定值)。

2. 配电变压器保护系统的软件设计方案

3dmax,UG,proe, solidworks

3. 配电变压器保护系统的软件设计规范

首先在Capture中画出电路图来,想必大家都知道这些元件从何处找,下面我将元件所在的库也列出来,方便大家查找。

元件名称所在库

VSIN Source.olb

R Analog.olb

Diode Diode.olb

C Analog.olb

L Analog.olb

K_Linear Analog.olb

这里我主要使用K_Linear这个元件将两个电感进行耦合,生成变压器的效果。下面我们来设置参数:

1、激励信号源VSIN,110V AC,60Hz

2、由于Pspice中的电感模型为纯电感性质的,为了不让电源短路,要在回路中串联一个电阻,这里设置为0.01ohm。

3、设置电感量,这里我希望输入是110VAC,输出是28VAC,则可根据如下公式计算电感量:

Vout/Vin=根号(L1/L2),这里先假设L1即1H,则有110/28=根号(1/L2),可求出L2=0.065H。

4、设置K_Linear,取耦合系数COUPLING为1即可。设置L1为L1,L2为L2,其他为空即可。

5、这里进行半波整流,使用一个47uF的电容进行滤波,负载电阻为1Kohm。

设置完后,就可以进行时域仿真了。

4. 变压器成套保护装置

一般标准的建筑施工现场,除了有成套的厢式变电站和变配电室外,还必须要有这些配电设备;高压开关柜,高压进线电缆,变压器,配变电缆,接地网,母线桥,计量屏,保护屏,低压配电柜,输出电缆线,避雷装置,至工地的1级、2级、3级用户配电箱(包括漏电保护器)。

5. 电力变压器保护设计

差动保护的保护范围是就是二侧电流互感器之间的短路故障而后备保护作为主保护的补充,主要设置以下几种:

1、高压侧复合电压启动的过电流保护;

2、低压侧复合电压启动的过电流保护;

3、防御外部接地短路的零序电流、零序电压保护;

4、防止对称过负荷的过负荷保护;

5、和高压侧母线相联的保护:高压侧母线差动保护、断路器失灵保护;

6、和低压侧母线相联的相关保护:低压侧母线差动保护等。

6. 变压器保护方案设计

220kV主变保护:差动保护、瓦斯保护、后备保护、复合电压启动过流保护,过负荷保护,零序电压、零序电流保护,间隙零序过流过压保护。

【差动保护】是输入的两端CT电流矢量差,当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入的两端CT之间的设备(可以是线路,发电机,电动机,变压器等电气设备)。差动保护的缺点是短路故障不能反映等。

【变压器瓦斯保护】具有动作快、灵敏度高、结构简单,能反映变压器油箱内部各种类型的故障,特别是当绕组短路匝数很少时,故障循环电流很大,可能造成严重过热,但外部电流变化很小,各种反映电流的保护难以动作,瓦斯保护对这种故障具有特殊优越性。

【后备保护】当回路发生故障时,回路上的保护将在瞬间发出信号断开回路的开断元件(如断路器),这个立即动作的保护就是主保护。当主保护因为各种原因没有动作,在延时很短时间后(延时时间根据各回路的要求),另一个保护将启动并动作,将故障回路跳开。这个保护就是后备保护。

【过流保护】指为保护电子设备设置额定电流,当电流超过设定电流时候,设备自动断电,以保护设备。如主板USB一般有USB过流保护,主要是保护主板不被烧坏。

【零序电流保护】指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。

【过负荷保护】被保护区出现超过规定的负荷时的保护措施。 应用学科:电力(一级学科);继电保护与自动化(二级学科) 电力、水利等系统的一种保护模式,在电路中,当回路电流超过过负荷保护装置预设值时,过负荷保护装置自动断开电流回路,起到保护有效负载的作用

【零序电压】当中性点直接接地系统(又称 大电流 接地 系统)中发生接地短路时,将出现很大的 零序电流。还有在中性点不直接接地系统(经高阻抗接地系统或经消弧线圈接地系统)中当发生单相接地时,也会产生零序电压。

【零序电流保护】零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。

【间隙零序过流过压保护】零序、正序、负序是进行电路分析时人为的将要分析的量分解成三个分量。一般同一个回路的导线全部穿过同一个电流互感器(也叫零序互感器)时,互感器的次级没有输出,也就是该回路零序电流为零。当线路出现漏电时(漏电发生在互感器以下),穿过互感器的电流矢量和不再为零,互感器次级就会有输出电流,利用这个原理可以进行漏电保护。

7. 配电变压器保护测控装置

电力系统中TV断线,就是电压互感器断线。 TV断线一般可以分为TV 一次侧(高压)断线和二次侧(低压)断线,无论是哪一侧的断线,都将会使TV二次回路的电压异常,影响继电保护装置的正确动作。 如果发生TV一次侧断线,一种情况是三相全部断线,此时二次侧电压全无,开口三角也无电压;另一种情况是不对称断线,即某一相断线,此时对应相的二次侧无相电压,不断线相二次电压不变,开口三角有电压。 如果发生TV二次侧断线时,TV开口三角无电压,断线相相电压为零。

8. 变压器保护配置方案

继电保护

又分为过流,速断,零流

差动保护。

6300KVA一下的用电设备适用于过流,速断,零流,6300KVA以上就要用差动保护了

油浸变压器应装设瓦斯保护和电流速断保护,当电流速断保护灵敏度不够时应装设差动保护,上述保护应动作与各侧断路器。还应装设过电流保护作为后备保护。设置过负荷保护作用于信号。不知道变压器的接地方式,必要时可装设零序保护

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