變壓器保護裝置的工作原理

　　保護工作原理
 

　　1.1 復合電壓閉鎖方向過(guò)流
 

　　三段復合電壓閉鎖方向過(guò)流保護可分別通過(guò)控制字來(lái)實(shí)現對本段的投退、復合電壓閉鎖和方向閉鎖。
 

　　過(guò)流保護的主判據是：Imax > Inzd。其中Imax為最大相電流，Inzd為各段過(guò)流定值。
 

　　復合電壓閉鎖的條件是：Upp.min < ULBS 或 U2 > U2BS。其中：Upp.min 為最小線(xiàn)電壓，ULBS為低電壓閉鎖過(guò)流定值，U2為負序電壓，U2BS為負序電壓閉鎖過(guò)流定值。
 

　　方向閉鎖采用90度接線(xiàn)功率方向原理，以過(guò)流方向靈敏角(IFDEG)為靈敏角，動(dòng)作判據如下：
 

　　以Ia，Ubc功率方向為例，當Ubc超前Ia的角度在-(180°- IFDEG)～IFDEG之間時(shí)判為正方向。
 

　　當發(fā)生近出口處的三相短路時(shí)，Uab，Ubc，Uca下降到接近0，常規的90度接線(xiàn)功率方向判斷失效，這時(shí)裝置利用短路時(shí)電流和短路前的記憶電壓的角度來(lái)判斷方向。
 

　　當發(fā)生PT斷線(xiàn)時(shí)，復合電壓閉鎖和方向閉鎖的判據失效。如果母線(xiàn)PT斷線(xiàn)閉鎖(PTDXBS)投入，則投入復合電壓閉鎖或方向閉鎖的過(guò)流退出；如果母線(xiàn)PT斷線(xiàn)閉鎖(PTDXBS)退出，則投入復合電壓閉鎖或方向閉鎖的過(guò)流轉化為純過(guò)流保護。
 

　　1.1 交流量采集
 

　　裝置可以采集Ua、Ub、Uc、3I0、Ia、Ib、Ic。電壓、電流等電氣量采用的是交流采樣方法，每周波采樣40點(diǎn)，電氣量的計算采用傅立葉算法。經(jīng)采樣計算，裝置輸出各路電壓、電流以及三個(gè)線(xiàn)電壓的有效值，并計算出有功功率、無(wú)功功率、功率因數、頻率等參數。其中電壓、電流的精度為0.2%，功率精度為0.5%，頻率精度優(yōu)于為0.003Hz。
 

　　1.2 開(kāi)關(guān)量采集
 

　　變電站測控裝置采集的開(kāi)關(guān)量信號，即遠動(dòng)所稱(chēng)的遙信量，反應的是變電站一次設備的運行狀態(tài)、控制設備的動(dòng)作信號以及報警信號等信息，調度員以此為依據確定設備工況并決定是否進(jìn)行操作。其信息的正確與否直接影響系統的運行方式、自動(dòng)化設備的正確動(dòng)作和調度人員的決策，對電網(wǎng)的正常運行具有重要意義。
 

　　測控裝置對遙信量采集的原理是硬件上先對信號輸入進(jìn)行光電隔離變換，將強電的通斷信號轉換為數字量的“0”、“1”電平，然后進(jìn)行定時(shí)采樣處理。遙信量發(fā)生改變時(shí)，測控裝置進(jìn)行記錄并打上時(shí)標，形成事件順序記錄 (Sequence of Events，SOE)。
 

　　由于現場(chǎng)結點(diǎn)信號抖動(dòng)或電磁干擾影響，開(kāi)關(guān)量信號發(fā)生抖動(dòng)。為防止遙信誤報或漏報，裝置一方面對遙信信號進(jìn)行硬件濾波，另一方面對信號進(jìn)行軟件濾波。軟件濾波方案如圖4.1所示。本裝置為每一個(gè)遙信專(zhuān)門(mén)設計了一個(gè)遙信去抖時(shí)間定值Td，其物理意義是繼電器接點(diǎn)最長(cháng)抖動(dòng)時(shí)間。當信號抖動(dòng)時(shí)間Δt小于參數Td，信號抖動(dòng)后有恢復為以前的穩定狀態(tài)，確定為電磁干擾影響，抖動(dòng)被濾除，如圖4.1a所示。當信號發(fā)生抖動(dòng)時(shí)記錄此刻時(shí)間，如果信號經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間的抖動(dòng)，然后達到一個(gè)穩定狀態(tài)，穩定時(shí)間大于Td，可以確認發(fā)生信號變位