在变压器的保护系统中,除了主变差动和瓦斯等主要保护措施外,主变过电流保护扮演着至关重要的后备保护角色。它不仅保护变压器本身,还保护变压器的中、低压侧母线及出线。然而,传统的过电流保护在复杂的电力系统和大容量变压器面前,其灵敏度可能不足。为此,引入了复合电压闭锁过流保护,有效解决了过电流保护整定值偏高和灵敏度不足的问题。
该保护主要针对变压器相间故障提供后备保护,并防止区外故障时变压器长时间承受大电流而受损。
通过设定控制字,可以选择性启用复合电压闭锁、方向闭锁,并决定保护动作时跳闸的开关位置。此外,还可以选择定时限或反时限过流保护。加入复合电压闭锁后,可以降低过流的整定值,从而提高保护的灵敏度。
方向控制元件通过对比本侧母线TV输出的电压与本侧电流的相位关系来确定故障方向。该元件基于正序电压工作,并具备记忆特性,确保在近距离三相短路情况下不会出现检测盲区。其接线采用零度接法,且正极性端连接至母线侧。为了灵活调整保护方向,装置后备保护系统配备了“过流方向指向”控制字,用以设定过流保护各段的方向性。具体来说:
当“过流方向指向”控制字设置为“0”时,保护方向指向系统侧,此时灵敏角设定为225°;
当控制字设为“1”时,保护方向则转向变压器侧,灵敏角相应调整为45°。
此外,装置还提供了“过流经方向闭锁”控制字,以便根据需要启用或禁用过流保护各段的方向闭锁功能。
复合电压指相间电压低或负序电压高。
复合电压元件的配置允许通过整定控制字来决定是否将其他侧的电压纳入闭锁电压的考量。以I侧后备保护为例,系统提供了专门的控制字,例如“过流保护经II侧复压闭锁”,以便决定是否启用II侧的复合电压来闭锁I侧的过流保护。具体设置如下:
如果“过流保护经II侧复压闭锁”控制字设置为“1”,则I侧的复合电压闭锁过流保护将依赖于II侧的复合电压来启动;
相反,如果该控制字设置为“0”,则I侧的复合电压闭锁过流保护不会考虑II侧的复合电压。
此外,每一阶段的过流保护都配备了“过流经复压闭锁”控制字,用以独立控制是否应用复合电压闭锁。当该控制字设为“1”时,表明相应的过流保护阶段将受到复合电压闭锁的影响。
引入低电压闭锁的主要目的是为了避免变压器在过载情况下导致保护装置的误动作。当变压器承受过载时,其电压会下降,而电流相应上升,这有可能触发过流保护的定值。由于过载通常是暂时性的,若无低电压闭锁机制,可能会错误地导致变压器脱离电网。因此,为了确保电力供应的稳定性,实施了低电压闭锁措施。
至于负序电压闭锁,其主要作用是增强对三相短路故障的检测灵敏度。在单相或两相短路情况下,会产生显著的负序电压,这种情况不需要特别处理。然而,在三相短路发生时,尽管短路电流是对称的,但短路瞬间三相电压的下降会引起一定程度的负序电压(约6至9伏)。负序电压闭锁便是基于这一原理设计的,当检测到的负序电压超过预设的阈值时(该阈值可调),保护装置将可靠地动作以隔离故障。
高压和中压侧的复合电压元件是通过将各侧电压信号进行“或”逻辑运算而形成的,而低压侧的复合电压元件则直接采用本侧(或相应分支)的电压信号。当高压或中压侧的电压互感器(PT)发生断线时,方向元件将停止工作,并转而受其他侧复合电压元件的控制。在低压侧PT断线的情况下,本侧的复压闭锁过流保护将不再受复合电压元件的影响,转而变为纯粹的过流保护。此外,一旦本侧PT断线,将不会激活其他侧的复合电压元件。
对于本侧电压退出对复合电压元件和方向元件的影响:当本侧PT处于检修状态或通过旁路代路而未切换PT时,为了确保本侧复合电压闭锁方向过流保护能够正确动作,需要投入“本侧电压退出”压板或通过整定控制字进行设置,或者选择退出“X压侧电压投入”的硬压板。这种情况下的处理原则与PT断线时的处理原则保持一致。
复合电压闭锁过流保护的优点包括:
1. 在后备保护范围内遭遇不对称短路时,能够展现出较高的灵敏度。
2. 变压器在发生不对称短路的情况下,电压启动元件的灵敏度不受变压器接线方式的影响。
3. 由于电压启动元件仅连接在变压器的一侧,因此其接线方式相对简便。
声明:本号所刊发文章仅为学习交流之用,无商业用途,向原作者致敬,本文为非原创内容,来源于网络,凡侵必删!另本文图片来源于网络截图,仅供参考。
扫下面二维码,加入“继保小家电力资料库。
【备注】加入前🉑公众号菜单栏领取100元优惠券