CSC-326T5-G数字式变压器保护装置 说明书

表4 （续）

名称 逻辑连接点 图标符号 使用说明 & 逻辑“与门” 可按需增加如“Y1”等的编号 1≥ 逻辑“或门” 可按需增加如“H1”等的编号

4.2 4.3

保护程序整体结构 保护启动元件

保护CPU程序的总体结构包括主程序、采样中断服务程序和故障处理程序。

主保护以相电流突变量为主要的启动元件，差流启动元件作为辅助启动元件。 1） 相电流突变量启动元件

?i??IQd?? ??i??i?(t)?i?(t?T)?i?(t?T)?i?(t?2T)??式中：T＝24为一周采样点数，（t-T）即指t点的1周前的采样值，（t-2T）即指t点2周前的采样值；IQd为突变启动门槛，取0.2IN。

当任意相电流突变启动连续4次大于启动门槛，则保护启动。 2） 差流稳态启动元件

Idz.?.max?IcdqdIdz.?.max?MaxId?Icdqd?0.8ICD???,??A,B,C?

???式中：Icdqd为差流稳态启动电流值；ICD为差动保护启动电流定值；Id?为各相差流。

4.4 差动保护

纵差保护包括比率差动、差动速断和变化量比率纵差。

4.4.1 纵差保护

4.4.1.1

1)

比率差动

比率制动曲线

采用常规三段式折线特性，见图5。

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IdzISD0.7K2=变化量比率纵差 比率差动0.80.5Kb2=Kb1=0.2ICDITK1=0制动区0.4Ie0.6IeK动作区b3=5IeIzd

图5 比率制动特性曲线

2) 变压器各侧电流相位差与平衡补偿 1) CT接线方法

变压器各侧电流互感器采用星形接线，高、中压侧开关CT和低压侧外附CT均以远离变压器侧（母线侧）为正极性端。

2) 平衡系数的计算

计算变压器各侧一次额定电流：I1e?Se3U1e

式中：Se为变压器高中压侧三相额定容量；U1e为变压器各侧额定电压（应以运行的实际电压为准）。

计算变压器各侧二次额定电流：I2e?I1e nLH式中：I1e为变压器各侧一次额定电流；nLH为变压器各侧CT变比。

以高压侧为基准，计算变压器中、低压侧平衡系数：

Kph.M?I2e.HI/nLH.HS/3U1e.HnLH.MU1e.MnLH.M?1e.H?e???I2e.MI1e.M/nLH.MSe/3U1e.MnLH.HU1e.HnLH.H

Kph.L?U1e.LnLH.L ?U1e.HnLH.H将中、低压侧各相电流与相应的平衡系数相乘，即得幅值补偿后的各相电流。 3)

各侧电流相位补偿

变压器各侧CT二次电流相位由软件自动校正，采用在Y侧进行校正相位。例如对于Y0/Δ-11的接线，其校正方法如下：

IY0侧：

?'?'?'ABC II??(IA?IB)/3??????(IB?IC)/3?

????(IC?IA)/3?????16

CSC-326T5-G数字式变压器保护装置 说明书 式中：IA、IB、IC为Y侧CT二次电流；IA、I????'?'B、I'C为Y侧校正后的各相电流。

?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)

差动电流和制动电流的计算方法 差动电流和制动电流的计算方法如下：

?Idz??Iii?1NIzd?N1?Imax2??? ????Ii???式中：

Idz为差动电流；

IzdI?i为制动电流；

?I?i?1i为所有侧相电流之和；

?Imax为所有侧中幅值

最大的相电流；?5)

动作判据

为除最大相电流侧之外的其它侧相电流之和。

比率差动保护的动作判据如下：

Idz?Kb1Izd?ICDIdz?Kb2(Izd?0.6Ie)?Kb1?0.6Ie?ICDIdz?Kb3(Izd?5Ie)?Kb2(5Ie?0.6Ie)?Kb1?0.6Ie?ICDIzd?0.6Ie0.6Ie?Izd5Ie?Izd???5Ie?

??式中：ICD为差动保护启动电流定值；Idz为差动电流；Izd为制动电流；Kb1为第Ⅰ段折线

的斜率（固定取0.2）；Kb2为第Ⅱ段折线的斜率（固定取0.5）；Kb3为第Ⅲ段折线的

斜率（固定取0.7）；Ie为变压器高压侧额定电流。

程序中按相判别，任一相满足以上条件时，比率差动保护动作。比率差动保护经过励磁和励磁涌流闭锁判别，CT断线判别(可选择是否闭锁差动)等。当选择“CT断线闭锁差动保护”时，发生CT断线后闭锁比率差动保护，若差流大于1.2Ie则开放比率差动保护。 另：保护设置有差动高值动作区，门槛定值为max｛1.2Ie，1.5ICD｝，两段式制动曲线，第Ⅰ段折线的斜率固定取0，第Ⅱ段折线经原点、斜率固定取0.7。差动高值动作区只经励磁涌流闭锁，不经过励磁判据闭锁。 6)

励磁涌流闭锁原理 1) 二次谐波闭锁原理

采用三相差动电流中二次谐波与基波的比值作为励磁涌流闭锁判据：

Id?2?Kxb.2?Id?

式中：Id?2为差动电流中的二次谐波分量；Kxb.2为二次谐波制动系数定值；Id?为差动电流

中的基波分量。

采用“或”门闭锁方式：任一相差流的二次谐波含量大于闭锁定值即闭锁三相差动保护。 2) 模糊识别闭锁原理

设差流导数为I(k)，每周的采样点数是2n点，对数列：

X(k)?I(k)?I(k?n)/(I(k)?I(k?n)),k?1,2...n

可认为X(k)越小，该点所含的故障信息越多，即故障的可信度越大；反之，X(k)越大，

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CSC-326T5-G数字式变压器保护装置 说明书 该点所包含的涌流的信息越多，即涌流的可信度越大。取一个隶属函数，设为A[X(k)]，综合一周的信息，对k?1,2...n，求得模糊贴近度N为：

N??A[X(k)]/n

k?1n取门槛值为K，当N>K时，认为是故障，当N

3) 空充及空充于故障时的状态识别判据

软件采用状态识别原理：当识别为空充状态时，采用以上两种原理相结合的综合制动判据，此时保护的二次谐波闭锁门槛等励磁涌流闭锁判据免检测；空充于变压器差动保护区内故障时，保护通过对故障电流波形特征及变化趋势的判别，自动开放故障相差动保护。 7)

过励磁状态下闭锁差动保护原理

采用三相差动电流中五次谐波与基波的比值作为变压器过励磁闭锁差动保护的判据：

Id?5?Kxb.5Id?

式中：Id?5为差动电流中的五次谐波分量，Kxb.5为五次谐波制动系数（固定取0.35），Id? 为

差动电流中的基波分量。

采用“或”门闭锁方式，三相差流中某相判为过励磁，即闭锁比率差动保护。

4.4.1.2 差动速断

当任一相差动电流大于差动速断整定值时，差动速断保护瞬时动作，跳开各侧开关，其动作判据为：

Idz?ISD

式中：Idz为差动电流；ISD为差动速断电流定值。

4.4.1.3 变化量比率纵差

平衡系数的计算同比率差动，差动电流和制动电流的计算方法如下：

???I???I???I? 差动电流：I?dz=?IH1H2ML?=1(?I???I???I???I?)??I? 制动电流：IzdH1H2MLfd2?为高压1侧电流故障分量；?I?为高压2侧电流故障分量；?I?为中压侧式中：?IH1H2M?为低压侧外附（开关）电流故障分量；?I?为电流故障分量浮动门槛。电流故障分量；?I

Lfd故障分量比率差动保护的动作判据如下：

Idz?ITIdz?K2(Izd?0.4Ie)?ITIzd?0.4Ie??

0.4Ie?Izd?式中：IT为Min（0.3Ie，ICD）+Ift，Ift为浮动门槛；Idz为动作电流；Izd为制动电流；

K1为第一段折线的斜率，固定取为0；K2为第二段折线的斜率，固定取为0.8。

程序中按相判别，任一相满足以上条件时，比率差动保护动作。本保护经励磁涌流闭锁。 注：变化量比率差动保护从故障发生起始开放40ms。

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