微機變壓器保護是針對中、低壓電網及農用電網的變壓器保護需求，採用了不同的保護配置方案；採用了成熟可靠的保護原理，對CT飽和有了可靠的判別方法；對裝置的硬體平台、結構、人機接口、通信接口有了顯著的提高和發展等的變壓器保護裝置。另外電力變壓器是發電廠和變電站的主要電氣設備之一，它們對電力系統的安全穩定運行至關重要。一旦發生故障遭到損壞，其檢修難度大、時間長，要造成很大的經濟損失；發生故障後突然切除變壓器也會對電力系統造成或大或小的擾動。因此，對繼電保護的要求很高。
基本介紹
- 中文名：微機變壓器保護
- 外文名：Microcomputer transformer protection
- 目的：滿足中、低壓電網需求
- 特點1：採用了成熟可靠的保護原理
- 特點2：對CT飽和有了可靠的判別方法
- 學科：電力科學
釋義,保護原理,平台結構,
釋義
微機變壓器保護是針對中、低壓電網及農用電網的變壓器保護需求，採用了不同的保護配置方案；採用了成熟可靠的保護原理，對CT飽和有了可靠的判別方法；對裝置的硬體平台、結構、人機接口、通信接口有了顯著的提高和發展等。另外電力變壓器是發電廠和變電站的主要電氣設備之一，它們對電力系統的安全穩定運行至關重要。一旦發生故障遭到損壞，其檢修難度大、時間長，要造成很大的經濟損失；發生故障後突然切除變壓器也會對電力系統造成或大或小的擾動。因此，對繼電保護的要求很高。
保護原理
變壓器差動電流速斷保護
變壓器差動電流速斷保護採用三相差動電流中任一相大於差動電流速斷定值時，瞬時動作出口，它不受任何閉鎖條件約束，快速切除變壓器區內發生的嚴重故障。根據微機保護的特點，該保護判據採用可變數據窗的兩種算法實現。一種用於保護啟動後初始階段的快速判斷，加快出口動作速度；另一種計算準確，可以在啟動一個周波後隨時瞬動出口。整體效果類似“反時限”的性能。保護判據為：Idz ≥ ISD，ISD—差動電流速斷定值。
變壓器比率差動保護
該保護識別勵磁涌流採用了二次諧波制動和波形不對稱制動兩種判據。二次諧波制動判據有兩種方案供選擇：一種是按二次諧波和基波比值最大的相為制動判據；另一種是分別選取三相差動電流中二次諧波和基波的最大值，並以它們的比值為制動判據。波形不對稱制動判據只在DF3333A變壓器保護裝置中採用了，因此這裡不再過多敘述。
CT飽和時的附加穩定特性
比率差動保護設有一個CT飽和時的附加穩定特性區。對於發生在被保護變壓器區外的故障引起的CT飽和，可以通過高值的初始制動電流（ICT）檢測出來，此電流會將工作點短暫的移至附加穩定特性區內。反之，當變壓器區內故障時其工作點會立即進入動作區，不會進入附加穩定特性區。因此，利用故障發生的最初半個周期內，測量的量值引發的工作點是否在附加穩定特性區內，由此作出決定。一旦檢查出外部故障引起CT飽和，裝置自動閉鎖了比率差動保護，並會在整定的時間（TCT）內一直有效閉鎖，直到整定時間到時，才解除閉鎖。在外部故障引起的CT飽和閉鎖了比率差動保護期間，如果此後發生故障變化，變壓器區內也發生故障，工作點穩定地連續兩個周期工作在動作區內，閉鎖會被立即解除，可靠地檢查出被保護變壓器發展中的故障而較迅速動作。檢查出變壓器區外故障引起CT飽和閉鎖了比率差動保護的判據公式如下式： Izd ≥ ICT ICT —制動電流門坎值 ； Icd ≤ (KB1/2) Izd TCT—閉鎖時間 。
變壓器保護CT斷線判據
裝置設有延時CT斷線報警及瞬時CT斷線報警功能。該順時CT斷線判據只針對變壓器各側CT 接線均為Y形接法的迴路。具體方案如下：
1) 延時CT斷線報警：當任一相差流大於0.12In的時間超過5秒時，採樣異常告警信息並指示燈顯示，但不閉鎖比率差動保護。兼作為交流採樣迴路異常的自檢作用；
2) 瞬時CT斷線採用比較變壓器各側電流的方法實現檢測功能。判據如下：
只有一側一相電流減小到零，其它各側電流不變的情況下，判為CT斷線。且在如下的條件下不進行CT斷線判別：啟動前某側最大相電流小於0.1In ，該側不判；啟動後任一側相電流增加；啟動後相電流大於1.2Ie。瞬時CT斷線功能可以通過配置字選擇投/退，還可以選擇是否閉鎖比率差動保護，還可以選擇相電流超過1.2Ie時解除閉鎖保護功能
變壓器後備保護原理
針對中、低壓電網的變壓器及農用電網的變壓器的保護需求，後備保護考慮到各種變壓器的最大配置要求。主要採用了各種過電流類的保護，如：復壓閉鎖（方向）過流保護，零壓閉鎖零序（方向）過流保護，間隙零序過流保護，過負荷保護等。後備保護的方向元件、方向指向、電壓元件、PT斷線等功能均可由邏輯控制字的字位設定邏輯而靈活配置，跳閘出口可由邏輯控制字的字位編程確定相應的出口。因此，該系列變壓器保護中的後備保護配置完備，套用靈活方便。
平台結構
保護的硬體分為幾個功能外掛程式來完成，主要包括：CPU外掛程式、交流外掛程式、出口外掛程式、電源外掛程式、通信板卡及面板。硬體平台採用先進的工業級晶片和器件，主晶片為MOTOROLA的32位單片機；晶片、器件採用表面貼裝技術，多層印製板設計；採用14位A/D轉換晶片，提高了數據採集的解析度和測量精度；具有足夠的輸入和輸出接口；一個標準RS485通信接口，另外具有一個通信板卡可選為FDKBUS接口、光纖FDKBUS環網接口、乙太網接口之一；電源採用開關電源，採用浮地方式同機殼不相連等。
結構為外掛程式式整面板密閉嵌入式結構，採用高6U、寬19"/N、深232.5mm的機箱，內部外掛程式的方式。結構美觀大方適用，滿足集中組屏或就地安裝要求。該系列變壓器保護裝置的電氣隔離和電磁禁止設計符合國際標準,電磁兼容性能指標滿足IEC61000-4中規定的最嚴酷等級（Ⅳ級）的要求。
