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流
 

　　三段復合電壓閉鎖方向過流保護可分別通過控制字來實現對本段的投退、復合電壓閉鎖和方向閉鎖。
 

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

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

　　方向閉鎖采用90度接線功率方向原理，以過流方向靈敏角(IFDEG)為靈敏角，動作判據如下：
 

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

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

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

　　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，電氣量的計算采用傅立葉算法。經采樣計算，裝置輸出各路電壓、電流以及三個線電壓的有效值，并計算出有功功率、無功功率、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%，頻率精度優于為0.003Hz。
 

　　1.2 開關量采集
 

　　變電站測控裝置采集的開關量信號，即遠動所稱的遙信量，反應的是變電站一次設備的運行狀態、控制設備的動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行操作。其信息的正確與否直接影響系統的運行方式、自動化設備的正確動作和調度人員的決策，對電網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，然后進行定時采樣處理。遙信量發生改變時，測控裝置進行記錄并打上時標，形成事件順序記錄 (Sequence of Events，SOE)。
 

　　由于現場結點信號抖動或電磁干擾影響，開關量信號發生抖動。為防止遙信誤報或漏報，裝置一方面對遙信信號進行硬件濾波，另一方面對信號進行軟件濾波。軟件濾波方案如圖4.1所示。本裝置為每一個遙信專門設計了一個遙信去抖時間定值Td，其物理意義是繼電器接點最長抖動時間。當信號抖動時間Δt小于參數Td，信號抖動后有恢復為以前的穩定狀態，確定為電磁干擾影響，抖動被濾除，如圖4.1a所示。當信號發生抖動時記錄此刻時間，如果信號經過Δt時間的抖動，然后達到一個穩定狀態，穩定時間大于Td，可以確認發生信號變位