变压器保护装置的工作原理

　　保护工作原理
 

　　1.1 复合电压闭锁方向过流
 

　　三段复合电压闭锁方向过流保护可分别通过控制字来实现对本段的投退、复合电压闭锁和方向闭锁。
 

　　过流保护的主判据是：Imax > Inzd。其中Imax为最大相电流，Inzd为各段过流定值。
 

　　复合电压闭锁的条件是：Upp.min < ULBS 或 U2 > U2BS。其中：Upp.min 为最小线电压，ULBS为低电压闭锁过流定值，U2为负序电压，U2BS为负序电压闭锁过流定值。
 

　　方向闭锁采用90度接线功率方向原理，以过流方向灵敏角(IFDEG)为灵敏角，动作判据如下：
 

　　以Ia，Ubc功率方向为例，当Ubc超前Ia的角度在-(180°- IFDEG)～IFDEG之间时判为正方向。
 

　　当发生近出口处的三相短路时，Uab，Ubc，Uca下降到接近0，常规的90度接线功率方向判断失效，这时装置利用短路时电流和短路前的记忆电压的角度来判断方向。
 

　　当发生PT断线时，复合电压闭锁和方向闭锁的判据失效。如果母线PT断线闭锁(PTDXBS)投入，则投入复合电压闭锁或方向闭锁的过流退出；如果母线PT断线闭锁(PTDXBS)退出，则投入复合电压闭锁或方向闭锁的过流转化为纯过流保护。
 

　　1.1 交流量采集
 

　　装置可以采集Ua、Ub、Uc、3I0、Ia、Ib、Ic。电压、电流等电气量采用的是交流采样方法，每周波采样40点，电气量的计算采用傅立叶算法。经采样计算，装置输出各路电压、电流以及三个线电压的有效值，并计算出有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数。其中电压、电流的精度为0.2%，功率精度为0.5%，频率精度优于为0.003Hz。
 

　　1.2 开关量采集
 

　　变电站测控装置采集的开关量信号，即远动所称的遥信量，反应的是变电站一次设备的运行状态、控制设备的动作信号以及报警信号等信息，调度员以此为依据确定设备工况并决定是否进行操作。其信息的正确与否直接影响系统的运行方式、自动化设备的正确动作和调度人员的决策，对电网的正常运行具有重要意义。
 

　　测控装置对遥信量采集的原理是硬件上先对信号输入进行光电隔离变换，将强电的通断信号转换为数字量的“0”、“1”电平，然后进行定时采样处理。遥信量发生改变时，测控装置进行记录并打上时标，形成事件顺序记录 (Sequence of Events，SOE)。
 

　　由于现场结点信号抖动或电磁干扰影响，开关量信号发生抖动。为防止遥信误报或漏报，装置一方面对遥信信号进行硬件滤波，另一方面对信号进行软件滤波。软件滤波方案如图4.1所示。本装置为每一个遥信专门设计了一个遥信去抖时间定值Td，其物理意义是继电器接点最长抖动时间。当信号抖动时间Δt小于参数Td，信号抖动后有恢复为以前的稳定状态，确定为电磁干扰影响，抖动被滤除，如图4.1a所示。当信号发生抖动时记录此刻时间，如果信号经过Δt时间的抖动，然后达到一个稳定状态，稳定时间大于Td，可以确认发生信号变位