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1、 HN-2042 型变压器差动保护装置培训学习资料 目 录1 系统概 述 .11.1 适用范围 .12 装置功能 .12.1 保护功能 .12.2 测控功能 .12.3 装置自检 .13 工作原理 .13.1 保护和定值整定原理 .13.2 定值清单 .73.3 保护逻辑框图 .83.4 自检功能 .83.5 工程应用 .94 硬件说明 .94.1 面板说明 .94.2 信号指示灯 .104.3 按键 .104.4 显示说 明 .114.5 模件说明 .14 HN-2042 变压器差动保护装置 11 系统概述1.1 适用范围HN-2042 变压器差动保护装置适用于 6.3MVA 及以上厂用工作
2、变压器和并列运行的变压器、10MVA 及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器、2MVA 及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器的纵联差动保护、控制，与 HN-2020 变压器微机保护测控装置共同构成大型变压器组的全套保护测控系统。2 装置功能2.1 保护功能 差动速断保护 分相比率差动保护 二次谐波制动 CT 断线闭锁2.2 测控功能 遥测采集和计算 非电量信号采集 通讯 对时2.3 装置自检 掉电自检 内部故障自检 开出自检3 工作原理3.1 保护和定值整定原理3.1.1 差流速断差流速断实质上是差动过流高定值保护，它无制动约束，当任一相差动电流大于速断整定值 时瞬时动作于出口。cdI
3、CDSI动作判据为： cdICDS1. 差动速断动作电流:a) 差动动作电流可按照被保护变压器低压侧母线发生三相短路时，流过保护装置的最大不平衡电流来计算。 bpKCDSII其中： 为可靠系数，可以取 1.3；KHN-2042 变压器差动保护装置2为短路产生的最大不平衡电流。bpIb) 差动动作电流也可按照躲过被保护变压器的励磁涌流来计算。 eKCDSII其中： 为可靠系数，可以取 3.54.5；K为变压器的额定电流。eI差动速断电流应取两者中的最大值作为整定值。2. 差动速断动作电流灵敏度校验： 0.2min.)2(CDSlIK其中 为系统在最小运行方式下，在被保护变压器的低压侧发生两相金属
4、min.)2(DI性短路时，流过保护装置的最小短路电流。按照规程要求：灵敏度要大于 2.0。3.1.2 比率差动比率制动式差动保护是变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，能可靠躲过外部故障时的不平衡电流，并能正确区分励磁涌流。其动作特性图如下： 1SI resI 差流速断区差动动作区 比例制动区CDqdId cdICDSIdHN-2042 变压器差动保护装置 3可以看到，在制动电流没有达到拐点电流值 之前，只要差动电流达到门槛值1SI以上，差动保护就动作，动作曲线是一条平行与横轴的线段；在制动电流超过拐cdqI点电流 ,而差动电流达到门槛值但是没有
5、达到速断值时，按照一定比例关系判断进1S入动作区还是不动区（比例制动） ，动作曲线是一条斜率为 的倾斜线段；差动电tg流达到速断值后，差动不考虑制动条件直接出口，动作区变成和横轴平行的一条直线，进入差流速断区。差动动作方程如下： cdIq resI1S )(1SresKIcdqrs cdICD其中： = = cdnmIresI2nmI式中： ， 分别为高压侧、低压侧电流互感器二次侧的电流；mIn， 分别为差动电流和制动电流；cdIres为比率制动系数。blK各侧 CT 电流的极性方向都以指向变压器为正方向。1. 差动启动电流的整定:差动启动电流应该大于额定负载时的不平衡电流： IefUfKI
6、phwetxkcdq )(其中： 为可靠系数，可以取 1.31.5；K为电流互感器的同型系数，可以取 1.0；tx为电流互感器的允许误差，可以取 0.1；wef为变压器调压抽头引起的误差，可以取调压范围的一半；U为电流互感器的变比使差动电流未能完全平衡所产生的相对误差，取 0.05；phf图 2 差动保护的动作特性示意图HN-2042 变压器差动保护装置4为变压器的额定电流。eI一般情况下，在工程实际整定计算中选取 （0.20.5） ，并且推荐实cdqIeI测最大负载时差动回路中的最大不平衡电流。2. 最小制动电流的整定：考虑到变压器在发生匝间短路时的灵敏度，可以整定为： eresIK1其中：
7、 为选择系数，一般可以取 1.0。1K3. 差动比例制动系数的整定：在保证变压器内部故障时可靠动作的前提下，如果要允许低压侧穿越电流增大，以及区外故障的同时发生变压器内部故障的情况时也能灵敏动作，必须减小 ，这blK样一来又增大了区外故障时有可能躲不过差动不平衡电流而误动的可能性。要兼顾安全性和灵敏性。我们必须要找到一个合适的 的值来。制动系数 有一定的blKtg计算方法： )(1phitxbl FUK其中： 为可靠系数，一般取 1.31.5；1为同型系数，取 1.0；txK为电流互感器最大相对误差，一般取 10% 。iF一般在实际工程中 可以整定在 0.4-0.6 之间。blK4. 额定电流
8、的计算：额定电流的算法为： lhnjxnKUPI3其中： 为二次额定电流；nI为变压器各侧额定电压；U为变压器额定容量；nP为电流互感器变比；lhK为 CT 接线系数（对于 Y 形接线，取 1；对于 形接线，取 ）jx 3HN-2042 变压器差动保护装置 55. 比例差动保护灵敏度的校验： 0.2min.)2(DZlIK照规程要求：比例差动保护的灵敏度要大于 2.0。其中： 为系统在最小运行方式下，在被保护变压器的低压侧发生两相金min.)2(DI属性短路时，流过保护装置的最小短路电流；为系统在最小运行方式下，在被保护变压器的低压侧发生两相金属性短路时，相DZI应差动保护特性上对应的动作值。3.1.3 二次谐波制动当变压器在空载投入，需要对变压器进行励磁，此时低压侧没有电流，高压侧短暂的励磁电流全部为差动电流，可能会使差动保护误动作。此时为了判断是变压器内部短路，还是励磁涌流引起的差动电流，引入了二次谐波制动的概念。有励磁涌流时，高压侧电流将从正弦波畸变为尖顶波，含有大量谐波分量，而其中最主要的谐波是二次谐波；而当内部短路时，是不会有这么大的二次谐波分量的。所以我们可以通过二次谐波占高压侧基
