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1、WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500H微机 变压器保护装置,装 置 概 述,WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500H微机变压器保护装置是在WBZ-500变压器保护基础上,由国电南京自动化股份有限公司主设备工程部变压器组自主开发研制的新一代微机变压器保护装置。 适用于500KV及以下各电压等级的各类变压器保护,1995年获电力机械局科技一等奖 1999年获国家电力公司科技进步二等奖 2001年获国家科学技术进步二等奖,WBZ-500型微机变压器保护,获奖情况,装置实物照片,WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500微机变压器保护装置产值统计,
2、WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500H微机变压器保护,采用多CPU技术和背插式机箱结构；运算速度高，抗干扰能力强，性能稳定。 级空间放电，接触静电试验； 级快速瞬变干扰试验；,装 置 特 点,采用大屏幕液晶显示，人机界面全部汉化,采用菜单式命令,操作简单; 通讯方式灵活选择,可采用RS232/RS485/RS422方式及以太网与变电站综合自动化系统配合,可实现远方定值修改,事件记录上传等;通讯规约可选用南自94规约、IEC103规约,装 置 特 点,带电池保持的存储器和时钟,可保持10份带录波数据的报告、事件，且最近一次跳闸报告不允许被非跳闸报告冲掉； 跳闸方式可由数字矩阵整定，方便
3、灵活。 保护配置灵活,可以通过控制字和压板投退保护,压板投退均输出报告;,WBZ-500H微机变压器保护,装 置 特 点,硬件结构,WBZ-500H微机变压器保护,装置采用多CPU结构，保护CPU的计算速度较WBZ500型保护速度快2倍。 打印采用智能共享打印，多台保护装置可同时进行打印。 采用背插式整机箱结构，多层印刷电路板，抗干扰性大大增强。 WBZ500H型 WBZ500型 快速瞬变干扰 IV级 快速瞬变干扰 III级 静电放电干扰 IV级 静电放电干扰 II级 脉冲群干扰 III级 脉冲群干扰 II级 辐射电磁场干扰 III级 辐射电磁场干扰 II级 4. 所有插件改用四层板。,500
4、kV、330kV变压器保护组屏方案,A 屏 第一层： 差 动 保 护 第二层： 后 备 保 护 B 屏 第一层 ： 差 动 保 护 第二层 ： 后 备 保 护 C 屏 第一层： 分 差 保 护 第二层 ： 非 电 量 保 护 第三层： 操作箱,WBZ-500H微机变压器保护,220K V变压器保护组屏方案,A屏 第一层 ：差动及后备保护 第二层 ： 非电量保护及中、低压侧操作箱 B屏 第一层：差动及后备保护 第二层： 高压侧操作箱,WBZ-500H微机变压器保护,110KV变压器保护组屏方案 第一层 差动及后备保护 第二层 非电量保护及三侧操作箱,WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500
5、H微机变压器保护,差流速断 差动 比率差动+TA断线闭锁 +二次谐波制动（高中压侧) +五次谐波制动（高中压侧） TA断线 通过控制字选择是否闭锁差动,特点,CT接线可接为全Y型接线。 调平衡方式由软件实现。只需输入各侧额定运行电流的二次值。,500kV及330kV差动保护,500kV及330kV后备保护,高压侧 相间阻抗 过流 零序方向过流 过激磁 过负荷 PT断线,WBZ-500H微机变压器保护,中压侧 相间阻抗 零序方向过流 开关非全相 过负荷 PT断线,公共绕组 公共绕组零序 公共绕组过负荷,低压侧 过流 时限速断 零序过电压 过负荷,220kV及110kV差动保护,差流速断 差动 比
6、率差动+TA断线闭锁 +二次谐波制动（高中压侧) TA断线 通过控制字选择是否闭锁差动,WBZ-500H微机变压器保护,高压侧后备保护 复合电压（方向）过流 零序方向过流 零序过流保护保护（直接接地） 零序电流电压保护（间隙） 非全相,差动保护,220kV及110kV后备保护,高压侧 复合电压（方向）过流 零序方向保护 零序电流电压保护（间隙） 零序过流电流保护（直接接地） 非全相保护 过负荷 TV断线 中压侧 复合电压（方向）过流 零序方向保护 零序电流电压保护（间隙） 零序过流电流保护（直接接地） 时限速断过流保护 过负荷 TV断线 低压侧 时限速断过流保护 复合电压过流保护 3U0过电流
7、保护 TV断线,非电量保护 调压重瓦斯 本体重瓦斯 轻瓦斯 冷却器电源全停 压力释放 油位低 油位高 线圈温度高,WBZ-500H微机变压器保护,WBZ-500H微机变压器保护,对于一次接线，二次接线为全时则,计算差流公式为： IdA=(I1ah-I1bh)+(I2ah-I2bh)*KH/1.732+(I3am-I3bm)*KM/1.732+I4al*KL IdB=(I1bh-I1ch)+(I2bh-I2ch)*KH/1.732+(I3bm-I3cm)*KM/1.732+I4bl*KL IdA=(I1ch-I1ah)+(I2ch-I2ah)*KH/1.732+(I3cm-I3am)*KM/1.
8、732+I4cl*KL,差流计算公式,对于一次接线，二次接线为，即常规接线方法时，计算差流公式为： IdA=(I1ah+I2ah)*KH+I3am*KM+I4al*KL IdA=(I1bh+I2bh)*KH+I3bm*KM+I4bl*KL IdA=(I1ch+I2ah)*KH+I3cm*KM+I4cl*KL,差流平衡系数,比率制动曲线,WBZ-500H微机变压器保护,制动电流 IresMax（ I1 ， I2 ， I3 ， I4 ）,WBZ-500H微机变压器保护,TA断线和故障时电量状态有明显不同: TA断线 故障 电流变化情况 仅断线侧电流突变 多侧电流突变 电流变化趋势 由大变小 由小变
9、大 电流幅值情况 IN IN,TA断线,二次谐波制动,二次谐波制动采用A、B、C三相中二次谐波最大相的谐波电流，与差流最大相电流的比值作为二次谐波制动值。 Max(Ia2,Ib2,Ic2)/Max(Ia,Ib,Ic)K2B 保护制动,WBZ-500H微机变压器保护,五次谐波制动,500kV、300kV变压器工作点选取在变压器绕组励磁曲线较高的位置。当电压升高后，励磁涌流迅速增大，形成差流。因此在变压器高中压侧增设五次谐波制动，防止在轻微过激磁时，差动保护误动。,WBZ-500H微机变压器保护,分侧差动保护:常用于自耦变压器高、中压侧及公共绕组，这种保护无须考虑绕组的励磁涌流、过激磁等影响。对于
10、相间和单相短路灵敏度高，但对匝间短路保护无作用。,分侧差动,后备保护TA、TV接线,WBZ-500H微机变压器保护,相间阻抗保护,采用具有偏移特性的方向阻抗园。当将反向偏移定值整定为99.99时，阻抗保护变为全阻抗保护。 阻抗保护自动选取相间电压最低相为故障相。 PT断线闭锁阻抗保护。 阻抗保护方向通过控制字确定。,WBZ-500H微机变压器保护,相间阻抗保护,1)变压器保护装置在PT失压情况要考虑防误动的主要措施，能判断出PT断线、失压闭锁阻抗保护。为能准确的判出PT断线、失压状态，判PT断线的电流门坎值小于阻抗保护判断的启动电流。 2）关于阻抗保护PT失压状态下，且变压器内小负荷转入大负荷
11、时，保护装置进入启动状态防阻抗误动的判据考虑如下： 进入故障处理程序后PT断线判据. 阻抗动作逻辑关系,零序方向过流,零序方向过流保护采用三相自产零序电流、电压。 零序方向通过控制字投退 当PT断线时保护自动将零序电压从自产切换到开口三角形零序电压。 零序方向过流保护采用中性点CT时，CT正极性靠变压器侧。同时，保护正方向指向母线。,WBZ-500H微机变压器保护,过激磁保护,过激磁倍数N的含义：N（t）=U/Ue/f/fe Ue采用变压器高压侧实际运行额定电压，对于500kV变压器保护来说取525kV电压为额定电压。同时要注意变压器TV的变比，主要注意是500kV/0.1kV，还是525kV
12、/0.1kV。 定时限告警，保护在N1.05 时告警。 反时限跳闸对应曲线如下图所示。反时限曲线采用八段折线式，范围在1.101.45倍之间。设保护动作门槛，只有过激磁倍数超过动作门槛，保护才会动作。,WBZ-500H微机变压器保护,复合电压闭锁方向过流保护,采用三侧复合电压闭锁，三侧复压或关系。 方向通过控制字投退指向变压器或母线。 灵敏角45,WBZ-500H微机变压器保护,差动保护保护整定值,额定电流：采用变压器运行在额定容量下流入装置的二次额定电流，而非TA二次侧额定电流。,对于差动保护高中低三侧容量全部取变压器全容量S进行计算。 TA接线形式 对于TA为常规接线（/Y)，内部控制字中
13、TA接线方式控制位CTA必须置1。 对于TA为全星型接线（Y/Y/Y)，内部控制字中TA接线方式控制位CTA必须置0。,WBZ-500H微机变压器保护,后备保护整定定值,过激磁保护中Ue采用变压器高压侧实际运行电压，对于500kV变压器保护来说取525kV电压为额定电压； 复合电压中，低电压取自AC相线电压。负序电压采用相电压U21/3(Ua+2Ub+Uc)； 装置中零序电流为3I0IaIbIc；负序电流I21/3(Ia+Ib120+Ic 240)；,WBZ-500H微机变压器保护,保护装置现场投运,电源指示正常，运行监视闪烁，无异常信号； 确认接入电流、电压极性正确； TV小开关开合位置正确
14、； 打印整定值报告，检查与实际情况相符； 投上各单元出口回路压板，保护投入运行。,额定参数 直流电源电压：220V/110 交流额定电压：100V 交流额定电流：5A/1A 交流额定频率：50Hz,WBZ-500H微机变压器保护,技 术 指 标,过载能力 直流电源回路：80%115%额定电压 连续工作 交流电流回路： 2倍额定电流 连续工作 20倍额定电流 工作10秒 40倍额定电流 工作1秒 交流电压回路：1.5倍额定电压 连续工作,WBZ-500H微机变压器保护,功率消耗 直流回路：正常工作时 40W/套系统 保护动作时 60W/套系统 交流电流回路： 1VA/相（额定电流下） 交流电压回
15、路： 1VA/相（额定电压下）,WBZ-500H微机变压器保护,电流电压精确测量范围 电流精确测量范围：0.04A100A(CT=5A) 0.02A 20A(CT=1A) 电压精确测量范围：0.05V100V(相电压) 0.15V300V(间隙电压),WBZ-500H微机变压器保护,绝缘耐压，抗干扰水平 装置能通过IEC255-22-4规定的级 （4KV10%）快速瞬变干扰试验； 装置能通过IEC255-22-4规定的级 （空间放电15KV，接触静电8KV）静电试验；,WBZ-500H微机变压器保护,主要保护动作精度 测量元件精度 刻度误差 2% 温度变差 在工作环境温度范围内2% 综合误差 5% 差动保护（以四侧差动为例）,WBZ-500H微机变压器保护,整组动作时间：差速 18ms (1.5Iop) 差动 25ms (1.3Iop) 过激磁保护 上限1.45倍，下限1.08倍，定值精度2% 频率跟踪范围 （2575）Hz 阻抗保护 定值精度2%，精确跟踪电流0.1Ie,WBZ-500H微机变压器保护,整定范围 整定范围广，为保证计算机读取精度及保护计算时的速度，防整定值出错，根据不同的整定对象，设定相应的整定范围。 级差：电流定值 0.01A 电压定值 0.1V 时间定值 1ms 或0.1s,WBZ-500H微机变压器保护,W
