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國電南自PST645UX微機變壓器保護裝置
2 保護功能及原理
2.1 差動保護（D 型配置）
比率差動保護主要保護變壓器的內部故障。裝置直接采集變壓器兩側電流，存在的相位差由軟件
根據現場繞組接線方式自動進行校正，然后計算出差動電流和制動電流。
采用常規比率差動原理，其動作方程如下：
I d ＞ I cd （I r ＜ I r0 ）
I d - I cd ＞ K cd ·(I r - I r0 ) (I r ≥ I r0 )
同時滿足上述兩個方程時，比率差動元件動作。其中，I d 為差動電流，I r 為制動電流，K cd 為比率
制動系數，I cd 為差動電流門檻定值，I r0 為拐點電流值。
建議將元件中的拐點電流 I r0 設定為 0.7 倍的高壓側額定電流 I e ，以保證匝間短路在制動電流小于
額定電流即 I r ＜ I e 時，沒有制動作用。
差動電流門檻判據不宜過小，建議取 I cd ＝(0.4～0.8) I e 。
比率制動系數的整定可按以下的公式進行:
K cd = K k ·(K tx ·F wc + ?U + ?F ph )
其中，Kk 為可靠系數，取 1.3～1.5；Ktx 為同型系數，取 1.0；
Fwc 為電流互感器的允許誤差，取 0.1
?U 為變壓器調壓抽頭誤差，取調壓范圍的一半
?Fph 為因電流互感器引起的電流不平衡產生的相對誤差，取 0.05
比率制動系數 Kcd 建議取值范圍為 0.3～0.7。
對于雙圈變：
I L 分別為高壓側和低壓側電流，均以流入變壓器為正方向。
在差動保護裝置內，變壓器各側電流存在的相位差由軟件自動進行校正。變壓器各側的電流互感器均
采用星形接線，并且以指向變壓器為同極性。各差動元件的差電流、制動電流均可在“ 運行狀態 計算量 "
菜單中實時顯示，或在主菜單實時循環顯示，以便于裝置檢測和運行監視。
2.1.1 相位校正方法
裝置軟件對 Y 側電流相位進行校正，以 Y/Δ-11 接線為例，方法如下：
2.1.2 二次諧波制動
利用三相差動電流中的二次諧波作為勵磁涌流閉鎖的判據。動作方程如下：
Max[I da2 , I db2, I dc2 ] ＞ K xb · Max[I da , I db, I dc ]
其中 I da2 , I db2, I dc2 為 A ,B,C 三相差動電流中的二次諧波含量，I da , I db, I dc 為 A ,B,C 三相差動電流，
K xb 為二次諧波制動系數。當滿足上述條件時，閉鎖三相比率差動保護。K xb 一般取為 10％～20％之
間，建議取為 0.15，誤差范圍為±5%或絕對誤差 0.05。
各差動元件的二次諧波有效值均可在“ 運行狀態 計算量 "菜單中實時顯示，或在主菜單實時循環顯
示，以便于裝置檢測和運行監視。
2.1.3 TA 斷線
具有瞬時 TA 斷線閉鎖或告警功能及差流越限告警功能。
TA 斷線啟動條件為差流大于差動啟動電流,在滿足下列任何一個條件時，裝置退出瞬時 TA 斷線判
別：
a) 啟動前某側最大相電流小于該側額定電流的 20％，則不判該側；
b) 啟動后相電流最大值大于該側額定電流的 120％；
c) 啟動后任一側電流比啟動前增加。
在上述三個條件均不滿足的情況下，如某一側同時滿足以下條件，則判為 TA 斷線：
1) 只有一相電流為零；
2) 其余兩相電流與啟動前電流相等。
如差流大于 15％的差動啟動電流，經 10s 延時裝置報差流越限，但不閉鎖差動保護。這一功能可
兼作保護裝置交流采樣回路的監視功能。
國電南自PST645UX微機變壓器保護裝置
2.1.4 差動速斷
當任一相差動電流大于差動速斷整定值時，動作于總出口繼電器。用于在變壓器差動區發生嚴重
故障情況下快速切除變壓器。差動速斷定值應能躲過外部故障的最大不平衡電流和空投變壓器時的勵
磁涌流，一般取 6～12 倍的額定電流。
2.2 相間過電流保護
裝置在執行三段過流判別時，各段判別邏輯一致，其動作條件如下：
1) I? ＞ Idn；Idn 為 n 段電流定值，I?為相電流；
2) T ＞ Tdn ；Tdn 為 n 段延時定值。
其低壓閉鎖元件、負序電壓閉鎖元件由相應控制字投退。
2.2.1 低電壓閉鎖元件
低電壓元件在三個線電壓中的任意一個低于低電壓定值時動作，開放被閉鎖保護元件。利用此元件，
可以保證裝置在電動機反饋等非故障情況下不出現誤動作。
2.2.2 負序過電壓閉鎖元件
當負序大于負序過電壓定值時，開放被閉鎖保護元件。可以同低電壓閉鎖元件共同構成復合電壓閉鎖
元件，與過流元件構成復合電壓過流保護。
2） 非常反時限
其中： t p 為時間系數，范圍是（0.05～1）；I p 為電流基準值；I 為故障電流；t 為跳閘時間。
整定值部分反時*為上述表達式中分子的乘積值，單位為秒，整定范圍為（0.005～127）。
對于長時間反時限亦能實現。長時間反時限表達式如下：
裝置的相間電流保護，可通過設置控制字的相關位選擇定時限或反時限方式。當選擇反時限方式后，
自動退出定時限過流Ⅲ段保護，相間電流Ⅲ段的功能壓板為相間電流反時限功能投退壓板。
2.3 過負荷元件
過負荷元件監視三相的電流，其動作條件為：
MAX (I ? )>I fh ， 其中 I fh 為過負荷電流定值。
可通過相應控制字設置為告警或跳閘。
2.4 零序過流保護
裝置提供高低壓側各三段零序過流保護，其中高壓側零序Ⅲ段可通過控制字設置為告警，當高壓
側零序電流用作跳閘或告警時，零序電流可以由運行參數中的控制字一的 KG1.1 位選擇零序電流由外部專
用的零序 CT 引入，或者由軟件自產生成，裝置默認為高壓側零序電流外接。
低壓側零序Ⅲ段保護可通過控制字設置為反時限保護，零序保護反時限特性同相間電流反時限元
件。
2.5 零序過壓保護
在滿足下列條件時，零序過電壓元件動作：
1) 零序電壓高于零序過壓整定值；
2) 斷路器在合位；
3) 延時時間到。
可通過相應控制字設置為告警或跳閘，當零序過壓選擇為告警時，裝置采用自產 3U0 零序電壓進行判
別。
