许继培训WKB800A电抗器保护课件

1华北500kV电网等值华中500kV电网等值低压电抗器低压电抗器K2南阳开关站晋东南荆门1pL2pL3pL4pLK1感谢新疆电网各位领导和专家对许继的支持和帮助XJElectricCorporation2WKB800A电抗器保护介绍一、电抗器基本知识二、保护配置及范围三、硬件组成及功能四、保护出口原则五、保护装置操作说明六、调试大纲七、运行维护八、装置参数整定九、专用调试工具XJElectricCorporation3电抗器保护原理串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功、减少线损、改善长距离输电线路的电压分布XJElectricCorporation4电抗器保护原理超高压并联电抗器的作用是改善电力系统无功功率有关运行状况的功能，主要包括：（1）空载或轻负荷线路上的电容效应，以降低工频暂态过电压。（2）改善长输电线路上的电压分布。（3）使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动，同时也减轻了线路上的功率损失。（4）在大机组与系统并列时，降低高压母线上工频稳态电压，便于发电机同期并列。（5）防止发电机带长线路可能出现的自励磁谐振现象。（6）当采用电抗器中性点经小电抗接地装置时，还可用小电抗器补偿线路相间及相地电容，以加速潜供电流自动熄灭，便于采用单相快速重合闸。XJElectricCorporation5保护配置及范围WKB-801A保护配置WKB-802A保护配置XJElectricCorporation6WKB-801A保护配置WKB-801A保护配置WKB-801A装置中可提供一台电抗器所需要的全部电量保护分相差动保护零序差动保护匝间保护主电抗过流保护主电抗零序过流保护小电抗过流保护另外还包括以下异常告警功能：差流越限告警过负荷告警TA异常告警TV异常告警XJElectricCorporation7WKB-801A保护配置WKB-801A保护配置·分相差动保护·零序差动保护·匝间保护·主电抗过流保护·主电抗零序过流保护·TA异常告警·TV异常告警·主电抗过负荷告警TA112TA112TA112TA212TA212TA212TA312TV·小电抗过流保护·小电抗过负荷告警至断路器1000kV线路1000kV母线XJElectricCorporation8WKB-802A保护配置WKB-802A保护配置WKB-802A装置完成一台电抗器所有的非电量保护。共有48路非电量保护，其中24路非电量保护可以通过CPU延时跳闸，延时可以投退。记录信号延时跳闸直接跳闸跳闸出口继电器光耦CPU出口矩阵开关量输入就地信号继电器XJElectricCorporation9保护范围保护范围(1)差动保护:保护电抗器绕组和套管的相间和接地故障。(2)匝间保护:保护电抗器的匝间短路故障。(3)瓦斯保护和温度保护:保护电抗器内部各种故障、油面降低和温度升高。(4)过流保护:电抗器和引线的相间或接地故障引起的过电流。(5)过负荷保护:保护电抗器绕组过负荷。(6)中性点过流保护:保护电抗器外部接地故障引起中性点小电抗过电流(7)中性点小电抗瓦斯保护和温度保护:保护小电抗内部各种故障、油面降低和温度升高。XJElectricCorporation10定值整定XJElectricCorporation11定值特点XJElectricCorporation12内部固定定值1XJElectricCorporation13内部固定定值2XJElectricCorporation14分相差动保护原理分相电流差动保护是电抗器内部相间故障的主保护，能反映电抗器内部相间短路故障和单相接地故障。分相电流差动保护采用电抗器首端和尾端相电流形成的差流作为判据。1、高压电抗器差动保护允许首尾两端CT变比不一致，装置自动计算平衡系数----以首端CT变比为基准。计算差流时尾端电流将乘以平衡系数再参与计算。2、电抗器铁芯由分段拼装而成且各段之间有较大气隙，剩磁较小，空投时穿越性的励磁涌流较小，所以差动保护中可不采用谐波制动，而电抗器在区外故障时短路电流很小，故也可不考虑区外故障的饱和判据XJElectricCorporation15TA断线闭锁差动当差动电流大于0.15倍的额定电流时，启动TA异常判别程序，满足下列条件认为TA异常：a．本侧有一相电流为零；b．本侧有零序电流（门槛为0.5倍电抗器二次额定电流），另一侧有流（门槛为0.5倍电抗器二次额定电流）但无零序电流（门槛为0.15倍电抗器二次额定电流）；c．最大相电流小于1.2倍电抗器二次额定电流。以上条件均满足时，判为TA异常。通过定值“TA异常闭锁差动”控制TA异常判别出后是否闭锁差动保护。当“TA异常闭锁差动”整定为“0”时，判别出TA异常后不闭锁差动保护，整定为“1”时，判别出TA异常后闭锁差动保护。XJElectricCorporation16零序差动零序电流差动保护能反映电抗器内部单相接地短路故障。零序电流差动保护采用电抗器首端和尾端自产零序电流形成的差流作为判据。动作方程：0.75XJElectricCorporation17差流速断和差流越限1、内部严重故障时差流速断保护能更快切除故障，当任一相差动电流大于差流速断定值，瞬时动作于跳闸。2、当任一相差动电流大于0.5倍分相电流差动最小动作电流定值，延时5s报差流越限信号。XJElectricCorporation18匝间保护高压并联电抗器大多采用分相式结构，电抗器的主要故障形式为匝间短路或单相接地。但是，当短路匝数很少时，一相匝间短路引起的三相电流不平衡有可能很小，很难被保护装置检测出；由于差动保护从原理上不反应匝间短路故障，电抗器保护的重点和难点问题就是解决匝间保护的速动性和灵敏性问题。本装置采用新原理的的匝间保护，能灵敏地反映电抗器的匝间短路及单相接地故障。------以比幅式零序方向原理匝间保护XJElectricCorporation19匝间保护动作方程：故障分析：K1内部匝间短路，K2内部接地，K3外部接地故障XJElectricCorporation20匝间保护内部匝间短路或接地时，零序源在电抗器内部，电抗器向系统送出零序功率。如图：测量零序电压：S.o00XIj3U3··动作量：|)X(XIj3||XIj3U3|L.oS.o0L.o00···制动量：|)X(XIj3||XIj3U3|S.oS.o0S.o00···动作量很大，制动量为零，方向继电器动作最灵敏。XJElectricCorporation21匝间保护外部接地故障时，零序源在电抗器外部，零序功率由外部流进电抗器，如图测量零序电压：L.o00XIj3U3··动作量：|)X(XIj3||XIj3U3|L.oL.o0L.o00···制动量：|)X(XIj3||XIj3U3|S.oL.o0S.o00···动作量为零，制动量很大，方向继电器可靠不动。XJElectricCorporation22匝间保护辅助判据电抗器匝间故障后电抗器本身的相阻抗参数将降低，为了保证匝间短路保护在一些暂态过程中不误动，例如：非全相运行，线路（或串补线路）发生接地故障后重合闸以及重合于故障再跳闸，开关非同期、线路两侧开关跳开后的LC振荡、区外故障与非全相伴随系统振荡等，利用电抗器的测量阻抗变化的特性作为匝间保护的辅助判据：L.oXXJElectricCorporation23匝间保护本原理方向继电器本质是电压模值的比较，即使3Uo、3Io很小，但由于很大，公式中的动作量很大，方向元件可靠动作。试验证明在电抗器内部小于2％匝间短路时，保护仍能灵敏动作。动作时间不大于30ms。利用相阻抗辅助判据可以保证在暂态过程中不误动。L.oXXJElectricCorporation24主电抗过流保护主电抗器过流保护作为电抗器内部故障的后备保护。电流输入量取电抗器首端TA三相电流。当电抗器首端任一相电流大于动作电流整定值时，带时限动作于跳闸（装置内部设定一段延时为1.5s，二段延时为3.0s）XJElectricCorporation25主电抗零序过流零序过流保护作为并联电抗器内部匝间短路及单相接地故障的后备保护。电流输入量取电抗器首端TA三相电流，零序电流由保护装置自产。当电抗器自产零序电流3Io大于动作电流整定值时，带时限动作于跳闸（装置内部设定一段延时为1.5s，二段延时为3.0s）XJElectricCorporation26主电抗过负荷并联电抗器所接系统如果电压异常升高，可造成电抗器过负荷，应装设过负荷保护。电流输入量取电抗器首端TA三相电流。当电抗器首端任一相电流大于动作电流整定值时，动作于告警（装置内部设定延时为8.0s）XJElectricCorporation27小电抗后备保护为限制单相重合闸时的潜供电流，提高单相重合闸的成功率，三相并联电抗器的中性点经一小电抗器接地。小电抗器过流和过负荷保护作为此电抗器的过流和过负荷保护。电流输入量取电抗器中性点侧零序TA电流，当电抗器中性点侧无零序TA时，则取电抗器尾端自产零序电流。当小电抗器零序电流大于过流保护的动作电流时，带时限动作于跳闸（装置内部设定延时为8.0s）当小电抗器零序电流大于过负荷保护的动作电流时，带时限动作于告警（装置内部设定延时为8.0s）XJElectricCorporation28TV异常判别TV异常后闭锁匝间保护XJElectricCorporation29保护装置面板说明面板中指示灯说明如下：信号灯名称颜色含义点亮条件CPU1绿监视CPU1的运行情况正常运行时平亮CPU2绿监视CPU2的运行情况正常运行时平亮启动黄监视保护的启动情况保护启动时点亮信号红指示告警保护的动作情况任一告警保护动作时点亮跳闸红指示跳闸保护的动作情况任一跳闸保护动作时点亮装置故障红指示装置有异常情况发生装置软硬件告警信息，如程序自检错；AD出错；RAM出错；5V出错；EEPROM出错；FLASH出错；CPU个数出错；开出回路断线；开出回路击穿；扩展开出错；定值自检错；装置内部通讯告警XJElectricCorporation30保护装置面板说明WKB-801A微机并联电抗器保护装置许继电气公司R-退出确认+复归CPU2启动CPU1信号装置故障跳闸XJElectricCorporation31调试大纲系统定值设置方法进入【浏览】→【定值】菜单，可以浏览计算出的额定电流等参数。现通过一实例具体介绍系统定值方法。以下保护试验中的实例如无特殊说明，皆利用以下参数。在现场检验时，也可根据定值清单，推导相应试验结果。根据以上参数，整定系统定值如下：XJElectricCorporation32调试大纲序号定值名称定值步长备注1TV变比500012主电抗器首端TA变比30013主电抗器尾端TA变比30014主电抗器一次额定电抗2000Ω0.15主电抗器一次额定电流300A0.16小电抗器TA变比10017小电抗器一次额定电抗500Ω0.18小电抗器一次额定电流100A0.1XJElectricCorporation33调试大纲系统定值设置方法根据系统定值，在【定值】菜单中得到的计算定值为：序号名称值量纲1主电抗器二次额定电流1.0A2小电抗器二次额定电流1.0A3分相差动最小动作电流0.4A4分相差动最小制动电流0.8A5分相差流速断动作电流3.0A6零序差动最小动作电流0.4A7匝间零序启动电流0.2A8主电抗相电流一段过流2.0A9主电抗相电流二段过流1.5A10主电抗零序一段过流2.0A11主电抗零序二段过流1.5A12主电抗过负荷1.25A13小电抗过流2.0A14小电抗过负荷1.25AXJElectricCorporation34分相差动保护试验试验项目注：试验项目仅为厂家建议项目。对建议选做或免试验的试验项目，厂家可保证其逻辑正确性。但是否需要试验请依据各地不同检验