1. 保护装置整定值(含控制字的设置)与软件版本校核: 1.1. 检查各保护的程序版本号及校验码并做好记录。 1.2. 核对保护装置整定值与整定通知单应一致。 1.3. 核对变压器容量、变压器各侧额定电压、各侧零序TA变比与变压器接线方式,并检查各参数与系统参数中的整定值是否对应一致。 1.4. 核对变压器差动保护各侧TA变比与定值通知单应一致。装置的系统参数定值整定必须放在保护定值之前整定,否则会报该区定值无效。 1.5. 检查远方修改定值处于闭锁状态。 2. 变压器差动保护检验 本项试验以变压器为Y0/Y0/△-11型自耦变为例作说明,其它不同型号的变压器应作相应的调整。 2.1. 二次接线的要求 2.1.1. 各侧TA二次接线方式必须为星形接线。 2.1.2. 对接入差动保护的各侧TA的二次极性规定为:在变压器内部故障时各侧一次电流流进变压器的条件下,TA二次电流以流出端为引出端,流入端为公共端(N相)。 2.2. 差流及平衡系数的计算方法 本变压器差动保护,对于Y0侧接地系统,装置采用Y0侧零序电流补偿,Δ侧电流相位校正的方法实现差动保护电流平衡,差流是由三角形侧向星形侧归算的,三相的差流表达式如下: 式中 为计算差流; 为高压侧三相与零序电流; 为中压侧三相与零序电流; 为低压侧三相电流; 为高、中、低三侧的平衡系数。 平衡系数的计算方法如下: 式中 为变压器计算侧二次额定电流; 为变压器各侧二次额定电流值中最小值; 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。 注意平衡系数应该在0.25到4之间,以保证差动保护的测量精度,如不满足要求应向整定部门汇报,请制造厂解决。 表1中列出了一个实际变压器的整定与计算数据,试验时应按此表的格式填写相应的数据。 表1 变压器的整定与计算数据 项目 高压侧(I侧) 中压侧(II侧) 低压侧(III侧) 变压器全容量 180MVA 电压等级 220kV 115kV 35kV 接线方式 Y0 Y0 Δ-11 各侧TA变比 1200A/5A 1250A/5A 3000A/5A 变压器一次额定电流I1e 472A 904A 2969A *变压器二次额定电流I2e 1.96A 3.61A 4.95A **各侧平衡系数 2.525 1.371 1 将上表的内容与定值核对,其中*、**所指的内容与装置中“保护状态”中的“差动计算定值”项进行核对,应一致。 2.3. 差动平衡性试验 变压器差动保护的平衡性试验可以按照如下几种试验方法接线,所有的电流必须从端子排加入,其中I、II、III侧分别表示高、中、低压侧。 2.3.1. 用三相保护试验仪的试验方法如下: 2.3.1.1. 利用I、II侧(Y0侧)的AB相做检验:电流从A相极性端进入,从A非极性端流出后进入B相非极性端,由B相极性端流回试验装置,I、II侧加入的电流相角为180°,大小为 ( 为电流的标么值,其基准值为对应侧的额定电流),检查装置差流,在 分别取0.1、1.0的情况下检查装置的差流一般应不大于50毫安,否则应查明原因。在BC、CA相中应重复进行上述试验。 例如 取1,通入I侧的三相电流分别为1×1.96A(I侧的额定电流)=1.96A,则通入II侧的三相电流分别为1×3.61A(II侧的额定电流)=3.61A,此时装置的差流一般应不大于50毫安(以下试验方法与此相同)。 2.3.1.2. 利用在I、III做检验: I侧电流从A相极性端进入,流出后进入B相非极性端,由B相极性端流回试验仪器,III侧电流从A相极性端进入,由A相非极性端流回试验仪器,I、III加入的电流相相角为180°,I侧大小为 ,III侧大小为 ,检查装置差流,在 分别取0.1、1.0的情况下检查装置的差流一般应不大于50毫安,否则应查明原因。在I侧BC相III侧B相、I侧CA相III侧C相中应重复进行上述试验。 2.3.2. 在保护试验仪可以同时提供6路电流时的试验方法如下: 2.3.2.1. 利用I、II侧做检验,I侧、II侧三相以正极性接入,I、II对应相的电流相角为180°,分别在I、II侧加入电流 (标么值, 倍额定电流,其基值为对应侧的额定电流),检查装置差流,在 分别取0.1、1.0的情况下检查装置的差流一般应不大于50毫安,否则应查明原因。 2.3.2.2. 利用I、III侧做检验,I侧、III侧三相以正极性接入,I侧的电流应超前III侧的对应相电流150°(因为是Y0/Y0/Δ-11变压器),各在I、III分别加入电流 ,检查装置差流,在 分别取0.1、1.0的情况下检查装置的差流一般应不大于50毫安,否则应查明原因。
2.4. 比率制动特性曲线检验 典型的比率制动特性曲线如图1所示,做出比率制动特性曲线可以按照如下两种试验方法进行,新投的试验必须按照方法一进行试验,其它试验可以按照方法二进行试验。
方法一:假设差动起动电流定值为0.8(标么值);比率制动系数:0.5。试验在任意两侧进行。 例如:在高、中压两侧进行试验时,高、中压侧电流标么值分别为I1、I2,且要求I1>I2,标么值应转换为有名值后加入保护。此时比率差动的动作方程为: 式中Ir为制动电流;Id为差动电流。 将I1、I2代入,上式转化为: 检验时,根据所要校验的曲线段选择式(1)、(2)、(3),首先给定I2,由此计算出I1,再验算I1、I2的关系是否满足约束条件。在每段折线上至少做三点,数据填入表2,并画出特性曲线应满足整定要求。 表2 变压器比率差动试验方法一 I侧Ie = A,II侧Ie = A,III侧Ie = A 序号 电流I1 电流I2 制动电流标么值(I1+I2)/2 动作门槛标么值 差电流标么值 标么值 有名值 标么值 有名值 计算 实测 1 2 3 4 5 6
方法二:在任意一侧X相加入电流I1,查看装置中“保护状态\保护板状态\计算差电流”项中的“制动X相”(X相表示A相或B相或C相),这个值的含义如图二所示:
图二:制动X相的含义图(上图中改为0.5I1) 通过记录,0.5I1为制动电流,“制动X相”为动作电流即可描绘出比例差动制动曲线应满足整定要求。 2.5. 谐波制动试验(包括二次与三次谐波制动) 从任一侧的任一相加基波与二次(或三次)谐波的混合电流(一般从中压侧加试验电流),在定值附近做几个不同二次(或三次)谐波含量的电流,找出谐波制动比例应符合定值要求允许误差不大于整定值的10%,否则应查明原因。 谐波制动比例定义为谐波分量与基波分量之比的百分数。 2.6. 零序比率差动试验 图三:零序比率差动特性曲线 2.6.1. 差流检查:I、II侧电流从A相极性端进入,相角为180°,大小相同,装置应无零序差流。 2.6.2. 制动特性:零序比率差动的制动特性曲线如图三所示,试验时在I侧加电流I1,II侧加电流I2,检验过程中要始终保证I1>I2,这样制动电流始终为I1,录取制动特性曲线应与图三相符。 3. 整组试验: 3.1. 模拟差动保护区内单相故障:在差动保护单侧加入故障电流,模拟某侧故障,应瞬时跳开变压器各侧断路器,对断路器的两个跳闸线圈要分别加以验证。 3.2. 模拟差动保护区外故障:按照上述差动平衡性试验的方法,在差动保护的高、中压侧同时加入较大的平衡电流(建议 取5以上),模拟某相区外故障,保护装置不应动作。 3.3. 各后备保护的正确性检查。 后备保护重点检查的是保护的动作逻辑和跳闸方式,应符合整定要求,跳闸方式举例如下: 3.3.1. 过流保护 以下的复合电压都可分别经控制字确定(投/退)选取高、中、低压侧电压。 3.3.1.1. 检查高压侧复合电压闭锁过流保护应设为两段。 复合电压闭锁方向过流保护:方向指向变压器,定时限跳本侧开关或跳主变各侧开关。 复合电压闭锁过流保护:第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 3.3.1.2. 检查中压侧复合电压闭锁过流保护应设为两段。 复合电压闭锁方向过流保护:方向指向中压侧母线,第一时限跳中压侧母联;第二时限跳本侧开关。 复合电压闭锁过流保护:第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 3.3.1.3. 检查低压侧过流保护应设为三段。 复合电压闭锁过流保护:设两段,其中第一时限跳本侧开关,第二跳主变各侧开关。 定时速切过流保护:跳本侧开关。 3.3.2. 零序保护 3.3.2.1. 高压侧零序过流保护(零序电流取高压母线侧自产零序电流),设两段。 零序方向过流保护:方向指向变压器,定时限跳本侧开关或主变各侧开关。 零序过流保护:第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 3.3.2.2. 高压侧零序过压保护和中性点间隙零序过流保护。 零序过压保护:第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 中性点间隙零序过流保护:其零序电流取高压侧中性点间隙零序电流,第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 3.3.2.3. 中压侧零序过流保护(零序电流取中压侧自产零序电流),设两段。零序方向过流保护:方向指向中压侧母线,第一时限跳本侧母联(尽可能不用);第二时限跳本侧开关。 零序过流保护:第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 3.3.2.4. 中压侧零序过压保护和中性点间隙零序过流保护: 零序过压保护:第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 中性点间隙零序过流保护:其零序电流取中压侧中性点间隙零序电流,第一时限跳本侧开关;第二时限跳主变各侧开关。 3.3.2.5. 公共绕组零序过流保护(针对自耦变)。 零序过流保护:定时限跳主变各侧开关。 3.3.3. 过负荷及异常保护 3.3.3.1. 过负荷信号。 检查高、中、低压侧和公共绕组(针对自耦变)过负荷信号的正确性。 3.3.3.2. 起动风冷。 检查高压侧起动风冷回路的正确性。 3.3.3.3. 过载闭锁调压。 检查高侧过载闭锁调压回路的正确性。 3.4. 各非电量保护动作情况检查: 3.4.1. 所有非电量保护都应该从测量元件处(如瓦斯保护应按下瓦斯继电器的试验按钮;压力释放保护应用手拨动压力释放阀的微动开关;温度保护应手动拨动温度指示使温度接点动作等)模拟到保护出口跳闸、发信,检查整个回路的正确性。 3.4.2. 检查瓦斯继电器的引出电缆不允许经过渡端子接入保护柜。 3.4.3. 检查变压器非电气量保护与电气量保护出口跳闸回路必须分开,非电气量保护动作不能启动失灵保护。 3.5. 配合反措应作如下检查: 3.5.1. 检查主变保护动作高压侧断路器失灵,解除母差中的失灵保护出口“复合电压闭锁元件”的动作逻辑。 3.5.2. 检查断路器失灵保护的相电流判别元件在1.5倍整定值时动作时间和返回时间均不应大于20毫秒。 4. 保护装置带负荷试验: 4.1. 220kV及以上电压等级的变压器首次冲击时应录波,不管差动保护正确与否都应投跳闸,在变压器运行正常正式带负荷之前,再将差动保护退出工作,然后利用负荷电流检查差动回路的正确性,在此过程中瓦斯保护应投跳闸。 4.2. 对于零序差动保护,在变压器第一次空投试验时应将零差保护硬压板断开,由于在变压器空投时,保护装置一般会起动,此时将保护装置故障报告中的零差电流的波形打印出来,若是从高压侧空投,则高压侧三相电流的波形与公共绕组侧三相电流的波形应该反相位。 4.3. 各侧TA极性、TV极性校验:变压器带负荷后,可在保护装置显示屏的主接线画面上显示变压器各侧的功率方向。可通过功率方向并结合变压器实际的运行情况初步判断变压器各侧TA极性、TV极性是否正确。通过管理板相角菜单中的‘各侧电流相位夹角’、‘各侧电压相位夹角’、‘各侧电流与电压相位夹角’来进一步判断各侧电流、电压的极性和相序是否正确。若变压器所带负荷较小,无法通过上述方法来判断,则应增加负荷至TA额定电流的10%以上。 4.4. 差动保护电流平衡检查: 4.4.1. 变压器带负荷后,可在保护装置显示屏的主接线画面上显示变压器的各相差流大小。按照在整定分接头状态下各相差流应不大于实际负荷电流的5%,三相差流之间差别不宜超过±20mA,其它分接头则根据实际情况分析。如不满足要求再进行下述检查: 4.4.2. 通过管理板相角菜单中的‘各侧调整后电流相位夹角’显示差动各侧调整后的电流相位,正常状态下潮流送入端与送出端的调整后电流相位夹角应为180°;若变压器所带负荷较小,无法通过上述方法来判断,则应增加负荷至TA额定电流的10%以上。若不正确则应检查装置中有关差动保护的各项整定值输入是否正确,变压器各侧TA极性是否正确,TA二次回路接触、绝缘是否良好等。 4.5. 对于有旁路断路器代主变断路器的运行方式时,还应检查保护装置在旁代情况下的最大差流值应满足4.4的要求。 4.6. 对新投保护还应该测量电流电压的六角图,与保护显示的幅值、相位应基本一致,否则应查明原因。
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