CSC241数字式变压器保护装置.docx
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CSC241数字式变压器保护装置
CSC241系列数字式变压器保护测控装置综述
CSC241系列数字式变压器保护测控装置是适用于66kV及以下电压等级的变压器成套保护装置,由
差动保护、后备保护、厂(所)用变保护、接地变保护和非电量保护组成。
1装置型号及基本功能描述
型号名称
基本功能
备注
CSC241A
数字式变压器差动保
护装置
差动速断保护比率差动保护
CT断线功能差流越限告警功能非电量保护遥信
变压器差动保护,适用于66kV及
以下电压等级的两卷变压器。
CSC241B
数字式变压器后备保
护测控装置
三段式过流保护,可经负序过
电压、低电压闭锁
启动风扇
闭锁调压
过负荷告警
出口操作回路
遥控、遥信、测量
反应变压器相间故障的后备保护及测控装置,适用于66kV及以下电压等级的变压器。
CSC241C
数字式厂(所)用变保
护测控装置
速断保护
过流保护低电压保护
过负荷保护零序过流保护非电量保护出口操作回路遥控、遥信、测量
以电流电压及非电量保护为基本配置的所用变压器保护测控装置,适用于66kV及以下电压等级的变电站或发电厂用变压器。
CSC241E
数字式接地变保护测
控装置
速断保护
过流保护
高压侧零序过流
以电流电压保护为基本配置的接地变压器保护测控装置,适用于66kV及以下电压等级的接地变压
低压侧零序过流
零序过压
非电量保护出口操作回路遥控、遥信、测量
器,或兼作站用的接地变压器。
CSC241F
重瓦斯、轻瓦斯等本体保护的
标准配置八路跳闸或告警,可扩
非电量保护装置
重动跳闸和发信
展为12路。
2CSC241系列数字式变压器保护配置方案
应用场合
变压器类型
保护配置方案
发电厂
2000kVA以下容量的小型厂用变压器
CSC241C
2000kVA及以上容量的大型厂用变压器
CSC241A+CSC241C
变电所
主变压器
CSC241A+CSC241B(高压侧)+CSC241B(低压侧)+CSC241F
所用变压器
CSC241C
接地变压器
CSC241E
3主要技术指标及参数
直流电压:
220V/110V
交流电压:
100V或100^/3V
额定参数
交流电流:
1A/5A
系统频率:
50Hz/60Hz
直流回路:
<15W
功率消耗
交流电压回路:
<相
交流电流回路:
<相
交流电流:
2In
持续工作
20In
允许10s
过载能力
40In
允许1s
交流电压:
持续工作
允许10s
继电器触点容量
跳合闸出口:
5A,DC220V(吸合)
信号触点:
1A,DC220V(吸合)
跳合闸电流
跳闸电流:
〜4A
合闸电流:
〜4A
定时限过流元件
电流定值:
〜201n
时间定值:
0〜20S
定值误差:
<5%整定值
精确工作范围
电压:
〜120V
电流:
〜301n
频率:
40〜55HZ/50〜65Hz
动作时间
电流速断:
v40ms(2倍整定值)零序速断:
v40ms(2倍整定值)差动动作:
v35ms(2倍整定值)差速动作:
v30ms(2倍整定值)
监视报告性能
事件记录分辨率:
w1ms
GPS对时精度:
w1ms
测量表计精度
电流、电压:
级
功率、电度:
级
通讯端口规范
RS485端口:
最高速率19200bps,屏蔽双绞线接口
以太网:
10BASE-T端口:
UTP5通讯介质,RJ45接口
10BASE-F端口:
多模光纤通讯介质,820nm,ST接口
绝缘性能
绝缘电阻>100MQ(500V兆欧表)
介质强度GB/
冲击电压GB/
电磁兼容性能
辐射电磁场干扰:
GB/川级快速瞬变干扰:
GB/"级脉冲群干扰:
GB/川级
静电放电干扰:
GB/"级
射频电磁场辐射干扰:
GB/T—1998川级
浪涌(冲击)干扰:
GB/T—1999标准III级
机械性能
振动GB/T11287-2000I级
冲击GB/T14537-1993I级
碰撞GB/T14537-1993I级
环境条件
保存温度:
25C〜+70C
工作温度:
-10C〜55C相对湿度:
最大不超过95%
大气压力:
86〜106kPa
CSC241A数字式变压器差动保护装置
1装置简介
CSC241A为适用于66kV及以下电压等级的两卷变压器差动保护装置,可在开关柜就地安装。
一般
需与本系列CSC241B后备保护(或CSC241C厂用变保护)装置构成成套保护。
2主要功能
反应保护区内故障的差动速断保护;
反应保护区内故障经二次谐波制动的比率差动保护;
CT断线功能;
差流越限告警功能;
故障录波;
9路遥信开入采集(包括非电量保护输出接点的采集及信息上传功能)、装置遥信变位、事故遥
信;
各种事件SOE等。
3保护元件
差动速断元件
当任一相差动电流大于差动速断整定值时,动作于出口。
用于在变压器差动区发生严重故障情况下
快速切除变压器。
差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌流,一般取6〜12倍的额定电流。
比率差动兀件
为了保证内部故障时差动保护灵敏动作,同时防止外部故障时及差动各侧CT特性不一致时暂态不平
衡电流引起的误动,本装置采用三段式比率差动原理,其动作方程如下:
其中,led为差动保护的起动电流定值,Id为差动电流,Ir为制动电流。
丨「1为可整定的第一拐点电流,
Ir2为第二拐点电流(内部固定取为2le,le为变压器高压侧额定电流),心为可整定制动曲线斜率,
K2为内部固定的系数(取为)
1
11
l2
lr
l1
l2
d
2
压器为同极性。
Icd一般整定为〜le,Ir1一般整定为〜le,心一般整定为〜,1边取为2l°,K?
取。
在本装置内,变压器各侧电流的相位差由软件自动校正,变压器各侧的电流互感器均采用星形接线。
二次谐波制动元件
利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁的判据。
动作方程如下:
Id2>Kxb•Id
其中Id2为三相差动电流中的二次谐波,Id为对应的三相差动电流,Kxb为二次谐波制动系数。
三相差
动电流中只要任一相满足上述条件,均闭锁三相比率差动保护。
Kxb一般取为10%〜30%之间。
CT断线
比率差动启动后,需经过瞬时CT断线的检测,保证差流不是由于断线引起的。
判别为CT断线后,
发出告警信号,报告CT断线,通过调整控制字可以决定是否闭锁差动保护。
瞬时CT断线判别在满足下列任何一个条件时,将不进行CT断线判别:
启动前某侧最大相电流小于该侧额定电流的20%,则不判该侧;
启动后相电流最大值大于该侧额定电流的120%;
启动后任一侧电流比启动前增加。
在上述三个条件均不满足的情况下,如某一侧同时满足以下条件,则判为CT断线:
有一相电流为零;
其余两相电流于启动前电流相等。
瞬时CT断线是否闭锁差动保护可以通过控制字选择投退。
差流越限告警
如差流大于15%的高压侧额定电流,经判别超过10s后,发出差流越限告警信号,但不闭锁差动保
护。
这一功能兼起保护装置交流采样回路的监视功能。
非电量保护的事件记录
从变压器本体来的接点经非电量保护装置重动后,输出一组空接点至差动主保护装置进行事件记录,
并可通过网络或现场总线将记录上传至后台计算机。
4定值及整定说明
软压板清单:
压板名称
对应功能
差速
差动速断保护功能投退
差动
差动保护功能投退
CT断线
CT断线功能投退
重瓦斯
遥信记录功能投退
调压重瓦斯
遥信记录功能投退
冷却故障
遥信记录功能投退
压力释放
遥信记录功能投退
轻瓦斯
遥信记录功能投退
调压轻瓦斯
遥信记录功能投退
油温高
遥信记录功能投退
需要的功能必须将软压板投入,不采用的功能将相应软压板退出即可。
定值清单:
序号
定值名称
参考范围
单位
备注
1
控制字一
0000〜FFFF
无
参见控制字说明
2
控制字二
0000〜FFFF
无
备用
3
额定电流Ie
〜10
A
高压侧二次值
4
差动速断电流
3Ie〜12Ie
A
5
差动起动电流Icd
A
6
拐点电流Ir1
〜I
1e
A
7
比率制动系数K1
无
8
二次谐波制动系数
无
9
低压侧平衡系数
〜10
无
控制字一定义:
位
置0含义
置1含义
D15
CT额定电流5A
CT额定电流1A
D7〜14
备用
备用
D6
变压器接线方式
D5
D4
D3
备用
备用
D2
二次谐波制动退出
二次谐波制动投入
D1
CT断线不闭锁差动保护
CT断线闭锁差动保护
DO
备用
备用
变压器接线方式选择说明:
位6
位5
位4
变压器接线方式
0
0
0
变压器为Y/Y-12接线方式
0
0
1
变压器为Y/△-11接线方式
0
1
0
变压器为Y/△-1接线方式
0
1
1
变压器/Y-1接线方式
1
0
0
变压器/Y-11接线方式
1
0
1
备用接线方式
1
1
0
无此选择
1
1
1
无此选择
定值整定计算方法
变压器各侧CT二次电流相位由软件自校正,对Y侧进行相位校正。
对于Y/△-11的接线,其校正方
法如下:
Y侧:
△侧:
式中,IA、IB、
IC为Y侧CT二次电流,Ia、IB、IC为Y侧校正后的各相电流;Ia、Ib、Ic为
△侧CT二次电流,
?
?
?
Ia、Ib、Ic为△侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通过变
压器接线方式整定控制字选择正确的接线方式。
差动电流与制动电流的相关计算,都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。
变压器额定电流:
式中,Sn为变压器额定容量,Um为变压器高压侧额定电压(应以运行的实际电压为准),nTA为变压器高压侧CT变比。
低压侧平衡系数的计算
以高压侧为基准,计算变压器低压侧平衡系数
其中,U1nH为变压器高压侧额定电压,U1nL为变压器低压侧额定电压,ntal为低压侧CT变比,ntah为
高压侧CT变比。
举例
已知变压器参数为:
额定容量
Sn=20MVA各侧额定电压354X%/,接线方式为Y/-11,高压侧CT
变比为600/5,低压侧为1200/5。
其它整定说明:
比率差动元件的启动值一般取“高压侧额定电流”定值的30%〜50%。
比率差动拐点电流一般取〜倍的“高压侧额定电流”定值。
比率制动系数一般取〜之间。
二次谐波制动系数一般可取〜之间。
差动速断元件按考虑躲过变压器的励磁涌流,最严重外部故障时的不平衡电流等情况整定。
5装置端子图
6接线示意图
接线说明:
变压器各侧的电流互感器均采用星形接线,并且以指向变压器为同极性。
7装置
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- CSC241 数字式 变压器 保护装置