国 电 南 自Q/GDNZ.JB42.004-2003标准备案号：126- 2004 WBZ-500G数字式变压器保护 说明书国 电 南 京 自 动 化 股 份 有 限 公 司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTDWBZ-500G数字式变压器保护技术说明书编写 审核 批准 国电南京自动化股份有限公司2008年8月版本声明 本说明书适用于WBZ-500G数字式变压器保护（广东）本说明书在原来说明书(“WBZ-500G变压器技术说明书(广东版)（印刷）”)的基础上面加以修改整理1．软件本说明书为WBS-500G数字式变压器保护的说明书,其中包含变压器差动保护、分差保护、后备保护、TA断线告警、零序反时限、TV断线告警、过负荷告警等功能其保护功能可以满足220kV及以上电压等级变压器保护的要求2．硬件本装置采用POWERPC+DSP结构, DSP进行高速16位AD数据采集处理,而POWERPC进行逻辑运算,其总体运算速度快。
技术支持 ：（025）51183084 ：（025）51183077* 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符* 2008年8月 第1版 第1次印刷目 次1 概述 11.1 适用范围 11.2 基本功能及技术特点 11.2.1 基本功能 11.2.2 技术特点 22 技术性能及指标 32.1 工作环境 32.2 额定参数 32.3 主要技术指标 32.3.1 功率消耗 32.3.2 过载能力 32.3.3 电流电压回路精确测量范围 32.4 保护动作精度 42.4.1 测量元件精度 42.4.2 差动保护、分相差动保护 42.4.3 后备保护 42.5 绝缘性能 42.5.1 绝缘电阻 42.5.2 介质强度 42.5.3 冲击电压 42.5.4 耐湿热性能 42.6 抗电磁干扰 53 系统/装置构成 63.1 装置的构成特点 63.2 结构、外观及安装尺寸 63.3 背板布置 74 装置工作原理 84.1 产品硬件构成原理说明 84.1.1 硬件系统框图及说明 84.1.2 主要部件（插件）或功能模块工作原理图 94.1.3 插件外接端子说明 104.1.4 人机对话（MMI） 104.1.5 故障录波 104.1.6 打印机 104.1.7 后台通讯 114.2 软件工作原理 114.2.1 保护功能程序 114.3 装置起动 114.4 差动保护 134.4.1 差动算法 134.4.2 励磁涌流鉴别 154.4.3 轻微过激磁闭锁 164.4.4 TA断线 164.4.5 差动速断保护 174.4.6 差动保护定值整定说明 174.5 分差保护 194.6 后备保护 204.6.1 相间阻抗保护 204.6.2 接地阻抗保护 224.6.3 复合电压 244.6.4 复合电压过流保护 264.6.5 复合电压方向过流保护 274.6.6 零序过电流及零序方向过流保护 314.6.7 过激磁保护 344.6.8 限时速断保护 374.6.9 公共绕组零序过流保护 384.6.10 间隙零序过流过压保护 394.6.11 非全相保护 404.6.12 反时限零序过流保护 414.7 告警功能及其它辅助功能 434.7.1 低压侧零序过电压保护 434.7.2 过负荷保护 434.7.3 变压器过负荷启动风冷 444.7.4 变压器过负荷闭锁调压 454.7.5 TV二次 异常判别。
464.8 通信及通信规约 475 订货须知及其他 48附录A WBZ-500G主变保护配置 49附录B WBZ-500G自耦变压器主变保护配置和定值说明 511.1 保护配置 511.2 广东500kV定值单(参照顺德500kV变) 52附录C 220KV低压侧双分支主变保护配置和定值说明 591.1保护配置 591.2 广东省低压侧双分支中压侧不带阻抗保护定值(参考深圳南约变) 60附录D 220KV低压侧单分支主变保护配置和定值说明 671.1 保护配置 671.2定值单(参考星云变) 68附录E EDP01平台操作说明书 73附录F广东电网 500KV自耦变压器保护配置与定值审定稿 84附录G SGVIEW读取录波及波形分析方法 88·概述·1 概述1.1 适用范围 WBZ-500G系列数字式变压器保护装置是以差动保护、后备保护和非电量保护为基本配置的成套变压器保护装置，适用于1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV电压等级大型电力变压器本系列保护装置基本配置设有两套完全相同的保护主控模件，其中A/D转换回路集成在保护主控模件内，能完成变压器所有的电量保护功能。
保护功能采用逻辑图方式灵活配置1.2 基本功能及技术特点1.2.1 基本功能单装置可实现全套变压器电气量保护，各保护功能由软件实现装置包括多种原理的差动保护，装置含有全套后备保护功能模块库，可根据需要灵活配置，功能调整方便1． 差动保护：差动速断保护；二次谐波制动稳态比率差动保护；波形分析制动稳态比率差动保护2． 分相差动保护：分相差动速断保护；分相差动保护3． 后备保护：相间阻抗保护；接地阻抗保护；复压闭锁方向过流保护；零序方向过流保护；反时限零序过流保护；间隙保护(零序过流、零序过压)；非全相保护；过激磁保护；过负荷告警；TA、TV断线告警；过负荷闭锁调压功能；过负荷启动通风功能1.2.2 技术特点1．高性能硬件速度大于300MIPS的32位CPU＋DSP系统 ；采样速率为96点（可为144点）的16位的模数转换系统；接口显示器采用10.4寸大屏幕真彩液晶，操作方式采用高可靠性的触摸屏，并具有网口连接调试、红外线感应起到屏保功能2．高可靠性在单层机箱内可采用双CPU板同时工作，实现双套电气量保护与门保护出口即实现双AD采样、双DSP并行逻辑判断处理，出口回路实行双CPU出口互锁，即双CPU同时动作，保护才出口跳闸。
3．强电磁兼容性装置采用背插式和特殊的屏蔽措施，装置能承受GB/T 17626-1998等级为5级的工频磁场抗扰度试验、5级的阻尼振荡磁场抗扰度试验、4级的静电放电抗扰度试验、4级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、4级的振荡波抗扰度试验3级的射频电磁场辐射抗扰度试验、3级的浪涌（冲击）抗扰度试验、3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验4．单装置完成所有电气量功能装置可以提供一台变压器所需要的全部电气量，适用于各种变压器TA接线型式5．逻辑图编程设计各保护功能模块化设计，各类工程配置不同的逻辑图，即可实现各种保护配置6．保护装置采用多种差动原理判别变压器是否发生区内故障a．二次谐波稳态比率差动：正常的比率差动，保证区内快速动作，区外故障不误动b．波形分析稳态比率差动：实现分相制动，保证变压器在空投到故障情况下，保护快速动作 7．丰富、实用的界面设计操作系统采用VxWorks，操作简单易掌握界面显示各侧电流、电压及其相位、差流情况、压板状态等运行相关量操作采用“所见及所得”的图形化触摸式操作方式，便于现场人员使用8．完善的事件记录和故障录波功能保护故障波形记录至少五周波所有交流通道瞬时值，同时将开关量状态显示出来； 利用装置本身的分析软件可以分析故障时的电流电压量情况、故障时的出口情况；可以选择性打印录波及历史事件，也可以读取主控模件和监控模件的日志文件，进一步分析装置的运行情况。
9．强大的通信功能保护具有三个以太网接口，两个RS485通信串口，一个RS232打印接口通信规约采用IEC60870-5-103规约、IEC61850规约等95·技术性能及指标·2 技术性能及指标2.1 工作环境Ø 环境温度： -15℃～+55℃Ø 相对湿度： 5%～95%Ø 大气压力： 86kpa～106kpa 2.2 额定参数Ø 额定直流电源电压：220V或110V（订货注明）Ø 交流额定电压： 相电压 100/V，开口三角形 100VØ 交流额定电流： 5A或1A（订货注明）Ø 交流额定频率： 50Hz或60Hz2.3 主要技术指标2.3.1 功率消耗Ø 直流回路： 正常工作时≤30W 保护动作时≤60WØ 交流电流回路： ≤0.2VA/相Ø 交流电压回路： ≤0.2VA/相2.3.2 过载能力Ø 直流电源回路： 80%～115%额定电压，连续工作Ø 交流电流回路： 2 倍额定电流，连续工作； 10倍额定电流，工作10s； 40倍额定电流，工作1s；Ø 交流电压回路：1.5 倍额定电压，连续工作。
2.3.3 电流电压回路精确测量范围Ø 电流精确测量范围：0.15A～100A(TA=5A)； 0.05A～20A(TA=1A)；Ø 电压精确测量范围：0.15V～100V(相电压)2.4 保护动作精度2.4.1 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 ≤3%2.4.2 差动保护、分相差动保护整组动作时间： 差动速断 ≤20ms (1.5Iop) 差动、分差 ≤30ms (1.3Iop)2.4.3 后备保护动作时间整定范围：0.050s--2000s动作时间误差： ≤10ms2.5 绝缘性能2.5.1 绝缘电阻正常环境下，装置的带电部分和非带电部分以及对外壳之间电气上无联系的各电路之间绝缘电阻值(用500V的摇表测量)，不小于100MΩ2.5.2 介质强度在正常环境下，装置能承受50Hz、2000V历时1min的工频耐压试验，无击穿闪络及元件损坏现象（试验过程中，任一被试验回路施加电压时其余回路应互联接地）2.5.3 冲击电压在正常环境下，装置的电源输入回路、交流输入回路、输出回路触点对地，及回路之间，能承受1.2/50μs的标准电波冲击电压试验（试验电压5kV）。
2.5.4 耐湿热性能装置能承受GB/2423.9第21章规定的湿热试验最高试验温度+40℃±2℃，最大湿度(93±3)%，试验时间为48h每一周期历时24h的交变湿热试验，在试验结束前2h内根据2.5.1的要求，测量各导电电路对非带电金属部分及外壳之间电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻不小于1.5 MΩ，介质耐压强度不低于2.3.2规定的介质强度的试验电压幅值的75%2.6 抗电磁干扰静电放电抗干扰度通过GB/T 17626.2－1998标准、静电放电抗干扰4级试验射频电磁场辐射抗干扰度通过GB/T 17626.3－1998标准、射频电磁场辐射抗干扰度3级试验电快速瞬变脉冲群抗扰度通过GB/T 17626.4－1998标准、电快速瞬变脉冲群抗扰度4级试验浪涌（冲击）抗扰度通过GB/T 17626.5标准、浪涌（冲击）抗扰度3级试验射频场感应的传导骚扰度通过GB/T 17626.6－1998标准、射频场感应的传导骚扰度3级试验工频磁场抗扰度通过GB/T 17626.8－1998标准、工频磁场抗扰度5级试验脉冲磁场抗扰度通过GB/T 17626.9－1998标准、脉冲磁场抗扰度5级试验阻尼振荡磁场抗扰度通过GB/T 17626.10－1998标准、阻尼振荡磁场抗扰度5级试验。
振荡波抗扰度通过GB/T 17626.12 －1998标准、振荡波抗扰度4级试验辐射发射限值试验通过GB9254－1998标准、辐射发射限值A类试验·系统/装置构成·3 系统/装置构成3.1 装置的构成特点装置为标准6U机箱，基本结构为整面板、背插式结构整面板包括可触摸操作的彩色液晶显示器，信号指示灯，一个USB串行接口，一个拟态网口和一个红外线感应口本装置各插件自带拔插端子，各插件之间的联系采用母板总板，母板上只有内部试验的5V、24V电压等级的回路连线，减少了电磁干扰，增强装置抗干扰能力，提高其可靠性和安全性母板连线采用单元插槽式，出口跳闸和信号指示可灵活配置3.2 结构、外观及安装尺寸图3.1 WBZ-500G数字式变压器保护装置正面布置图注意：装置面板上面早期的鼠标口现在已经改为网口，此网口能用来与本公司的后台分析软件连接读取数据，不能作为后台通讯的网口与后台的通讯网口位于装置的监控模件MMI板上，可以参考图“图3.3 WBZ-500G数字式变压器保护装置背板布置图”图3.2 WBZ-500G数字式变压器保护装置开孔尺寸图3.3 背板布置装置的背面布置如图3.3所示 图3.3 WBZ-500G数字式变压器保护三交流装置背板布置图说明：在本装置背板后面存在三个RS232口，主控模件CPU1和CPU2的两个串口是厂家查看CPU板是否正常运行的端口；只有监控模件MMI板上面的RS232口才能作为打印口。
·系装置工作原理·4 装置工作原理4.1 产品硬件构成原理说明4.1.1 硬件系统框图及说明整个装置硬件结构框图如图4.1：图4.1 WBZ-500G数字式变压器保护装置硬件结构图交流模件AC采入电流、电压量将其转换为小电压信号并经低通滤波后分别进入主控模件1(CPU1)和主控模件2(CPU2)经AD转换后，进入主控模件进行保护逻辑运算及出口跳闸，同时完成事件记录、与人机对话模件MMI的通信主控模件1和主控模件2是功能完全相同的模件，均具有独立的AD转换通道、定值程序储存区，单独进行保护计算主控模件1和主控模件2设置成双机主后一体并行工作出口跳闸板设有互锁回路，只有主控模件1和主控模件2同时出口发跳闸命令，跳闸继电器才能起动，装置才能正常出口 图4.2 双CPU并行工作时出口互锁回路4.1.2 主要部件（插件）或功能模块工作原理图4.1.2.1 交流模件及通道定义（AC）电压输入元件由电压变换器构成，其输入为交流50V时输出交流为1.167V左右线性范围0.4V～120V电流输入元件由电流变换器和并联电阻构成: a) In＝5A，输入In时输出为0.166V，线性范围0.10～100A；b) In＝1A，输入In时输出为0.166V，线性范围0. 04A～20A；4.1.2.2 开关量输入(DI)装置可接受22路(或者是32路)强电开关量输入。
第一路作为区分软压板、硬压板的开入其余的开入量均作为保护逻辑功能压板的开入4.1.2.3 CPU插件由以下几部分构成1) CPU系统装置采用32位高速数字信号处理器（TMS320VC33），可扩展512K×32位片外高速RAM存贮器，512K×8位flash存储器，存储固化程序，512k×16位flash存贮器,可存储大量的录波数据装置具有实现各种复杂的故障处理及记录能力2) 数据采集系统模拟量输入信号首先经一阶RC滤波器及采样保持器，再经多路模拟开关和运放比例衰减，连接到A／D转换器的输入端上，采用六片AD7665进行A／D转换，片内自带采样／保持器，分辨率为16位4.1.2.4 信号输出（SIGNAL）每块信号板可输出三组每组8个信号， S1～S8(双接点)的节点不保持，S9～S16的节点自保持4.1.2.5 跳闸输出（TRIP）每块跳闸板提供16组跳闸继电器，共计16付无源跳闸接点，装置一般提供3块跳闸板通过跳闸出口的整定来定义各继电器所对应的断路器跳闸及闭锁重合、启动失灵等功能4.1.2.6 电源插件（POWER）本插件为直流逆变电源插件直流220V或110V电压输入后，经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本装置需要的五组直流，即3.3V，5V，15V，24V，五组电压均不共地，且采用浮地方式，同外壳不相连。
4.1.3 插件外接端子说明装置背视从右向左插件依次为交流插件、CPU板、MMI板、跳闸开出板、信号开出板、开入量板及电源模件在装置原理图中，以1X、2X表示装置插件号，次序以背视从右向左，数字表示端子号如8X1，表示8号板，1表示板上部端子头的第一个端子4.1.4 人机对话（MMI）装置具有独力的MMI模件用来控制触摸屏与保护CPU，保护与监控系统之间的信息交换MMI模件采用VxWorks操作系统具有两个串口和两个网口通过数据总线和控制总线与液晶和触摸屏相连接，同时通过HDLC将相关保护信息在CPU1、CPU2和液晶和触摸屏之间传递4.1.5 故障录波装置具有录波功能，保护CPU可录8次扰动数据波形状态位录波可以记录差动保护差流，谐波等相关量，后备保护显示相应的电流、电压向量图，还可记录并显示故障时相应的定值、压板状态装置可记录超过2000次事件4.1.6 打印机装置MMI模件提供串口与打印机相连，可直接从装置打印，也可通过通讯到后台工程师站打印如果在同一面屏柜上面有两台本保护装置，需要提供一个额外的打印共享器及打印线4.1.7 后台通讯装置具有三个以太网口、两个485串口用于与后台工程师站、监控系统、保护信息子站系统通讯。
4.2 软件工作原理4.2.1 保护功能程序装置在运行状态下主程序按固定采样中断频率进行采样，正常采样采集电流、电压量、开关量根据电流、电压、开关量是否满足起动条件决定程序是进入故障计算，还是正常运行在故障计算进行差动及后备保护的判别4.3 装置起动保护程序采用检测扰动的方式决定是进入故障处理还是进行正常的运行，自检等工作任一启动元件动作则保护启动，点亮装置面板上面的“保护启动”灯，同时启动装置的录波任务，因而在现场运行中，任何一个扰动将会引起装置的正常录波1) 差流瞬时值起动保护启动元件用于开放保护跳闸出口继电器的电源及启动该保护故障处理程序各保护CPU的启动元件相互独立，且基本相同差流启动元件包括差流启动元件、差流突变量启动元件a）差电流启动元件的判据为：|idins|>n*Icdset；其中：idins差动电流瞬时值，Icdset为差动定值，n值在程序设计中固定不可以更改当任一差动电流瞬时值连续三次大于启动门坎时，保护启动在早期的工程设计当中，内部定值有一个定值叫“差流启动倍数”，此倍数是指差流启动值等于高压侧额定电流的倍数b）差流突变量起动元件判据：│[id(k)-id(k-n)]-[id(k-n)-id(k-2n)]│≥n*Icdset；k为当前采样点，(k-n)为当前采样点前推一周波的对应采样点，(k-2n)为当前采样点前推一周波的对应采样点，id(k)为当前差动瞬时值，Icdset为差动定值，n值在程序设计中固定不可以更改。
2) 间隙零序电流、零序电压起动当接地系统中变压器中性点不接地运行时，此元件用来开放相应的间隙过电流、过电压保护启动量：接地系统中间隙电流量和开口三角零序电压量起动条件：间隙零序电流大于间隙过流定值的0.7倍；零序电压开口三角形零序电压大于间隙零序电压整定值的0.7 适用保护： 间隙保护3) 相电流突变增量起动利用系统扰动时，相电流会发生突变的变化特征使保护进入故障处理程序启动量：所有折算到高压侧的电流量起动条件：相应侧的突变增量 |[i(k)-i(k-n)]|-|[ i(k-n)-i(k-2n)]| >n*I2e适用保护： 相间阻抗、接地阻抗、复压（方向）过流、零序（方向）过流、间隙保护、公共绕组零序过流、非全相、零序过流等保护I2e为高压侧二次额定电流，n在装置的内部定值里面，出厂已经整定完成，可供用户可以参考4) 自产零序电流起动针对变压器接地故障，也为防止转换性故障，多条线路相继故障及小匝间故障等情况下，相电流突变量启动可能失去重新启动能力启动量：接地系统折算到高压侧的电流量起动条件：3I0 > n*I2e；适用保护： 相间阻抗保护、接地阻抗保护、复压（方向）过流保护、零序（方向）过流保护、间隙保护、公共绕组零序过流、非全相保护。
I2e为高压侧二次额定电流，n在装置的内部定值里面，出厂已经整定完成，可供用户可以参考5) 专用零序TA电流起动启动量：接地系统专用零序电流量起动条件：零序电流大于大于零序过流定值的0.7倍适用保护：零序过流保护6) 过激磁起动启动量：大型变压器高压侧电压通道起动条件：三相相电压最大值大于过激磁起动值适用保护：过激磁保护7) 开关量起动启动量：指定的开关量起动条件：指定的开关量的开关量被置“1”适用保护：非全相保护、失灵（接受母线保护失灵接点跳主变三侧）及联切等4.4 差动保护电力变压器在运行时，由于联接组别和变比不同，各侧电流大小及相位也不同，需通过数字方法对TA联接和变比进行补偿其消除电流大小和相位差异同时本装置是以高压侧（Y型侧）为基准的，所有的差动或者是分差保护计算量均是以高压侧为基准的4.4.1 差动算法对于如图所示Y0/Y0/d11变压器模型，差动相关计算公式如下：IAIBICIaIbIcIaIbIcICIB低压侧 I4I3中压侧Y侧CT按△接入Y侧CT按Y接入IAI1 高压侧 I2图4.3 变压器模型及TA接线方式 (1)各侧额定电流指额定传输容量下变压器各侧TA二次电流。
设某三卷变压器，其一次接线为Y/Y/Δ-11，容量为 S, 某侧运行额定电压为Ue，TA变比为Na，则相应的TA二次额定电流I2e计算如下式：(2) 差流计算公式对于一次接线YN/YN/△-11，二次接线为全Y时，差流计算公式;;;对于一次接线YN/YN/△，二次接线为△/△/Y，差流计算公式为：;;;其中高、中、低差流平衡系数： =1 ； ；4.4.1.1 稳态比率差动比率制动制动电流判据：Ir =(|I1|+|I2|+|I3|)/2；(三侧差动保护制动电流)Ir =(|I1|+|I2|+|I3|+|I4|)/2；(四侧差动保护制动电流)Ir =(|I1|+|I2|+|I3|+|I4|+|I5|)/2；(五侧差动保护制动电流) 稳态比率差动动作条件：（1）Id≥Iop ； Ir <0.8In（2）Id≥(Ir -0.8In)*K1+Iop ；0.8In
图4.4 稳态比率差动制动曲线图4.5 稳态比例差动逻辑图4.4.2 励磁涌流鉴别变压器在空投或区外故障切除电压恢复过程中，变压器内部会产生励磁涌流，而变压器在空投前后各通道状态量变化非常明显，装置采用了状态识别方式来提高判别的可靠性4.4.2.1 二次谐波制动二次谐波制动是利用变压器励磁涌流时波形的前半周与后半周不对称，因而含有丰富的二次谐波这一波形特征来鉴别励磁涌流的计算三相差流中的最大二次谐波幅值与最大基波幅值的比值图4.6 二次谐波满足标志二次谐波闭锁标志的清除条件：图4.7 清除二次谐波标志4.4.2.2 三次谐波制动三次谐波制动是利用变压器励磁涌流时波形有尖顶波特征，因而含有丰富的三次谐波这一波形特征来鉴别励磁涌流的,另外在主变TA发生饱和时，差流中含有较大含量的三次谐波，来识别TA饱和采用瞬时滤直后的差流量计算三相差流各相的三次谐波值Id3x与各相的差流基波值Idx的比值差流各相三次谐波闭锁标志在每次差动保护程序扫描初始化时置零，如差流起动时间大于一定时间，则开始计算图4.8 三次谐波满足标志4.4.2.3 波形分析制动波形分析制动是利用变压器励磁涌流时波形和故障波形的对称程度不一样来识别变压器是正常空投、还是发生区内故障，利用这一特征，可以对变压器正常空投时产生的励磁涌流进行分相闭锁差动保护。
差流对称程度是一个概率统计，统计半个周波内的瞬时采样差流值满足对称条件的点数，如该统计值超过设定值，则认为该相差流对程度满足故障电流特征4.4.3 轻微过激磁闭锁由于高电压大型变压器工作磁密度接近饱和磁密度，故较容易过激磁变压器处于过激状态时，一：差流中通常含有大量的五次谐波；二：过激磁倍数，即运行电压和运行频率与额定电压和频率的比值变压器发生过激磁，励磁电流增大，差流增大，可能引起差动保护误动在变压器轻微过激磁时，要防止差动保护误动，过激磁倍数较严重时，则有后备保护的反时限动作保护，依据变压器厂家提供的反时限动作特性曲线，延时动作保护，保护变压器五次谐波闭锁标志设置逻辑图：图4.9 五次谐波满足标志4.4.4 TA断线TA断线判据：未启动状态或者是瞬时启动情况下满足以下条件判TA断线(注意高压侧或者是中压侧的后备启动情况，做试验时让启动超过10s延时这时候再做TA断线)a) 有电流变化量 ΔI> 0.06*I2eh；b) 有差流产生 Id>0.15 I2eh ；c) 断线相单相电流小于定值 I<0.04/0.1（1A CT为0.04，A CT改为0.1A）；d) 有零序电流 3I0 >0.1* I2eh；注：I2eh为高压侧额定电流；可通过控制字选择TA是否闭锁差动保护，当差流大于1.2倍高压侧额定电流时，解除TA断线闭锁差动功能。
本装置在做TA断线时需要加六相电流，也就是反应在装置上面是不同的两侧电流，用以抵消TA断线未发生前的差流及自产零序电流4.4.5 差动速断保护该元件是为了在变压器区内发生严重故障时为防止由于TA饱和、电流波形畸变而致使差动元件拒动或延缓动作，其动作判据为： Id > Iqset其中：Id为变压器差动电流；Iqset为差动速断保护定值；4.4.6 差动保护定值整定说明以500kV的自耦变差动定值为例，定值单如下所示： 系统参数：序号定值名称整定范围备注1变压器铭牌最大额定容量1.00～9999.000MVA2高压侧I支路铭牌额定线电压1.000～2000.000 kV3高压侧II支路铭牌额定线电压1.000～2000.000 kV4中压侧支路铭牌额定线电压1.000～2000.000 kV5低压侧铭牌额定线电压1.000～2000.000 kV6高压侧I支路TA变比1.000～20000.000 7高压侧II支路TA变比1.000～20000.0008中压侧支路TA变比1.000～20000.000 9低压侧TA变比1.000～20000.00010公共绕组TA变比1.000～20000.000差动保护：1差动启动电流0.050～50.000Ieh高压侧额定电流的倍数2差动速断电流1.000～50.000Ieh高压侧额定电流的倍数3谐波制动差动控制字退出 / 投入4波形分析差动控制字退出 / 投入5差动速断控制字退出 / 投入6*差动一折线拐点0.000~5.000 Ieh高压侧额定电流的倍数7*差动二折线拐点1.000~8.000 Ieh高压侧额定电流的倍数8*差动一折线斜率0.300~1.0009*差动二折线斜率0.300~1.00010*谐波差动二次制动比0.000~1.00011*谐波差动五次制动比0.000~1.00012*TA断线闭锁差动控制字始终闭锁 / 可开放闭锁表1：差动保护定值单说明：带“*”号的第6号至第12号定值放在内部定值单元，在整定时需注意。
1、 本装置所有保护默认系统电流电压按变压器三侧电流TA正极性在母线侧，三卷变中性点零序电流TA正极性端在变压器侧，自耦变公共绕组电流TA正极性端在接地侧在定值控制字整定时直接中文选择项既可，如“谐波制动差动控制字”的整定值是“退出”或者是“投入”，而不是数字选择0或者是1；本说明书中的“/”表示“或”，多个选择项中只能选择其中一个；2、 变压器铭牌最大额定容量指的是变压器正常运行时的最大侧容量；3、 各侧额定电压指的是变压器正常运行时相应侧的线电压而不是相电压；4、 各侧TA变比指的是比值，假如某侧的TA变比为2000/5的话，那么输入的值为400，而不是2000；5、 差动启动电流、差动速断电流均是高压侧额定电流的倍数，在中调下定值时，差动速断定值为8，实际上此值为8×Ieh，其它几个类似（Ieh为高压侧额定电流，以下同）；6、 比率制动曲线的斜率大于0.3小于1.0即可；即第8号和第9号定值的整定，要求二折线斜率大于等于一折线斜率；7、 二次谐波及五次谐波制动是指差流中的二次谐波或者是五次谐波与基波的比值；二次谐波一般整定为0.15，五次谐波一般整定为0.35，各个地方可根据具体情况进行相应调整；在对具有二次谐波制动的差动保护进行定值整定时，二次谐波制动比整定值越大，该保护躲过励磁涌流的能力越弱；反之，二次谐波制动比整定值越小，该保护躲过励磁涌流的能力越强；五次谐波的制动比整定与二次谐波制动比类似；8、 差动保护定值单的第12号定值“TA断线闭锁保护控制字” 选择的是“始终闭锁/可开放闭锁”，如果设置为“始终闭锁”，一旦在运行过程中出现TA断线，此时差流值满足差动动作条件，差动也不会正常动作；如果设置为“可开放差动保护”，此时出现TA断线之后，在差流值小于1.2Ieh时闭锁差动保护，大于1.2Ieh时开放闭锁，即差动可以动作；注意TA断线闭锁差动保护是分相闭锁的，即A相断线只是闭锁A、C两相的差动保护，不能闭锁B相的差动保护；Ieh为高压侧额定电流；9、 差动保护定值单的二次谐波和五次谐波闭锁差动控制字的选择说明如下：如果现场需要配备两套不同原理的保护，一套为谐波闭锁差动保护，另外一套为波形分析差动保护。
第一种情况：如果选中本装置是谐波制动原理需要整定的定值包括：第10号定值“二次谐波制动系数”、第11号定值“五次谐波制动系数”、第3号定值“谐波制动差动控制字”置为“投入”；第4号定值“波形分析差动控制字”置为“退出”；第二种情况：如果选中本装置是波形分析制动原理需要整定的定值包括第4号定值“波形分析差动控制字”置为“投入”；第3号定值“谐波制动差动控制字”置为“退出”、其它定值如第10号、第11号定值可以按照初始值整定；第三种情况：本装置可以选择两种原理并用，相互之间不存在影响；10、 系统参数定值单的第10号定值“公共绕组TA变比”，是作为分差保护需要的定值；11、 因各地配置的差异性，差动定值应以工程实际配置为准，后备保护亦是如此12、 220kV的系统参数和差动保护定值的整定与500kV定值整定类似；4.5 分差保护1.分差额定电流分相差动保护中只与电路有关与磁路无关，因此在计算额定电流时只考虑TA变比的影响，不考虑电压等级高压侧额定电流 Ieh= ；中压侧额定电流 Iem= ×Ieh ；公共绕组额定电流 Ien= ×Ieh ；式中： S——变压器容量；Ueh——高压侧额定电压；Ieh、Iem、Ien——高压侧、中压侧、公共绕组额定电流；Nah、Nam、Nan——高压侧、中压侧、公共绕组TA变比。
2.分差差速断电流差动电流选取必须躲过变压器差动区外端部故障时穿越电流造成的电流不平衡一般取Idq＝(3～8)Ie3.分差差动最小动作值Idmin整定分差差动保护最小动作电流，按躲过最大负荷电流条件下流入保护装置的不平衡电流整定一般Idmin＝(0.2～0.6)Ie4.分差保护制动曲线与差动保护一致，也是采用三段式制动曲线、两个拐点和两段斜率制动电流是各侧矢量绝对值之和的一半图4.10 分差比例制动特性5.分差保护定值单序号定值名称整定范围说 明1分差动作电流0.050～50.000Ie高压侧额定电流的倍数2分差速断电流1.000～50.000Ie高压侧额定电流的倍数3分差速断控制字退出 / 投入4分差控制字退出 / 投入5TA断线闭锁分差控制字不闭锁 / 闭锁6*分差一折线拐点0.000~5.000 Ie7*分差二折线拐点1.000~8.000 Ie8*分差一折线斜率0.300~1.0009*分差二折线斜率0.300~1.000表2：分差保护定值单说明： 带“*”号的第6号至第9号定值放在内部定值单元，在整定时需注意1、 第1号定值“分差动作电流”是指高压侧额定电流的倍数；2、 第2号定值“分差速断电流”指高压侧额定电流的倍数；3、 第5号定值“TA断线闭锁分差控制字”置为“不闭锁”时是指参与分差保护的各侧电流出现TA断线之后，如果分差电流满足分差动作的条件此时分差将无条件动作；如果置为“闭锁”，此时将无条件的全闭锁分差保护。
4、 分差保护的斜率需要按躲过变压器出口短路的最大不平衡电流来整定；拐点电流的整定原则是：在外部故障切除后的暂态过程中，差动元件被可靠制动；4.6 后备保护4.6.1 相间阻抗保护当电流、电压保护不能满足灵敏度要求或根据网络保护间配合的要求，变压器的相间故障保护可采用阻抗保护阻抗保护通常用于330～500kV大型升压变压器、联络变压器及降压变压器，作为变压器引线、母线、相邻线路相间故障后备保护阻抗特性为具有偏移特性的阻抗圆，偏移阻抗圆方向可整定当将反向偏移整定值整定为100%时，阻抗保护为全阻抗保护本保护最多可配置三段，每段三时限，跳闸逻辑可整定TA正极性在母线侧，定值中的指向均以此极性为基准通常，该保护由三个相间方向阻抗元件构成阻抗元件的接入电压和电流，取自保护安装侧TV二次三相电压及TA二次三相电流并采用0°接线方式TV二次断线时，相应相的相间阻抗保护被闭锁，如果本侧A相出现TV断线，那么闭锁的相间阻抗AB和AC，而不闭锁BC相间阻抗阻抗元件动作特性如图4.11所示，阻抗方向指向变压器Zp为阻抗元件正向阻抗，Zn为阻抗反向阻抗,φ为阻抗角 图4.11 阻抗元件动作特性相间阻抗动作条件：1) 相间阻抗ZAB、ZBC、ZCA中任一阻抗值落在阻抗圆中。
2) TV未断线、未失压一般阻抗元件的动作特性为阻抗复平面上的一个偏移阻抗圆，其动作方程满足：① Zab（或Zbc 或Zca）≤Zop；②Iab（或Ibc 或Ica）≥n*Ien；式中Zab、Zbc 、Zca――相间阻抗元件，Zab＝Uab/Iab，Zbc＝Ubc/Ibc，Zca＝Uca/Ica；Iab、Ibc、Ica――TA二次相间电流；Zop――阻抗元件的定值阻抗；Ien――相间阻抗保护安装侧的二次额定电流；附：相间阻抗保护定值单(高压侧相间阻抗一段共一个时限为例)序号定值名称整定范围及单位说明1高压侧相间阻抗I段定值0.100~500.000 Ω 2相间阻抗I段时限0.050~1000.000 S 3相间阻抗I段控制字退出 / 投入 4*高压侧相间阻抗I段反向阻抗比0.010~1.0005*高压侧相间阻抗I段阻抗角1.000°~90.000°6*高压侧相间阻抗I段一时限跳闸跳高压侧母联 / 跳中压侧母联 /跳高压侧 / 跳中压侧 / 跳各侧7*高压侧相间阻抗I段方向控制字指向变压器 / 指向母线表3：高压侧相间阻抗定值单定值整定说明：1、 带“*”第4号至第7号定值为内部定值，在整定时需注意；2、 第1号定值“高压侧相间阻抗I段定值”，是指前面提到的“Zop――阻抗元件的定值阻抗”；3、 第4号定值“高压侧相间阻抗I段反向阻抗比”，由于本装置采用的是偏移性阻抗圆，常常采用0.03即3％的偏移性阻抗；也可以整定成1为全阻抗；4、 第5号定值“相间阻抗I段阻抗角”，一般情况下是85°；5、 关于第2号定值延时时间的整定，除了过激磁保护延时的时间较长之外，其它后备保护的延时范围在0.050s～1000.000s之内，若存在两个时限那么第一时限和第二时限的时间整定没有任何相互影响的关系，整定时只需要考虑与相邻元件保护相配合的问题；6、 如果现场不需要相间阻抗保护那么此时第3号定值“相间阻抗I段控制字”置为“退出”就可以了，其它定值按照缺省值整定。
其它后备保护时限选择与此雷同7、 第7号定值，阻抗元件的动作方向(即方向阻抗圆的方向)，应根据变压器的类型、保护的安装位置及系统条件来确定；8、 对于后备保护的跳闸方式控制字整定直接输入中文即可，比如“高压侧相间阻抗I段一时限跳闸”需要跳高压侧，那么直接选中“跳高压侧”即可；所有的后备保护跳闸方式与此类似9、 无零序补偿系数； 图4.12 相间阻抗保护逻辑框图4.6.2 接地阻抗保护当电流、电压保护不能满足灵敏度要求或根据网络保护间配合的要求，变压器的接地故障保护可采用接地阻抗保护接地阻抗保护通常用于330～500kV大型升压变压器、联络变压器及降压变压器，作为变压器引线、母线、相邻线路接地故障后备保护阻抗特性为具有偏移特性的阻抗圆，偏移阻抗圆方向可整定当将反向偏移整定值整定为100%时，阻抗保护为全阻抗保护本保护最多可配置三段，每段三时限，跳闸逻辑可整定TA正极性在母线侧，定值中的指向均以此极性为基准通常，该保护由三个接地阻抗方向元件构成阻抗元件的接入电压和电流，取自保护安装侧TV二次三相电压及TA二次三相电流并采用0°接线方式1．阻抗保护闭锁条件：① TV二次断线时，相应相的接地阻抗保护被闭锁；② 动作相单相电流及本侧自产零序电流3I0须同时大于n倍的本侧额定电流。
2．阻抗元件的动作特性如下图所示，阻抗方向指向变压器Zp为阻抗元件正向阻抗，Zn为阻抗反向阻抗,φ为阻抗角一般阻抗元件的动作特性为阻抗复平面上的一个偏移阻抗圆，其动作方程满足：① Za（或Zb 或Zc）≤Zop；②Ia（或Ib 或Ic）≥0.2Ien；式中Za、Zb 、Zc――接地阻抗元件，Za＝Ua/Ia，Zb＝Ub/Ib，Zca＝Uc/Ic；Ia、Ib、Ic――TA二次单相电流；Zop――阻抗元件的定值阻抗；Ien――接地阻抗保护安装侧的二次额定电流；图4.13 接地阻抗元件动作特性3．接地阻抗动作条件：① 接地阻抗ZA、ZB、ZC中任一阻抗值落在阻抗圆中② TV未断线附：接地阻抗保护定值单(高压侧接地阻抗一段共一个时限为例)序号定值名称整定范围及单位说明1高压侧接地接地I段定值0.100～500.000Ω2接地阻抗I段时限0.050~1000.000 S3接地阻抗I段控制字退出 / 投入4*高压侧接地阻抗I段反向阻抗比0.010~1.0005*高压侧接地阻抗I段阻抗角1.000°~90.000°6*高压侧接地阻抗I段跳闸跳高压侧母联 / 跳中压侧母联 /跳高压侧 / 跳中压侧 / 跳各侧7*高压侧接地阻抗I段方向控制字指向变压器 / 指向母线表4：高压侧接地阻抗定值单定值整定说明：带“*”第4号至第7号定值为内部定值，在整定时需注意；1、 第1号定值“高压侧接地接地I段定值”，是指前面提到的“Zop――阻抗元件的定值阻抗”；2、 第4号定值“高压侧接地阻抗I段反向阻抗比”，由于本装置采用的是偏移性阻抗圆，常常采用0.03即3％的偏移性阻抗；3、 第5号定值“高压侧接地阻抗I段阻抗角”，一般情况下是85°；4、 无零序补偿系数；图4.14 接地阻抗保护逻辑框图4.6.3 复合电压1． 复合电压动作方程及逻辑图复合电压指的是相间低电压或负序电压。
其动作判据是：(Uab3U2.set)式中 Uab 、Ubc、Uca――分别为TV二次ab、bc、ca两相之间电压，为线电压而非相电压；3U2――TV二次值的负序电压；ULL.set――低电压元件动作电压整定值；3U2.set――负序电压元件的动作电压整定值；3U2＝UA+α2UB+αUC，α为旋转因子，大小为cos120°+jsin120°；2．复合电压定值单(以高压侧为例)序号定值名称整定范围及单位说明1高压侧低电压定值1.000～500.000V2高压侧负序电压定值1.000～500.000V3高压侧低电压控制字退出 / 投入4高压侧负序电压控制字退出 / 投入表5：高压侧复合电压定值单定值整定说明：1、 第1号定值“高压侧低电压定值”是指的相间低电压（为线电压），本装置取的是Uab 、Ubc、Uca；低电压元件的动作电压按躲过无故障运行时保护安装处或TV安装处出现的最低电压来整定；2、 第2号定值“高压侧负序电压定值”指的是3U2， 3U2＝UA+α2UB+αUC； 负序电压元件按躲过正常运行时系统出现的最大负序电压整定；此外还应满足相邻线路末端两相短路时负序电压元件有足够的动作灵敏度；3、 第3号“高压侧低电压控制字”，是指选择高压侧低电压作为高压侧的复合电压判据时所设置的控制字，置为“投入”，低电压满足则本侧复合电压满足；置为“退出”，本侧复合电压的低电压条件不满足；4、 第4号“高压侧负序电压控制字”，是指选择高压侧负序压作为高压侧的复合电压判据时所设置的控制字，置为“投入”，负序电压满足则本侧复合电压满足；置为“退出”，本侧复合电压的负序电压条件不满足；5、 广东配置的特殊情况，高压侧复合电压压板叫“高压侧PT检修压板”，此时在PT检修压板为断开时相当于此时的复合电压压板的投入，也就是与其它地方相反；高压侧检修压板投入或者是高压侧TV断线出现，此时本侧的复合电压不满足(见下图所示)；图4.15 广东省复合电压逻辑图说明：①由于低电压是小于定值时瞬时动作，大于定值时瞬时返回；负序电压是大于定值瞬时动作，小于定值瞬时返回，因而加一个起动闭锁；②复合电压动作有动作事件报告，但是不点亮装置界面的“保护动作”灯；③中压侧或者是低压侧的复合电压判断及定值与高压侧一样； 4.6.4 复合电压过流保护复合电压闭锁过电流保护，实质上是复合电压起动过电流保护，它适用于升压变压器、系统联络变压器及过电流保护不能满足灵敏度要求的降压变压器。
1．动作方程复合电压过流保护，由复合电压元件、过电流元件及时间元件构成，作为被保护设备及相邻设备相间短路故障的后备保护保护的接入电流为变压器某侧TA二次三相电流，接入电压为变压器该侧或其它侧TV二次三相电压为提高保护的动作灵敏度，三相电流一般取自电源侧，而电压一般取自负载侧保护的动作方程为：在复合电压满足的条件下Ia(b、c)>Iop式中 Ia(b、c)――TA二次a相或b相或c相电流； Iop――过电流元件动作电流整定值2．复合电压过流保护定值(高压侧一段为例)序号定值名称整定范围及单位说明1高压侧过流I段定值0.050~500.000 A2过流I段第一时限0.050~2000.000 S3过流I段第一时限控制字退出 / 投入4过流经复压闭锁投退不经过三侧复压闭锁 /经过三侧复压闭锁5*高压侧过流I段一时限跳闸跳高压母联 / 跳中压母联 / 跳高压侧 / 跳中压侧 / 跳各侧表6：高压侧复压过流一段定值单定值整定说明：带“*”第5号定值为内部定值，在整定时需注意；1．第4号定值“过流经复压闭锁投退”有两个选择，若置为“不经过三侧复压闭锁”，那么此时的复压过流保护变为没有复合电压闭锁的过流保护；若置为“经过三侧复合电压闭锁”，这时候需要选择经过三侧“或”门复合电压闭锁，只要有某一侧的复合电压满足就可解除闭锁；3．中压侧复压过流与高压侧一致；4．低压侧复压过流保护在低压侧的检修压板在检修时或者是出现本侧TV断线时变为纯过流保护；PT正常时判三侧的复合电压动作情况；5．。