SAI-368D数字式变压器后备保护装置

一、概述

SAI368D数字式变压器后备保护装置是以复合电压闭锁过流保护为基本配置的成套变压器后备保护装置。适用于110KV及以下电压等级的变压器后备保护，可在开关柜就地安装，也可组屏安装于控制室。

保护功能的主要配置：

l 三段复合电压闭锁的定时限方向过流保护（Ⅰ、Ⅱ段可带方向）

l 三段接地零序保护（Ⅰ、Ⅱ段两时限，Ⅲ段选跳）

l 不接地零序保护（一段定值二段时限的零序过压保护、间隙零序过流保护）

l 保护出口采用控制字选择跳闸方式，可灵活整定

l 过负荷告警

l 重合闸

l 独立加速段

l 电流启动通风

l 电流闭锁调压

测控功能配置

l 7路强电遥信开入采集

l 装置失电告警，装置事故信号，装置告警信号

l 断路器遥控分合

l 模拟量遥测：Ia、Ib、Ic、Ua、Ub、Uc、P、Q,、COSθ

二、保护原理说明

2.1、复合电压闭锁方向过流保护

本装置设三段复合电压闭锁过流保护，各段电流及时间定值可独立整定，分别设置整定控制字控制这三段保护的投退。Ⅰ、Ⅱ段可带方向闭锁，由控制字选择，方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相起动方式。方向元件带有记忆功能以消除近处三相短路时方向元件的死区。方向元件灵敏角为 45 度。复合电压元件可由控制字选择取本侧、取对侧或取各侧。复合电压由低电压和负序电压元件或门构成，可通过控制字选择投退。当某侧 PT 检修而变压器正常运行时，通过控制字退出该侧复压及方向元件。

2.2、零序（间隙零序）过流

对于110KV及以上电压等级的变压器需要设置接地保护，本装置根据三种接地方式均设有保护：

1)中性点直接接地运行：设置有三段零序过流保护，I、II段各两个时限，可带方向闭锁；III段一个时限，作为选跳出口（如跳开接于同一母线的不接地运行的分级绝缘变压器）。

2)中性点不接地运行：装置设有一段两时限零序过压保护，*时限出口跳闸用于缩短故障范围，第二时限均跳主变各侧开关。

3)中性点不接地运行：装置设有一段两时限间隙零序过流保护，*时限出口跳闸用于缩短故障范围，第二时限均跳主变各侧开关。

2.3、过负荷告警

过负荷监视三相的电流，其动作条件为： Ia,Ib,Ic任意一相大于过负荷电流定值Ifh，经延时发信号。

2.4、过流启动通风

过流启动通风元件监视三相的电流，其动作条件为：Ia,Ib,Ic任意一相大于过负荷电流定值Iqdfl，经延时出口。

2.5、过流闭锁调压

过流闭锁调压元件监视三相的电流，其动作条件为：Ia,Ib,Ic任意一相大于闭锁调压定值Ibsty，经延时出口。

2.6、重合闸功能

本功能只适用于本装置所对应的断路器，无法完成变压器对侧断路器的重合。

2.6.1 启动回路

1) 保护跳闸启动

2) 开关位置不对应启动

在不对应启动重合闸回路中，仅利用TWJ触点监视断路器位置。考虑许多新设计的变电站，尤其是综合自动化站，可能没有手动操作把手，本装置在设计中注意避免使用手动操作把手的触点，手跳时利用装置的STJ动合触点来实现重合闸的闭锁。

2.6.2 闭锁条件

断路器合位时重合充电时间为15秒；充电过程中重合绿灯发闪光，充电满后发常绿光，不再闪烁。本装置设置的重合闸“放电”条件有：

1) 控制回路断线后，重合闸延时10秒自动“放电”

2) 弹簧未储能端子高电位，重合闸延时2秒自动“放电”

3) 跳对侧断路器，重合闸立即“放电”

4) 重合失败立即“放电”

5) 一次重合后立即“放电”

6) 闭锁重合闸端子高电位，重合闸立即“放电”

2.7、加速功能

本功能只适用于本装置所对应的断路器，无法完成变压器对侧断路器的加速跳闸。本装置的加速回路包括手合加速及保护加速两种，加速功能设置了独立的投退压板。

本装置的手合加速回路不需由外部手动合闸把手的触点来起动，此举主要是考虑到目前许多变电站采用综合自动化系统后，已取消了控制屏，在现场不再安装手动操作把手，或仅安装简易的操作把手。

手合加速回路的启动条件为：

1) 断路器在分闸位置的时间过30秒

2) 断路器由分闸变为合闸，加速允许时间扩展3秒

保护加速为重合后加速方式。

本装置设置了独立的过流加速段电流定值及时间定值，与传统保护相比，此种做法使保护配置更趋灵活。

2.8、PT断线检测

本侧 PT 断线：

在下面三个条件得到满足的时候，装置报发“PT 断线”信息并点亮告警灯：

1) 三相电压均小于 8V，某相电流大于 0.25A，判为三相失压。

2) 三相电压和大于 8V，*小线电压小于 16V，判为两相 PT 断线。

3) 三相电压和大于 8V，线电压与*小线电压差大于 16V，判断为单相的 PT 断线。

装置在检测到本侧 PT 断线后，后备保护的功能有如下变化：

1) 复合电压闭锁（方向）过流保护自动解除本侧复合电压闭锁，只经过他侧复合电压闭锁

2) 复合电压过流保护自动解除方向元件

3) 待电压恢复，保护也自动恢复正常。

对侧 PT 断线：

在下面两个条件得到满足的时候，装置报发“PT 断线”信息并点亮告警灯：

1） 三相电压和大于 8V，*小线电压小于 16V，判为两相 PT 断线。

2） 三相电压和大于 8V，线电压与*小线电压差大于 16V，判断为单相的 PT 断线。

装置在检测到对侧 PT 断线后，后备保护的功能有如下变化：

1) 复合电压闭锁（方向）过流保护自动解除对侧复合电压闭锁，只经过本侧复合电压闭锁。

2) 待电压恢复，保护也自动恢复正常。

2.9、数据记录

本装置具备故障录波功能。可记录的模拟量为Ia、Ib、Ic、3I0、Ua、Ub、Uc、Ux、Ii0，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。所有数据记录信息数据存入FLASH RAM中，可被PC机读取。可记录的录波报告为8个以上，每次录波数据时间容量为1S，分两段记录，动态捕捉并调整记录时间。可记录的事件不少于1000次。本装置除记录系统扰动数据外，还记录装置的操作事件、状态输入量变位事件、更改定值事件及装置告警事件等。

2.10、遥信、遥测、遥控功能

遥控功能主要有三种：正常遥控跳闸操作和合闸操作，接地选线遥控跳闸操作。

遥测量主要有：IAc、(IBc)、ICc、UA、UB、UC、UAB、UBC、UCA、COS￠、P、Q、F 和电度。所有这些量都在当地实时计算，实时累加，三相有功无功的计算消除了由于系统电压不对称而产生的误差，且计算完全不依赖于网络，精度达到 0.5 级。

    遥信量主要有：16 路遥信开入、装置变位遥信及事故遥信，并作事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms。