TWDZ50V103WDZ5244三卷变差动保护装置解读.docx
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TWDZ50V103WDZ5244三卷变差动保护装置解读
財虽智科技
WDZ-5244三卷变差动保护装置
1装置功能
WDZ-5244三卷变差动保护装置主要用于10KV及以下容量为6300KVA以上或
2000KVA以上电流速断保护灵敏性不满足要求的大容量低压三卷变压器的差动保护，与配
套的WDZ-5242变压器保护测控装置共同构成大型三卷变压器的全套保护。
2保护功能及原理
2.1差动起动元件
装置差动速断和比率差动采用突变量起动元件和过流起动元件，当差动电流发生突变或
者差动电流的最大值大于相应的过流定值时，起动元件动作并展宽500ms,开放起动继电器。
2.2差动电流制动电流计算公式
按照同名端同在变压器侧或母线侧的原则，进行差动电流的计算，即为三侧电流的矢量
和；制动电流按照三侧电流绝对值和的一半计算。
装置支持钟点数接线为Y/Y-12/Y-12、Y/△-11/△-11、Y/△-1/△-1、Y/Y-12/△-1、Y/Y-12/
△-11、△/△-12/Y-11，及△/△-12/Y-1，通过将二侧和三侧折算到高压侧（一侧）的副边变比系数Kph2和Kph3自动进行星三角转换，不需要通过外部转换。
Kph2
Kph3
二侧额定电压二侧CT额定一次值一侧CT额定二次值一侧额定电压一侧CT额定一次值二侧CT额定二次值
三侧额定电压三侧CT额定一次值一侧CT额定二次值一侧额定电压一侧CT额定一次值三侧CT额定二次值
变压器额定电流折算到高压侧二次值为：
变压器容量汉一侧CT额定二次值
e1一..3—侧额定电压一侧CT额定一次值
变压器钟点数为Y/Y-12/Y-12:
HIb=]b1*]b2汉Kph2+Ib3汉Kph3I■'2
***
Dlb=lb1+lb2XKph2+lb3^Kph3
HIc
Ici
c2
Kph2
c3
Kph3
式中：
DIa、Dlb、DIc:
变压器A、B、C差动电流
HIa、Hlb、HIc:
变压器A、B、C制动电流
Ic1I
DIc
c2Kph2'Ic3Kph3
C电流
A、B、
Ial、
Ib1、
Ic1:
变压器一侧
变压器钟点数为Y/△-11/△-11:
DI
I；-1；、3•lb：
Kph2Ib3Kph3
HI
DI
or•
c2
c3
c2Kph2Ic3Kph3
变压器钟点数为Y/△//△-1:
HI
DI
a
b
b2
Kph2
b1-丨a1
+Ib3
HI
DI
HI
c1
-I
b1
DI
c1
-I
b1
Kph3
Ib2Kph2-Ib3Kph3
c2
c2
ph2
ph2
c3
ph3
Ic3K
ph3
变压器钟点数为Y/Y-12/△-1:
I.J3
HI
X
a
DI
lai「1
ci
b2
Kph2
Kph2
Kph2
Kph2
—I
+Ia3
HIb/
「•八
丨b1—]a1
/V3+
\J
DIb=
'*丨八.
丨b1一丨a1
IA
A
b2
HI
c；—I：
IV3xK
ph2
+Ia^-Kph3
汉Kph3
+]b3^Kph3
]c3XKph3
DI
Ic3Kph3
变压器钟点数为Y/Y-12/△-11:
Hl
nr•
]a1jb1
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ph2
Ia3
江Kph3
DI
I；」：
'3■
Kph2
a2-丨b2
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Ib1
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7
DIb=
Ib1-
■Ic^<3+^
Ib2jc2
HI
-I
c1a1
DI
b2
十
Ic^I
c21a2
Kph2
Kph2
Kph2
ph2
变压器钟点数/△-12/Y-11:
Ib3XKph3
Ib3Kph3
Il汉Kph3
Ic3Kph3
HI
Ba：
+I
a2
Kph2■
*.*匚
a^_Ic3J,「
丿/
DI
Iala2Kph2
Kph3
HI
Ibl
DI
Ib3—I
a3
a3
Kph3
Kph3
Ib^Ib2Kph2
Kph2
■
■
|X1
c=:
Ic1+
Ic2
XKph2+
•]c3一]b3J：
V3
汉Kph3
—
HI
DI
c
]chTc2Kph2
Kph3
变压器钟点数/△-12/Y-1:
HI
Ial
a2
Kph2
Ia^Ib3
■^Kph3'
DI
I：
I；Kph2Ia；—Ib：
Kph3
■
（**Vr
T
b「
Ib1
+
Ib2
汉Kph2+•Ib3—Ic3JJ3
XKph3
HI
DI
b_
IblIb2Kph2
Kph3
HI
hc：
+I
c2
Kph2
1
ph3
DI
IchIc2Kph2
Kph3
2.3差动速断保护
2.3.1保护动作逻辑框图
1da>Icdsd
1db>Icdsd
1dc>Icdsd
差动
速断
保护
2.3.2
保护动作判据
式中，Icdsd:
差动速断保护动作电流整定值（A）
2.4比率差动保护
3折线斜率固定为1。
装置采用三折线比率差动原理，其动作曲线如下图所示，第
2.4.2保护动作判据
DI
cdqd
Q-“H（HI-0.5»）
HIE0.5le
0.51e:
HI^3le
DI
-Icdqd-K2.5IeHI-3Ie
HI3I
式中，Icdqd:
比率差动保护动作电流整定值（A）le：
变压器运行额定电流二次值（A）
2.5二次谐波制动
采用综合相制动
比率差动保护利用三相差动电流中的二次谐波作为励磁涌流闭锁判据,
的方式，方程如下：
式中DI2max为三相差动电流中的二次谐波最大值，Dlmax为三相差动电流最大值，Kxb
为二次谐波制动系数。
2.6CT断线
CT断线判别是基于以下假设的：
（1）CT断线不是多相同时发生的；
（2）CT断线与故障不是同时发生的。
满足下述任一条件不进行CT断线判别：
（1）起动前某侧最大相电流小于0.2le，则不进行该侧CT断线判别；
（2）起动后最大相电流大于1.2Ie；
（3）起动后任一侧电流比起动前增加；
只有在比率差动元件动作后，才进入瞬时CT断线判别程序，这也防止了瞬时CT断线
的误闭锁。
某侧电流同时满足下列条件认为是CT断线：
（1）只有一相电流为零；
（2）其它二相电流与起动前电流相等；
通过控制字投入或退出，CT断线可瞬时闭锁比率差动，延时2s报CT断线告警。
2.7差流越限告警
装置提供差流越限告警功能，检测到最大差动电流大于整定值，延时10s告警，但不闭
锁差动保护。
2.7.1保护动作逻辑框图
2.7.2保护动作判据
DImaxA1clyx
*
t>10s
式中，Iclyx:
差流越限告警电流整定值（A）
2.8保护定值
序号
名称及含义
符号
单位
整定范围
1
变压器容量
S
kVA
0.01~655.35
2
一侧额定电压
U1N
kV
0.10-655.35
3
二侧额定电压
U2N
kV
0.10-655.35
4
三侧额定电压
U3N
kV
0.10-655.35
5
一侧CT一次额定
CT11
A
0~65535
6
二侧CT一次额定
CT21
A
0~65535
7
三侧CT一次额定
CT31
A
0~65535
8
变压器钟点数
Mode
Y/Y-12/Y-12
Y/△-11/△-11
Y/△//△-1
Y/Y-12/△-1
Y/Y-12/△-11
△/△-12/Y-11
△/△-12/Y-1
9
差动速断电流
Icdsd
Ie
0.20-20.00
10
最小动作电流
Icdqd
Ie
0.20-20.00
11
比率制动系数
K
0.10-0.60
12
二次谐波制动系数
Kxb
0.10-0.40
13
CT断线闭锁比率差动
退出、投入
14
差流越限告警电流
Iclyx
Ie
0.20-20.00
2.9软压板
装置提供软压板功能，在进行软压板投退过程中，会产生软压板虚拟遥信变位信息。
序号
名称及含义
符号
整定范围
1
差动速断保护
退出、投入:
2
比率差动保护
退出、投入
3
CT断线告警
退出、投入
4
差流越限告警
退出、投入
3背板端子和接线原理图
3.1模拟量输入
lai、Ib1、Ici为变压器一侧三相保护电流，有额定5A和1A之分。
Ia2、Ib2、Ic2为变压器二侧三相保护电流，有额定5A和1A之分。
Ia3、Ib3、Ic3为变压器三侧三相保护电流，有额定5A和1A之分。
3.2背板端子
从装置前面看，背板端子最左边为插槽1，最右边为插槽5,中间分别为插槽2、插槽4。
从装置背面看，最右边为插槽1，最左边为插槽5。
端子编号为3位数，如“ABC”，第一位A为插槽序号，第二三位BC为自上而
插槽3、
下端子
的序号。
如插槽3的第1个端子，编号为301。
插嗒二
电源
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插槽1模入板
端子101〜102为变压器一侧保护
A相电流输入。
端子103〜104为变压器一侧保护
B相电流输入。
端子105〜106为变压器一侧保护
C相电流输入。
端子107〜108为变压器二侧保护
A相电流输入。
端子109〜110为变压器二侧保护
B相电流输入。
端子111〜112为变压器二侧保护
C相电流输入。
端子113〜114为变压器三侧保护
A相电流输入。
端子115〜116为变压器三侧保护
B相电流输入。
端子117〜118为变压器三侧保护
C相电流输入。
插槽2:
空板插槽3:
出口板
端子301〜304为保护联跳输出。
301〜302为其中一副接点输出，常开接点；303
304为其中另一幅接点输出，常开接点。
端子305〜308为开出2出口。
305〜306为其中一副接点输出，常开接点；307〜
308为其中另一幅接点输出，常开接点。
可通过内部跳闸矩阵整定对应相应出口。
端子309〜310为保护跳闸出口。
端子311〜312为开出4出口。
端子313〜314为开出5出口。
端子325〜326为装置故障告警信号输出。
端子327〜328为保护跳闸信号输出。
端子329〜330为保护告警信号输出。
端子331〜332为动作告警信号输出，当保护动作或保护告警时，此信号输出。
插槽4:
接口板
端子401〜402为现场总线1输入，401为正极性，402为负极性。
可选择CAN、
ProfiBus网络接口。
端子403为信号地。
端子404〜405为现场总线2输入，404为正极性，405为负极性。
可选择CAN、
ProfiBus网络接口。
端子406〜407为GPS对时输入端口，接485差分电平。
端子408为信号地。
装置接地螺柱必须和现场接地网可靠连接。
插槽5:
电源板
端子503〜504装置电源输入，装置电源可选择交直流220V或交直流110V。
503
为装置电源负输入端，504为装置电源正输入端。
端子506〜530为24路强电直流110V或220V开入。
506为开入公共负端，507
530为24路开入输入。
端子531〜532为装置闭锁输出，常闭接点。
装置24V失电或内部CPU不正常工
作，接点闭合。
3.3端子接线原理图
3.3.1模拟量输入接线原理图
II
&
丄
侧保护电流
电
二
侧
流
保
护
电
回
流
三
路
侧
保
护
电
流
332开入、开出、中央信号、网络回路接线原理图
-KM+KM
小母线
空气开关
©
504
503
512
513
514
515
518
520
521
522
523
524
525
526
527
P
528
530
L/DC-
开入1
开入2
开入3
开入4
开入5
开入6
开入7
开入8
开入9
开入10
开入11
开入12
开入13
开入14
开入15
开入16
开入17
开入18
开入19
开入20
开入21
开入22
开入23
开入24
L/DC+
遥
信
量
采
集
开入公共端
NET1-A
NET1-B
信号地
NET2-A壬、
NET2-B—,
402
403
404
405
保护联跳
跳
合
开出2
闸
保护跳闸
出
开出4
口
开出5
装置闭锁
装置故障
中
保护动作
央
信
号
保护告警
动作告警信号
现场总线1
现场总线2
通
讯网络
GP对时
財虽智科技
4装置选型
（1）装置网络通讯接口可选配CAN、ProfiBus，均为双网配置；如果需要选配RS485接口,请特殊说明；
（2）装置开入电源有直流110V和直流220V之分；装置电源不区分110V和220V，也不区分交流和直流；
（3）装置保护电流二次额定值有1A和5A之分；
（4）装置可扩展开入、开出资源，请特殊说明；
（5）装置无测控功能，不配置4~20mA输出和硬件电能板；也不配置操作回路。
5整定说明
5.1重要提示
本整定说明仅供参考。
5.2差动保护
5.2.1差动速断电流Icdsd
按躲过变压器的励磁涌流、最严重外部故障时的不平衡电流计算，一般可取lcdsd=（6〜7）
Ie
5.2.2最小动作电流Icdqd
Icdqd=（0.5~0.8）Ie
按躲过变压器额定负载时的最大不平衡电流计算，一般可取
5.2.3比率制动系数K
一般为K=0.3~0.75，可取K=0.5
5.2.4二次谐波制动系数Kxb
一般可取Kxb=0.15
5.3差流越限告警
差流越限告警电流Iclyx按照躲过最大不平衡电流整定，一般可取Iclyx=0.2Ie
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