NGS8205变压器后备保护测控装置

1. 装置概述

NGS8205变压器后备保护测控装置适用于110kV及以下电压等级的电力变压器后备保护，它与NGS8201变压器差动保护装置和NGS8203本体保护装置共同构成变压器完整的全套保护与测控功能。既可以分散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。并提供通信接口，可以和其它保护、自动化设备一起,通过通信接口组成自动化系统。

保护功能：

l  四段式复合电压闭锁方向过流保护

l  四段式零序零压闭锁方向过流保护

l  间隙保护

l  过负荷告警

l  零序过压告警

测控功能：

l  25路遥信开入采集

l  开关遥控跳、合闸

l  遥测量：三相电压、电流、P、Q、功率因数

l  故障录波

通讯功能：

l  以太网

l  串口RS485

2.功能说明

变压器后备保护应作为外部相邻元件故障及变压器内部故障的后备，相间后备保护配置四段相间过流保护，可独立投退复合电压闭锁元件和方向元件。投入复合电压闭锁元件或方向元件情况下，母线PT断线或PT检修时，可选择退出保护；或选择退出保护中与母线电压有关的元件，使其变为单纯过流保护，作为紧急状态保护。

本装置提供8组出口接点，出口3、4接点用于遥控断路器使用，第8组出口接点固定为本侧复合电压闭锁动作输出接点，供其他侧后备保护装置使用。其余的5组出口可以通过出口可编程来跳闸相应的断路器。为使用方便灵活，本装置通过出口跳闸矩阵定值，各段保护的出口方式可选择使用5个出口中的任意一个或多个。

变压器相间后备保护的典型出口一般为：Ⅰ段—跳本侧或邻侧母联开关，缩小故障范围；Ⅱ段—跳本侧开关，切除故障；Ⅲ段—跳变压器各侧，切除故障；Ⅳ段—备用。

若变电站内装有备自投装置时，变压器相间后备保护动作时，应予以闭锁。

2.1 相间后备保护

本装置设置四段相间过流保护，每段保护有保护投退控制定值、电流定值、延时定值、复压闭锁控制定值和方向闭锁元件控制定值等5个定值，各段可独立投退、独立选择出口方式、独立整定电流和延时定值，可独立投退复合电压闭锁元件和方向元件，可独立选择是否接入其他侧的复合电压闭锁元件，方向元件可独立选择方向指向。

装置接入安装侧的三相电流，用于相间过流保护；接入一侧三相电压，用于复合电压闭锁和方向元件，下面称为本侧电压。使用方向元件时，电压必须取自接入电流的一侧，否则视复压闭锁灵敏度需要，可接入相邻侧。

2.1.1 复合电压闭锁

装置的复压闭锁元件设有复压闭锁低线电压、复压闭锁负序电压、本侧复压闭锁输出控制和复压闭锁长期动作报警投退等4个定值。

复压闭锁元件为四段相间过流保护公用，但四段保护设有相应的复压闭锁控制定值，独立控制各段保护使用复压闭锁的情况，取值含义为：

0：退出复压闭锁，1：经本侧复压闭锁，2：经邻侧复压闭锁，

3：同时经本侧或邻侧复压闭锁。

当相间电压Uab<ULbs，或负序电压U2>U2bs时，本侧复压闭锁元件动作。若本侧复压闭锁输出控制为1，则还输出本侧复压动作接点，供其他侧后备保护装置使用。当复压闭锁控制定值大于1时，装置可接入其他侧后备保护装置的邻侧复压动作接点，该接点闭合，表示邻侧复压闭锁元件动作。

只有本侧或邻侧复合电压闭锁元件动作，投入复压闭锁元件的过流保护才可能动作。

若复压闭锁长期动作报警投退为1，当本侧复压闭锁元件动作时间大于10S时，装置发出“本侧复压闭锁长期动作”的报警信号；当任一段过流保护投入邻侧复压闭锁，其他侧复压动作接点闭合时间大于10S时，装置发出“邻侧复压闭锁长期动作”的报警信号。

2.1.2 相间方向元件

相间过流保护投入相间方向元件时，电流电压必须取自同侧，CT极性朝母线，即电流正方向为母线à变压器。相间方向元件采用90゜接线方式，按相连接：A相—Ia、Ubc，B相—Ib、Uca，C相—Ic、Uab。相间方向元件最大灵敏角为-45゜，动作范围为－105°～＋15°，对近区三相短路，采用带记忆的正序电压消除电压死区。投入方向元件的任一段相间过流保护的电流元件起动后，才计算相间方向元件。某相方向元件动作，仅开放本相的过流保护。

相间方向元件为四段相间过流保护公用，但四段保护设有相应的方向元件控制定值独立控制各段保护使用方向元件的情况，取值含义如下：

0：退出方向元件，1：指向变压器，2：指向母线

方向指向母线时，作为相邻线路的后备；指向变压器时，作为变压器的后备。

2.1.3 母线PT断线、PT退出或主变空载

装置设有PT断线检测投退控制定值，控制母线PT断线时复压闭锁元件、相间方向元件、零压闭锁元件和零序方向元件的动作行为。母线PT断线报警后，本侧复压元件动作输出接点不会动作。

l   ＝0：各段相间过流保护均退出复压闭锁和方向元件；各段零序过流保护均退出零压闭锁和方向元件时，装置不必接入母线三相电压，不检查PT断线。

l   ＝1：对于相间过流保护，母线PT断线时闭锁本侧复压闭锁元件和方向元件。投入方向元件的相间过流保护被闭锁，投入复压闭锁元件的相间过流保护只有当其他侧复压元件动作时才能动作。对于零序过流保护，母线PT断线时闭锁零压闭锁元件和方向元件，投入方向和零压闭锁的零序过流保护都被闭锁。

l   ＝2：对于相间过流保护，母线PT断线时开放本侧复压闭锁元件和方向元件。投入这些元件的相间过流保护变为单纯的过流保护，可作为紧急状态保护使用。对于零序过流保护，母线PT断线时开放零压闭锁元件和方向元件，投入这些元件的零序过流保护变为单纯的过流保护，可作为紧急状态保护使用。

当本侧PT检修或旁路代路未切换电压时，为保证该侧后备保护的正确动作，应投入“本侧PT退出”压板，见表3.1，此时该侧后备保护的功能有如下变化。

l   对于相间过流保护，投入复压闭锁元件的过流保护自动解除本侧复压闭锁元件。不会输出本侧复合电压元件动作接点。对于零序过流保护，投入零压闭锁的零序过流保护解除闭锁元件。

l   对于零序和相间过流保护，投入方向元件的过流保护都自动解除方向元件。

l   母线PT断线检测功能解除。

变压器空载时，若需要退出复压闭锁元件，以使相间后备保护仍作为变压器内部故障的后备，可通过投入“本侧PT退出”压板予以实现。

2.2 接地后备保护

2.2.1 零序过流保护

本装置设置四段零序过流保护，作为变压器接地运行时的后备。每段保护有保护投退控制定值Ioxnf、电流定值Iox和延时定值tIox等3个定值，其中x=1、2、3、4。各段可独立投退、独立选择出口方式、独立整定电流和延时定值。

四段零序过流保护公有1个零序电压闭锁定值Uobs。Uobs整定为0，表示四段零序过流保护均退出零压闭锁元件；否则均投入，当母线3Uo>Uobs，零压闭锁元件开放，各段零序过流保护才可能动作。

四段零序过流保护分别设有软压板控制，见表3.1。只有软压板和投退控制定值均为投入时，相应的保护段才投入。

2.2.2 间隙保护：间隙过流保护和零序过压保护

本装置设置一段两时限的放电间隙过流保护，和一段两时限的中性点零序无流闭锁零序过压保护，作为变压器中性点经放电间隙运行时的后备保护。中性点零序无流定值取四段中性点零序过流保护电流定值最小值的0.9倍。

考虑到在放电间隙击穿过程中，间隙零序过流和母线零序过压可能交替出现，间隙过流和零序过压保护动作并展宽20ms后计时，并设有间隙保护方式控制定值JXbh。

当JXbh=0时，间隙过流保护和零序过压保护为两个相互独立的保护。

当JXbh=1时，间隙过流元件和零序过压元件组成1个间隙保护，两个元件动作后相互保持，此时间隙保护的动作时间和跳闸出口矩阵的整定值均以间隙过流保护的整定值为准。

间隙过流和零序过压保护均设有软压板控制，见表3.1。只有软压板和投退控制定值均为投入时，相应的保护段才投入。

2.3 出口方式

本装置计有12种动作于出口保护，见表2.1序号1～12。

本装置计有5个出口接点，提供出口可编程功能，12种保护可任意动作于5个出口中的1个或多个或不出口。装置参数中设有5个出口可编程参数，每个出口可编程参数对应1个字，按二进制位整定，12位有效，分别对应于12种保护。表2.1为装置出厂时5组出口可编程参数的缺省值。

用户整定出口可编程参数时，可先确定5组出口的跳闸对象，然后将需要使用的各种保护分配至5组出口。12种保护中不使用的保护，其对应出口位可整定为0。

表2.1 NGS8202出口可编程参数整定

2.4 报警功能

2.4.1 母线PT断线报警

相间后备保护需投入复压闭锁元件或方向元件时，装置应接入某侧（记为本侧）母线三相电压。当“本侧PT退出”压板未投入时，满足下述任一项，装置经延时发母线PT断线报警信号。当四段过流保护都不经复压闭锁和方向闭锁时，或PT断线检测投退控制定值时，不判母线PT断线。

⑴ 正序电压U1<8.66V时，任一相电流>0.3A。

⑵ 负序电压U2>8V。

2.4.2 过负荷报警

过负荷报警软压板投入和过负荷报警投退控制定值整定为1，过负荷报警功能投入。任一相电流大于过负荷报警电流定值，经整定延时发报警信号。

2.4.3 零序过压报警

零序过压软压板投入和零序过压报警投退控制定值整定为1，零序过压报警功能投入。不接地系统发生单相接地时，3Uo将升高至100V。若3Uo>整定值，经整定延时发报警信号。

3.压板清单

4.定值清单

4.1 定值

4.2 装置参数

4.3 设备参数

NGS8205装置背板图