STS 369T 变压器后备保护

一、概述

STS369T 数字式变压器后备保护装置适用于110kV 及以下电压等级的电力变压器。可完成变压器后备保护功能，各种保护功能均由软件实现。STS369T 数字式变压器后备保护装置的保护配置和各保护时限的跳闸逻辑可在线编程。

基本配置见右图。

二、技术参数

2.1 额定参数

2.1.1 额定直流电压： 220V 或110V（订货注明）

2.1.2 额定交流数据：

a) 相电压

3/100 V b) 线路抽取电压 100 V 或 3/100V c) 交流电流 5A 或1A（订货注明） d) 额定频率

50Hz

2.1.3 功率消耗：

a) 直流回路

正常工作时：不大于20W 动作时： 不大于30W b) 交流电压回路 每相不大于0.5VA

c) 交流电流回路 额定电流为5A 时：每相不大于1VA 额定电流为1A 时：每相不大于0.5VA

2.1.4 状态量电平：

CPU 及通信接口模件的输入状态量电平 24V（18 V～30V） GPS 对时脉冲输入电平 24V（18 V～30V） CPU 输出状态量（光耦输出）允许电平 24V（18 V～30V）

基本配置：

保护和控制

☆ 复合电压闭锁（方向）过

流保护（一段三时限）

☆ 复合电压闭锁过流保护

（一段三时限）

☆ 零序（方向）过流保护（一

段三时限）

☆ 零序过流保护（一段二时

限）

☆ 间隙零序保护（一段二时

限）

监视与测量

☆ 跳闸回路监视 ☆ 保护级CT ☆ GPS 对时 ☆ 防误闭锁 ☆ 远方管理

2.2.1 采样回路精确工作范围（10％误差）

电压：0.4 V～120V

电流：0.04In－20In

2.2.2 接点容量

信号回路接点载流容量 400VA

信号回路接点断弧容量 100VA

2.2.3 跳合闸电流

本装置跳合闸电流采用自适应模式，无需选择。

2.2.4 各类元件定值精度

电流元件： <±5%

电压元件： <±5%

时间元件： 0s-1s时，误差不超过40ms；

1s以上时，误差不超过<±2.5％；

三、保护功能说明

3.1 启动元件

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。

启动元件包括电流突变量启动元件、电流越限启动元件。任一启动元件动作则保护启动。

a) 电流突变量启动元件：当任一电流突变量连续三次大于启动门坎时，保护启动。

b) 零序电流越限启动元件，其动作判据为：

3I0 >I0qd；

其中：3I0为零序电流，取自本侧零序TA。

I0qd为零序电流越限启动元件定值，软件设定为0.1倍的本侧CT额定电流值；

c) 间隙零序电流电压越限启动元件，其动作判据同为：

1) In>Inqd；

2) 3U0 >3U0qd；

其中：In 为本侧间隙零序电流，取自本侧零序TA ；3U0为本侧零序电压。

Inqd为间隙零序电流越限启动元件定值，软件设定为间隙零序电流定值的0.8倍；

3U0qd为间隙零序电压越限启动元件定值，软件设定为间隙零序电压定值的0.8倍；

d) 稳态启动，其动作判据为：

动作量大于保护定值时保护启动3.2 复合电压闭锁方向过流保护(一段三时限)

本保护反应相间短路故障，交流回路采用90°接线；本侧TV断线时，本保护的方向元件开放；TV

断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件：

1) 复合电压元件，电压取自本侧的TV或变压器对侧TV，动作判据为：

min(Uab,Ubc,Uca)Ufx；

以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值；

U2为负序电压； Ufx为负序电压定值；

2) 方向元件，电压电流取自本侧的TV和TA，动作判据为：

a) 若方向由控制字选择为正向：

Uab～Ic Ubc～Ia Uca～Ib三个夹角δ（电流落后电压时角度为正），其中任一个满足式45°>δ>-135°最大灵敏角为-45°，动作特性为：

b) 若方向由控制字选择为反向，则动作区与正向相反。

c) 复压功率方向与控制字选择

TA的正极性端指向母线

当KG-FYGF(KG1的第10位)=1时，复压功率方向指向系统（母线）,保护动作区： 225°>δ>45°，最大灵敏角为135°；

当KG-FYGF(KG1的第10位)=0时，复压功率方向指向变压器， 保护动作区： 45°>δ>-135°，最大灵敏角为-45°；

3)过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为：

Ia>Ifgl； Ib>Ifgl； Ic>Ifgl；

其中：Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

其动作逻辑如下：

3.3 复合电压闭锁过流保护(一段三时限)

本保护反应相间短路故障，本保护包括以下元件：

1）复合电压元件，电压取自本侧的TV或变压器对侧TV，动作判据为：

min(Uab,Ubc,Uca)Ufx；

以上两个条件为“或”的关系；

其中：Uab、Ubc、Uca为线电压； Uddy为低电压定值；

U2为负序电压； Ufx为负序电压定值；

2) 过流元件，电流取自本侧的TA。动作判据为：

Ia>Ifgl； Ib>Ifgl； Ic>Ifgl；

其中：Ia,Ib,Ic为三相电流； Ifgl为过电流定值；

其动作逻辑如下：

3.4 零序方向过流保护(一段三时限)

本保护反应单相接地故障，交流回路采用0°接线， 电压电流取自本侧的TV和TA。TV断线时，本保护的方向元件开放；TV断线后若电压恢复正常，本保护也随之恢复正常。本保护包括以下元件： 1） 零序过流元件，动作判据为：

3I0>I0gl；

其中：3I0为零序电流，取自本侧零序TA。

I0gl为零序过流的电流定值；

2) 零序功率方向元件，动作判据为：

3U0～3I0夹角δ（电流落后电压时角度为正并且3U0>5V）

-195°>δ>-15°

其中： 3I0为三相电流Ia,Ib,Ic在软件中合成的零序电流

3I0=Ia+Ib+Ic；

3U0为三相电压Ua，Ub，Uc在软件中合成的零序电压，

3U0=Ua+Ub+Uc。

最大灵敏角为-105°，动作特性为：

3U0

其动作逻辑如下：

3.5 零序过流保护(一段两时限)

本保护反应单相接地故障，本保护包括以下元件：

零序过流元件，动作判据为：

3I0>I0gl；

其中：3I0为零序电流，取自本侧零序

TA。

I0gl为零序过流的电流定值；

其动作逻辑如下：

3.6 间隙零序保护(一段两时限)

本保护反应变压器间隙电压和间隙击穿的零序电流，保护包括以下元件：1)间隙零序过压元件，动作判据为：

3U0>U0L；

其中：3U0为零序电压，取自本侧零序TV；

U0L为间隙零序过压的电压定值；

2)间隙零序过流元件，动作判据为：

3I0g>Iggl；

其中：3I0g为间隙零序电流，取自本侧中性点间隙TA；

Iggl为间隙零序过流的电流定值；

其动作逻辑如下：

3.7 数据记录

装置具备故障录波功能，可记录各输入模拟量，可记录的状态量为断路器位置、保护跳闸合闸命令。

为避免因系统扰动使保护频繁启动，导致存储不需要的数据，本装置录波数据仅当保护动作后，才存入FLASH RAM中（掉电保持）。否则，本次数据只保存在RAM中（掉电不保持），可被PC机读取。可记录的录波报告为8至50个，可记录的事件不少于1000条。数据存入FLASH RAM中。

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。

四、装置的整定

4.1 装置整定值清单

序号 定值名称 参考范围单位备注

1 控制字 0000-FFFF 无

2 复压低电压定值 0.0～99.99 V

3 复压负序电压定值 0.0～99.99 V

4 复方过流电流定值 0.0～99.99 A

5 复方过流1时限 0.0～99.99 S

6 复方1时限密码 0000～0FFF 无

7 复方过流2时限 0.0～99.99 S

8 复方2时限密码 0000～0FFF 无

9 复方过流3时限 0.0～99.99 S

10 复方3时限密码 0000～0FFF 无

11 复压过流电流定值 0.0～99.99 A

12 复压过流1时限 0.0～99.99 S

13 复压1时限密码 0000～0FFF 无

14 复压过流2时限 0.0～99.99 S

15 复压2时限密码 0000～0FFF 无

16 复压过流3时限 0.0～99.99 S

17 复压3时限密码 0000～0FFF 无

18 零方过流电流定值 0.0～99.99 A

19 零方过流1时限0.0～99.99 S

20 零方1时限密码0000～0FFF 无

21 零方过流2时限0.0～99.99 S

22 零方2时限密码0000～0FFF 无

23 零方过流3时限0.0～99.99 S

24 零方3时限密码0000～0FFF 无

25 零序过流电流定值0.0～99.99 A

26 零序过流1时限0.0～99.99 S

27 零序1时限密码0000～0FFF 无

28 零序过流2时限0.0～99.99 S

29 零序2时限密码0000～0FFF 无

30 间隙保护过流定值0.0～99.99 A

31 间隙保护电压定值0.0～999.9 V

32 间隙保护1时限0.0～99.99 S

33 间隙1时限密码0000～0FFF 无

34 间隙保护2时限0.0～99.99 S

35 间隙2时限密码0000～0FFF 无36 额定电流0.0～99.99 A

控制字定义：

位置0时的含义 置1时的含义

15 PT自检退出 PT自检投入

13-14 备用

12 复压过流不判复压 复压过流判复压

11 备用

10 复压方向指向变压器 复压方向指向系统

09 复方过流方向退出 复方过流方向投入

08 复方过流不判复压 复方过流判复压

05-07 备用

04 零序过流用自产I0 零序过流用I0通道

03 备用

02 零序方向指向变压器 零序方向指向系统

01 零方过流用自产I0 零方过流用I0通道

00 零序方向元件退出零序方向元件投入

4.2 整定说明

以上为标准产品定值，非标准产品将额外提供；

与方向有关控制字的定义都以TA极性指向系统为参考；

保护跳闸密码各位定义见下表：

断路器名称 对应跳闸密码控制位 对应出口继电器名称 备用 00,05,07 备用

高压侧断路器 01 CK1(7X3-4,7X5-6)

中压侧断路器 02 CK2(7X7-8,7X9-10)

低压侧断路器03 CK3(7X11-12,7X13-14) 跳分段 06 CK6(7X15-16,7X17-18) 跳并网线 08 CK4(7X1-2)

保护动作信号 04

备用 09～15 备用举例如下：

定值名称 十六进制值080706050403 02 0100复压过流保护1时限出口

0002 0 0 0 0 0 0 0 1 0密码

若复压过流保护1时限保护跳高压侧断路器，则复压过流保护1时限出口密码为0002H；

当某一保护的出口密码整定为0000H时，保护装置认为本保护功能退出；如复压过流保护1时限出口密码为0000H，则复压过流保护1时限退出运行；

复压过流保护的复合电压元件可通过控制字投、退；当复合电压元件退出，复压过流保护变为定时限速断过流保护；

复压方向过流保护的复合电压元件和功率方向元件可通过控制字投、退；当功率方向元件退出，复压方向过流保护变为复压过流保护；当复合电压元件和功率方向元件都退出，复压方向过流保护变为定时限速断过流保护；

零序方向过流保护的方向元件可通过控制字投、退；当方向元件退出，零序方向过流保护变为零序过流保护；

当本保护装置作为66KV及以下电压等级的后备保护时，定值的第18到第35项可不整定。

五、背板端子图

六、原理接线图

S T S369T设计原理图

七、逻辑框图