05B0702同wbh-800技术说明书 - 图文

WBH-800系列微机变压器保护装置技术说明书

目录

1

概述 .......................................................................................................................................3 1.1 1.2 1.3 2

功能简介 .........................................................................................................................3 保护配置 .........................................................................................................................3 功能特点 .........................................................................................................................5

基本技术参数 .........................................................................................................................5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

基本数据 .........................................................................................................................5 功率消耗 .........................................................................................................................7 热稳定性 .........................................................................................................................7 输出触点 .........................................................................................................................7 绝缘性能 .........................................................................................................................7 冲击电压 .........................................................................................................................7 寿命 ................................................................................................................................7 机械性能 .........................................................................................................................7 环境条件 .........................................................................................................................7 抗干扰能力 ..................................................................................................................8

3 主要技术指标 .........................................................................................................................8 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

动作时间 .........................................................................................................................8 保护定值整定范围和定值误差 .........................................................................................8 记录容量 .........................................................................................................................9 通信接口 .........................................................................................................................9 对时方式 .........................................................................................................................9

4 装置整体说明 .........................................................................................................................9 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

硬件平台 .........................................................................................................................9 软件平台 ....................................................................................................................... 10 与综合自动化监控系统接口说明 .................................................................................... 10 WBH-801保护装置背视图 ............................................................................................. 11 WBH-801保护装置端子图 ............................................................................................. 11 WBH-802保护装置背视图 ............................................................................................. 16 WBH-802保护装置端子图 ............................................................................................. 16

5 WBH-801装置保护原理说明 ................................................................................................ 26 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7

比率差动保护 ................................................................................................................ 26 分侧差动保护 ................................................................................................................ 30 过励磁保护 ................................................................................................................... 31 相间阻抗保护 ................................................................................................................ 32 接地阻抗保护 ................................................................................................................ 34 复合电压判别 ................................................................................................................ 35 复合电压 (方向)过流保护 .............................................................................................. 36

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5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 6 7

零序（方向）过流保护 .................................................................................................. 39 反时限零序(方向)过流保护 ............................................................................................ 42 零序过压保护 ............................................................................................................ 43 非全相保护 ................................................................................................................ 44 失灵启动保护 ............................................................................................................ 44 过负荷（通风启动）保护 ........................................................................................... 45 限时速断保护 ............................................................................................................ 45 TV断线判别 .............................................................................................................. 46

WBH-801装置非电量保护原理 ............................................................................................ 46 整定内容及整定说明 ............................................................................................................ 47 7.1 7.2

WBH-801装置整定内容及整定说明 ............................................................................... 47 WBH-802装置整定内容及整定说明 ............................................................................... 55

8 保护装置整定计算 ................................................................................................................ 55 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7

比率差动保护整定计算 .................................................................................................. 55 分侧差动整定计算 ......................................................................................................... 61 阻抗保护整定计算 ......................................................................................................... 62 复合电压判别整定计算 .................................................................................................. 63 复合电压方向过流保护整定计算 .................................................................................... 64 零序过流保护整定计算 .................................................................................................. 65 低压侧零序电压保护整定计算 ....................................................................................... 66

9 10

订货须知 .............................................................................................................................. 66 附录一：装置运行说明 ..................................................................................................... 66

键盘 .......................................................................................................................... 66 面板指示灯说明 ......................................................................................................... 67 运行工况及说明 ......................................................................................................... 67 故障报文和处理措施 .................................................................................................. 67

10.1 10.2 10.3 10.4 11

附录二：装置通讯说明（IEC 60870-5-103规约） .......................................................... 68

05B0702合同WBH-801微机变压器保护装置的信息 .................................................. 68 05B0702合同WBH-802微机变压器保护装置的信息 .................................................. 72

11.1 11.2

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1 概述

1.1

功能简介

WBH-800微机型变压器保护装置适用于500kV电压等级的变压器。WBH-801型装置集成了一台变压器的全部电气量保护。WBH-802型装置集成了一台变压器的全部非电气量保护。该保护装置也能满足变电站自动化系统的要求。

1.2 保护配置

1.2.1 WBH-801装置保护配置表 保护功能 段数 每段时限数 备注 识别励磁涌流可采用不同原理，含高压侧、中压侧、低压侧TA断线判别 护保主比率制动差动 分侧差动 含公共绕组侧TA断线判别 过励磁 TV断线 相间阻抗 2 1 1 2 1 2 1 1 1 1 2 1/I 1/II 2 1/I 1/II 1 1 1 I段为定时限、II段为反时限 I、II段带方向，可投退 I、II段带方向，可投退 高压侧保护复压方向过流 接地阻抗 零序方向过流 反时限零序过流 过负荷 通风启动 TV断线 相间阻抗 复压方向过流 接地阻抗 零序方向过流 反时限零序过流 失灵启动 非全相 过负荷 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 2 2/I 1/II 2 2/I 1/II 1 2 1 1 I、II段带方向，可投退 I、II段带方向，可投退 中压侧保护TV断线 1 1 1 1 1 1 2 1 低压侧保护 公共绕组侧保护 限时速断 过流 零序过压 过负荷 零序过流 反时限零序过流 过负荷 1 1 1 1 1 1 3

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公共功能

复合电压 1 1 1.2.2 WBH-802装置保护配置表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 G01 G02 G03 G04 G05 F01 F02 F03 F04 重瓦斯A相 重瓦斯B相 重瓦斯C相 轻瓦斯A相 轻瓦斯B相 轻瓦斯C相 绕组温度A相 绕组温度B相 绕组温度C相 绕组温度高A相 绕组温度高B相 绕组温度高C相 压力释放A相 压力释放B相 压力释放C相 油温A相 油温B相 油温C相 油温异常 冷却器全停A相 冷却器全停B相 冷却器全停C相 冷却器全停延时 备用冷却器投入 油位A相 油位B相 油位C相 油压报警A相 油压报警B相 油压报警C相 油压跳闸A相 油压跳闸B相 油压跳闸C相 备用1A相 备用1B相 备用1C相 4

装置端子 保护名称 备注 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信，延时跳闸 瞬时发信，延时跳闸 瞬时发信，延时跳闸 瞬时跳闸 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时跳闸 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 10 E01 11 E02 12 E03 13 D01 14 D02 15 D03 16 F05 17 E04 18 E05 19 D04 20 C01 21 C02 22 C03 23 C04 24 C05 25 701 26 702 27 703 28 601 29 602 30 603 31 501 32 502 33 503 34 401 35 402 36 403

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37 404 38 405 39 301 40 302 41 303 42 304 43 704 44 604 45 605 46 504 47 505

冷却器电源断相故障A相 冷却器电源断相故障B相 冷却器电源断相故障C相 冷却器故障A相 冷却器故障B相 冷却器故障C相 备用2 冷却电源一消失 冷却电源二消失 高压绕组温度异常 备用3 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 瞬时发信 1.3

?

功能特点

高性能的硬件：

采用32位高性能DSP处理器、32位逻辑处理器和16位的高速AD；强弱电彻底分离，具有完善的自检功能。

? 完善的自检功能：

包括对数据采集回路、数字回路及输出回路的完善自检，可自检到出口继电器线圈。 ?

任何元器件的损坏不造成保护误动和拒动：

三个CPU并行智能处理技术，一个CPU负责通信，两个保护CPU“与”逻辑出口，避免元器件损坏引起误动；双主双后的配置避免元器件损坏引起拒动。

? 强电磁兼容能力：

后插拔双连接器，强弱电完全分开专利技术，整体背板式后插拔结构，减少插件转接次数，抗干扰能力强，维护方便。

? 跳闸方式在线修改：

保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定，无须再修改保护二次回路接线；跳闸触点可直接接入断路器跳闸回路。

? 强大的通信功能： 信息和报文可上传，录波数据与COMTRADE兼容；通信接口兼容性、开放性强，支持IEC60870-5-103通讯规约；

? 友好的人机界面：

大屏幕、图形化、汉化、彩色液晶。也可以通过PC机进行操作。 ? ?

提供录波功能和完善的波形分析软件 完善的事件记录功能：

保护动作报告、开关量变位、自检结果、定值改动、录波数据均有记录，数据信息可就地打印或通过网络打印机打印，便于事故后的故障分析。

2 基本技术参数

2.1 基本数据

2.1.1 额定交流数据

a．额定交流电流In：1 A；

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b．额定交流电压Un：线电压 100 V，相电压 100/3 V；

c．额定频率： 50 Hz。

2.1.2 额定直流数据

220 V或110 V，允许变化范围80%~110%。

2.1.3 打印机辅助交流电源

220 V，0.7 A，50 Hz/60 Hz，允许变化范围80%～110%。

2.1.4 采样频率

微机保护采样及录波频率1200 Hz，系统频率跟踪范围40 Hz～60 Hz。

2.1.5 机箱结构

19 in全宽6 U机箱。机箱外形尺寸和安装开孔尺寸如图2-1-1和图2-1-2所示：

图2-1-1 机箱外形尺寸

图2-1-2 安装开孔尺寸

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2.2 功率消耗

a. 交流电压回路：当为额定电压时，每相不大于0.5 VA； b. 交流电流回路：当额定电流为1 A时，每相不大于0.5 VA；

c. 直流回路： 正常运行时，每个保护箱逻辑回路不大于35 W，开入回路每路不大于1.5 W；保护动作时，每个保护箱逻辑回路不大于50 W，开入回路每路不大于1.5 W。

2.3 热稳定性

2 In电流下，长期运行； 10 In电流下，允许运行10 s； 40 In电流下，允许运行1 s。

2.4 输出触点

2.4.1 信号触点容量：

a． 允许长期通过电流：5 A；

b． 切断电流：0.3 A(DC 220 V，?=5 ms)。

2.4.2 跳闸出口触点容量

a． 允许长期通过电流：10 A；

b． 切断电流：0.3 A(DC 220 V，?=5 ms)。

2.4.3 辅助继电器触点容量

a． 允许长期通过电流：5 A；

b． 切断电流：0.3 A(DC 220 V，?=5 ms)。

2.5 绝缘性能

a．绝缘电阻：装置所有电路与外壳之间的绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100 M?； b．介质强度：装置的额定绝缘电压小于60 V的电路与外壳的介质强度能耐受交流50 Hz，电压500 V(有效值)，历时1 min试验,其它电路与外壳的介质强度能耐受交流50 Hz，电压2 kV(有效值)，历时1 min试验，而无绝缘击穿或闪络现象。

2.6 冲击电压

装置的导电部分对外露的非导电金属部分外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5 kV的标准雷电波短时冲击检验。

2.7 寿命

a．电寿命：装置输出触点电路在电压不超过250 V，电流不超过0.5 A，时间常数为5ms±0.75 ms的负荷条件下，产品能可靠动作及返回1 000次；

b．机械寿命：装置输出触点不接负荷，能可靠动作和返回10 000次。

2.8 机械性能

a．工作条件：能承受严酷等级为I级的振动响应，冲击响应检验； b．运输条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久，冲击及碰撞检验。

2.9 环境条件

a．工作温度：－10 ℃～+50 ℃，24 h内平均温度不超过35 ℃；

b．贮存温度：-25 ℃～+70 ℃在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作；

c．大气压力：80 kPa～110 kPa ；

d．相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25 ℃且表面无凝露。最高温度为40 ℃时，平均最大相对湿度不超过50%。

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2.10 抗干扰能力

a．辐射电磁场干扰试验：符合GB/T 14598.9规定的严酷等级的辐射电磁场干扰。 b．快速瞬变干扰试验：符合GB/T 14598.10规定的严酷等级为IV级的快速瞬变干扰。 c．脉冲群干扰试验：符合GB/T 14598.13规定的频率为1 MHz及100 kHz衰减振荡波（第一个半波为电压幅值共模为2.5 kV，差模为1 kV）脉冲群干扰。

d．抗静电放电干扰试验：符合GB/T 14598.14规定的严酷等级为III级的抗静电放电干扰。 e．工频磁场抗扰度试验：符合GB/T 17626.8-1998中第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的工频磁场干扰。

f．脉冲磁场抗扰度试验：符合GB/T 17626.9-1998中第5章规定的严酷等级为Ⅳ级的脉冲磁场干扰。

g．浪涌抗扰度试验：符合IEC 60255-22-5:2002中第4章规定的严酷等级为Ⅲ级的浪涌骚扰。 h．射频场感应的传导骚扰抗扰度试验：符合IEC 60255-22-6:2001中第4章的规定。 i．工频干扰试验：符合IEC 60255-22-7:2003规定的工频干扰。

3 主要技术指标

3.1

动作时间

a．差流速断：不大于20 ms(1.5倍整定值)； b．比率差动：不大于30 ms(2倍整定值)。 c．分侧差动：不大于30 ms(2倍整定值)。

3.2 保护定值整定范围和定值误差

a．差流越限整定范围：0.02 In～1.0 In，误差不超过±2.5%或±0.01 In；

b．差动最小动作电流整定范围：0.02 In～2.0 In，误差不超过±2.5%或±0.01 In； c．差动最小制动电流整定范围：0.05 In～2.0 In； d．比率制动系数整定范围：0.3～0.7，误差不超过±5%； e．二次谐波制动系数整定范围：0.15～0.30，误差不超过±10%； f．五次谐波制动系数整定范围：0.25～0.45，误差不超过±10%； g．差流速断整定范围：0.5 In～12 In，误差不超过±2.5%； h．后备保护阻抗定值：0.1Ω~100Ω，误差不超过±2.5%； i．过激磁倍数定值：1.0~2.0，误差不超过±2.5%；

j．后备保护电流定值：0.02 In～10 In，误差不超过±2.5%或±0.01 In； k．后备保护相间低电压定值：0 V～100 V，误差不超过±2.5%； l．后备保护负序相电压定值：1 V～20 V，误差不超过±2.5%；

m．低压侧零序电压定值：5 V～300 V，误差不超过±2.5%或±0.1 V； p．方向元件动作范围边界误差：不超过±3°；

q．后备保护时间定值在0.1 s～1 s内误差为±25 ms，大于1 s时误差不超过±2.5%。

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3.3 记录容量

3.3.1 故障录波内容和故障事件报告容量

保护启动录波记录启动前4个周波、启动后6个周波所有电流电压波形； 保护跳闸录波记录跳闸前4个周波、跳闸后6个周波所有电流电压波形； 保护装置可循环记录100次故障事件报告，40次波形数据。

3.3.2 正常波形记录容量

正常时保护可记录5个周波所有电流电压波形，以供记录或校验极性。

3.3.3 异常记录容量

可循环记录200次事件记录和装置自检报告。事件记录包括软、硬压板投退、开关量变位等；装置自检报告包括硬件自检出错报警、装置长期起动等。

3.4 通信接口

两个与内部其它部分电气隔离的RS-485通信接口，可以复用为光纤接口，一个同步时钟接口。另外有一个RS-232调试通信接口和独立的打印接口；通信规约可采用电力行业标准DL／T667-1999(IEC60870-5-103)。

3.5 对时方式

a．外部正脉冲秒对时；

b．RS485方式的同步时钟秒对时； c．监控系统绝对时间的对时报文。

4 装置整体说明

4.1

硬件平台

保护装置采用新一代32位基于DSP技术的通用硬件平台。整体大面板，全封闭机箱，硬件电路采用后插拔的插件式结构，CPU电路板采用6层板，并采用表面贴装技术，提高了装置可靠性。

硬件框图如图4-1-1所示：

电源（启动及发信）跳闸插件DSP2DSP1交流插件多路转换开入开出插件（跳闸）信号插件管理机&

图4-1-1 硬件框图

装置有两个完全独立的、相同的CPU板，并具有独立的采样、A/D变换、逻辑计算及启动功能，两块CPU板硬件电路完全一样并运行相同的程序。CPU部分硬件框图如图4.1.2。两块CPU板“与”启动出口。另有一块人机对话板，由一片DSP专门处理人机对话任务。人机对话担负键盘操作和液晶显示功能。正常时，液晶显示当前时间、各侧电流、电压、差电流。人机对话中所有的菜单均为简体汉字。通过本公司为保护提供的软件，可对保护进行更为方便、详尽的监视与控制。

装置核心部分采用德州仪器公司(Texas Instruments)的32位数字信号处理器TMS320C32，主要

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完成保护的出口逻辑及后台功能，使保护整体精确、高速、可靠。

GPS对时脉冲LONWORKS(MC3150)LON网SRAM(1MB)40路模入CPU(DSP)低通滤波多路开关EEPROM(128K)16位ADFLASH(1M)开入32路CPLD复杂可编程逻辑控制器开出32路

图4-1-2 CPU部分硬件框图

模拟量变换由2~3块交流变换插件完成，功能是将TA、TV二次电气量转换成小电压信号。保护出口和开入由4块开入开出插件和2块出口插件构成，完成所有跳闸出口、信号出口、开关量输入等功能。

4.2 软件平台

软件平台采用ATI公司的RTOS系统NUCLEUS PLUS。RTOS是一个经过严格测试的内核，保证软件运行的稳定性。

4.3

与综合自动化监控系统接口说明

系统应用总体框图如图4-3-1所示：

WBH-800保护装置2WBH-800保护装置1CPU1CPU2CPU1CPU2MMI规约变换RS-48R5S-485MMI规约变换ETHEERTNHEETRNETGPS对时脉冲PC机调试变电站综合自动化系统网络打印机

图4-3-1 系统总体框图

构成系统的各个装置之间、每一装置内各保护CPU之间以及保护CPU与通信管理CPU之间通过现场总线Lonworks相连，可方便的实现自检和互检，同时减少各部分的关联性，有利于整体可靠性的提高。单元管理机以串行通信或网络通信方式与变电站监控系统相联,可对变电站监控系统上送

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事件报告、告警信息等，并可由远方实现保护投退功能。

通过Lonworks现场总线可方便的级连多台保护装置，通过软件可设置任一台保护装置单元管理机为与自动化系统连接节点端口。设有两组独立的通讯接口RS-485或Ethernet灵活配置，支持IEC60870-5-103通讯规约。通过配套规约转换器可满足Ethernet组网要求，并可适应多种通信规约，满足220kV~500kV电压等级变电站综合自动化的要求。

4.4 WBH-801保护装置背视图

WBH-801保护装置背视示意图如图4-4-1所示：

图4-4-1 WBH-801装置背视示意图

4.5 WBH-801保护装置端子图

3# 交流输入 2# 交流输入 编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 （低压侧 后备保护） 15 16 NJL-801 输入量 名称 Ia In Ib In Ic In Ib In Ia’ In’ Ib’ In’ Ic’ In’ Ib In （低压侧 后备保护） 11

WBH-801保护装置接线端子图如图4-5-1、图4-5-2、图4-5-3和图4-5-4所示： 1# 交流输入 编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 NJL-801 输入量 Ia In Ib In Ic In Ia In Ia’ In’ Ib’ In’ Ic’ In’ Ia In （低压侧 后备保护） 名称 NJL-801 输入量 名称 Ia In Ib In Ic In Ic In Ia’ In’ Ib’ In’ Ic’ In’ Ic In （低压侧 主保护） 低压侧 电流 （中压侧 后备保护） （高压侧 后备保护） 高压侧 电流 编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

（中压侧 主保护） 中压侧 电流 （中压侧 后备保护） 自耦变公共绕组电流 （高压侧 主保护） 高压侧I 电流 （中压侧 后备保护） （高压侧 主保护） 高压侧II 电流 WBH-800系列微机变压器保护装置技术说明书

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Ua Ub Uc Un Uc Un Ul Un 低压侧 电压 备用 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Ua Ub Uc Un Ub Un Ul Un 中压侧 电压 备用 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Ua Ub Uc Un Ua Un Ul Un Ul Un 高压侧 电压 备用 备用 高压侧开口三角电压 低压侧开口三角电压 27 28 中压侧开口三角电压 27 28 图4-5-1 WBH-801装置交流变换插件端子图 注1、测频电压取自高压侧Ua相电压；

注2、WBH-801装置交流输入共24路交流电流、16路交流电压。

8# 出口插件 编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

7# 出口插件 对应出口矩阵 出口17 出口18 出口19 出口20 出口21 出口22 出口23 出口24 出口25 出口26 出口27 12

NCK-801 作用 名称 跳500KVDL1编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 NCK-801 作用 名称 跳500KVDL2对应出口矩阵 出口1 出口2 出口3 出口4 出口5 出口6 出口7 出口8 出口9 出口10 出口11 第一线圈A相 跳500KVDL1第一线圈B相 跳500KVDL1第一线圈C相 跳500KVDL1第二线圈A相 跳500KVDL1第二线圈B相 跳500KVDL1第二线圈C相 启动500KV 失灵 启动500KV 失灵 闭锁500KV 重合闸 闭锁500KV 重合闸 第一线圈A相 跳500KVDL2第一线圈B相 跳500KVDL2第一线圈C相 跳500KVDL2第二线圈A相 跳500KVDL2第二线圈B相 跳500KVDL2第二线圈C相 跳220KV 1DL第一线圈 跳220KV 1DL第二线圈 跳220KV母联第一线圈 跳220KV母联第二线圈 跳220KV分段1第一线圈 跳220KV分段跳35kV 2DL 启动通风 WBH-800系列微机变压器保护装置技术说明书

24 25 26 27 28 29 30 31 32 备 用 *启动中压侧失灵标志位 出口28 出口29 出口30 24 25 26 27 28 29 30 31 32 1第二线圈 跳220KV分段2第一线圈 跳220KV分段2第二线圈 启动220KV失灵 出口12 出口13 出口14 出口15 出口16 解除复合电压闭锁 图4-5-2 WBH-801装置跳闸出口插件端子图

4.5.1 C# 开入开出 编号 01 02 03 NRC-801 作 用 编 号 B# 开入开出 NRC-801 作 用 编 号 A# 开入开出 NRC-801 作 用 9# 开入开出 NRC-801 编作 号 用 信号 公共端 通风信号 （出口25） 04 TV断线信号 （出口26） 05 TA断线信号 （出口27） 差流越限信号 07 （出口28） 过负荷信号 （出口29） 08 *启动中压侧失灵标志位 （出口30） 09 保护动作信号（第二组） 信号 信号 信号 01 01 01 公共端 比率差动保护信号 （出口1） 02 03 公共端 中压侧相间阻抗保护（出口9） 04 中压侧复压(方向)过流 （出口10） 05 中压侧接地阻抗保护 （出口11） 中压侧零序(方向)过流 07 （出口12） 中压侧反时限零序电流 （出口13） 08 低压侧过流信号 （出口14） 08 07 05 04 02 03 公共端 低压侧零序电压信号 （出口17） 备用信号 （出口18） 公共绕组零序过流信号 （出口19） 公共绕组反时限零序电流信号 (出口20) 中压侧非全相信号 （出口21） 中压侧失灵启动保护信号 （出口22） 09 低压侧限时速断信号 （出口15） 09 复合电压信号 （出口23） 02 03 04 分侧差动保护信号 （出口2） 05 过励磁保护信号 （出口3） 高压侧相间阻抗保护（出口4） 06 06 06 06 07 高压侧复压(方向)过流 （出口5） 08 高压侧接地阻抗保护 （出口6） 09 高压侧零序(方向)过流 （出口7） 13

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10 高压侧反时限零序电流 （出口8） 10 备用 （出口16） 10 备用 （出口24） 10 保护动作信号（第三组） 11 12 13 信号 公共端 比率差动保护信号 （出口1） 分侧差动保护信号 （出口2） 15 过励磁保护信号 （出口3） 高压侧相间阻抗保护（出口4） 17 高压侧复压(方向)过流 （出口5） 18 高压侧接地阻抗保护 （出口6） 19 高压侧零序(方向)过流 （出口7） 20 高压侧反时限零序电流 （出口8） 保护硬压板及开入 21 22 23 24 25 26 比率差动保护投退 分侧差动保护投退 过励磁保护投退 高压侧相间阻抗保护投退 高压侧复压(方向)过流投退 高压侧接地阻抗保护投退 25 26 21 22 23 24 中压侧复压(方向)过流投退 中压侧接地阻抗保护投退 中压侧零序(方向)过流投退 中压侧失灵启动投退 中压侧非全相投退 低压侧过电流投退 14

11 12 13 信号 公共端 中压侧相间阻抗保护（出口9） 中压侧复压(方向)过流 （出口10） 11 12 13 信号 公共端 低压侧零序电压信号 （出口17） 备用信号 （出口18） 11 12 13 信号 公共端 通风信号 （出口25） TV断线信号 （出口26） 14 14 14 14 15 中压侧接地阻抗保护 （出口11） 中压侧零序(方向)过流 （出口12） 15 公共绕组零序过流信号 （出口19） 公共绕组反时限零序电流信号 (出口20) 15 TA断线信号 （出口27） 差流越限信号 （出口28） 16 16 16 16 17 中压侧反时限零序电流 （出口13） 17 中压侧非全相信号 （出口21） 17 过负荷信号 （出口29） 18 低压侧过流信号 （出口14） 18 中压侧失灵启动保护信号 （出口22） 18 *启动中压侧失灵标志位 （出口30） 19 低压侧限时速断信号 （出口15） 19 复合电压信号 （出口23） 19 20 备用 （出口16） 20 备用 （出口24） 20 21 22 23 24 25 26 通风启动 备用 备用 备用 中压侧失灵启动开入 中压侧非全相开入 21 22 23 24 25 26 备用 高压侧电压投退 中压侧电压投退 低压侧电压投退 备用 备用

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27 高压侧零序(方向)过流投退 27 低压侧限时速断投退 27 高压侧反时限零序电流投退 27 公共绕组反时限零序电流投28 29 30 31 32 中压侧相间阻抗保护投退 开入 公共端 28 29 30 31 公共绕组零序过流 开入 公共端 28 29 30 31 中压侧反时限零序电流投退 开入 公共端 28 29 30 31 32 退 备用 开入 公共端 装置故障 32 装置故障

32 装置故障 装置故障

图4-5-3 WBH-801装置开入开出插件端子图

注1、装置提供三组保护信号，其中第一组为瞬动信号，第二组、第三组信号为瞬动、磁保持可选择。

注2、保护信号后边括号内的注释为对应的开出矩阵

注3、*启动中压侧失灵标志位对应于开出第30路，在所有需要启动中压侧失灵的保护中，在出口选择时需选择该路开出。

F# 电源插件 作用 通信和告警接点 作用 NDY-801 编名 号 称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

E# 通信插件 作 用 打 印 机 电源 控制 LON 网 接口 通 NTX-801 编 名 号 称 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 通 13 14 15 打印机电源 GND NETA NETB RX+/RXD RX-/TXD TX- TX+ RX+/RXD RX-/TXD 15

D# 信号插件 编号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 NXH-801 作用 保护动作信号（第一组） 信号公共端 比率差动保护信号（出口1） 分侧差动保护信号（出口2） 过励磁保护信号（出口3） 高压侧相间阻抗保护信号（出口4） 高压侧复压(方向)过流信号（出口5） 高压侧接地阻抗保护信号（出口6） 高压侧零序(方向)过流信号（出口7） 高压侧反时限零序电流信号（出口8） 中压侧相间阻抗保护信号（出口9） 中压侧复压(方向)过流信号（出口10） 中压侧接地阻抗保护信号（出口11） 中压侧零序(方向)过流信号（出口12） 中压侧反时限零序电流信号（出口13） 低压侧过电流信号（出口14） GPS+ GPS- XFG+ XFG- 直流消失1 直流消失2 信 接 口1 11 12 电源+ 信 接

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电源 13 14 15 电源— 屏蔽地 口2 GPS 校 时 口 16 16 17 18 19 20 21 22 低压侧限时速断信号（出口15） 信号公共端 备用（出口16） 低压侧零序电压（出口17） 备用（出口18） 公共绕组零序过流信号（出口19） 公共绕组反时限零序电流信号（出口20） 中压侧非全相（出口21） 中压侧失灵启动保护（出口22） 复合电压信号（出口23） 备用信号（出口24） 通风启动信号（出口25） TV断线（出口26） TA断线信号（出口27） 差流越限（出口28） 过负荷（出口29） *启动中压侧失灵标志位（出口30） 23 24 25 串 行 打 印 口 26 27 28 29 30 31 32 图4-5-4 WBH-801装置电源、通信和信号插件端子图 4.6 WBH-802保护装置背视图 WBH-802保护装置背视示意图如图4-6-1所示： 图4-6-1 WBH-802装置背视示意图 4.7 WBH-802保护装置端子图

WBH-802保护装置接线端子图如图4-7-1、图4-7-2、图4-7-3、图4-7-4和图4-7-5所示：

16

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J#电源插件 作用 通信和告警接点 6 7 8 直流消失1 9 10 电源 11 12 13 14 15 电源+ 电源— 屏蔽地 通 信 接 口2 GPS 校 时 口 直流消失2 XFG- 3 4 5 XFG+ NDY-801 编名 号 1 2 称 GPS+ GPS- 作 用 打 印 机 电源 控制 LON 网 接口 通 信 接 口1 I#通信插件 NTX-801 编 名 号 1 2 3 4 5 6 7 8 打印机电源 GND NETA NETB 称 9 10 11 12 13 14 15 16 RX+/RXD RX-/TXD TX- TX+ RX+/RXD RX-/TXD TX- TX+ 串 行 打 印 口

17

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图4-7-1 电源和通信插件接线端子图

G# 开入插件 NKR-801 编号 1 2 3 4 5 6 作 用 名 称 本体重瓦斯开入(A相) 本体重瓦斯开入(B相) 本体重瓦斯开入(C相) 本体轻瓦斯开入(A相) 本体轻瓦斯开入(B相) 6 斯瞬时跳闸 (A相) 本体重瓦斯7 瞬时跳闸 (B相) 本体重瓦斯8 瞬时跳闸 (C相) 备用 非电量 公共端 本体重瓦斯 (A相) 本体重瓦斯 (B相) 本体重瓦斯 15 16 17 18 (C相) 本体轻瓦斯 (A相) 本体轻瓦斯 (B相) 信号公共端 17 15 16 9 10 11 12 13 14 本体重瓦4 5 3 2 编号 1 F# 开入插件 NKR-801 作 用 名 称 本体轻瓦斯开入(C相) 绕组温度开入 (A相) 绕组温度开入 (B相) 绕组温度开入 (C相) 油温开入 (A相) 备用 6 4 5 3 2 编号 1 作 用 E# 开入插件 NKR-801 名 称 绕组温度高开入(A相) 绕组温度高开入(B相) 绕组温度高开入(C相) 油温开入 (B相) 油温开入 (C相) 绕组温度高瞬时跳闸(A相) 备用 7 绕组温度高瞬时跳闸(B相) 备用 8 绕组温度高瞬时跳闸(C相) 备用 非电量 公共端 绕组温度高 (A相) 绕组温度高 (B相) 绕组温度高 15 16 17 (C相) 油温 (B相) 油温 (C相) 信号公共端 7 8 9 10 11 12 13 14 备用 非电量 公共端 本体轻瓦斯 (C相) 绕组温度 (A相) 绕组温度 (B相) 绕组温度 (C相) 油温 (A相) 信号公共端 9 10 11 12 13 14 非电量信号第一组（瞬动） 18 18 非电量信号第二组（瞬动、保持可选择） 18

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19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

本体重瓦斯 (A相) 本体重瓦斯 (B相) 本体重瓦斯 (C相) 本体轻瓦斯 (A相) 本体轻瓦斯 (B相) 信号公共端 19 20 21 22 23 24 本体轻瓦斯 (C相) 绕组温度 (A相) 绕组温度 (B相) 绕组温度 (C相) 油温 (A相) 信号公共端 19 20 21 22 23 24 绕组温度高 (A相) 绕组温度高 (B相) 绕组温度高 (C相) 油温 (B相) 油温 (C相) 信号公共端 25 25 非电量信号第三组（保持） 本体重瓦斯 (A相) 本体重瓦斯 (B相) 本体重瓦斯 (C相) 本体轻瓦斯 (A相) 本体轻瓦斯 (B相) 信号公共端 30 31 32

D# 开入插件 编号 1 2 3 4 5 6 压力释放瞬时跳闸(A相) 6 NKR-801 作 名 用 称 压力释放开入(A相) 压力释放开入(B相) 压力释放开入(C相) 油温异常开入 备用开入 编号 1 2 3 4 5 C# 开入插件 NKR-801 作 用 名 称 冷却器全停开入(A相) 冷却器全停开入(B相) 冷却器全停开入(C相) 冷却器全停开入(延时t) 备用冷却器投入开入 备用 28 29 26 27 本体轻瓦斯 (C相) 绕组温度 (A相) 绕组温度 (B相) 绕组温度 (C相) 油温 (A相) 信号公共端 30 31 32 28 29 26 27 绕组温度高 (A相) 绕组温度高 (B相) 绕组温度高 (C相) 油温 (B相) 油温 (C相) 信号公共端 19

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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 压力释放瞬时跳闸(B相) 压力释放瞬时跳闸(C相) 备用 非电量 公共端 7 8 9 10 11 备用 备用 冷却器全停(延时t)跳闸 非电量 公共端 冷却器全停 (A相) 冷却器全停 (B相) 冷却器全停 (C相) 冷却器全停 (延时t) 备用冷却器投入 信号公共端 非电量信号第一组（瞬动） 压力释放 12 (A相) 压力释放 (B相) 压力释放 (C相) 油温异常 备用 信号公共端 14 15 16 17 13 18 非电量信号第二组（瞬动、保持可选择） 压力释放 (A相) 压力释放 (B相) 压力释放 (C相) 油温异常 备用 信号公共端 20 21 22 23 24 19 冷却器全停 (A相) 冷却器全停 (B相) 冷却器全停 (C相) 冷却器全停 (延时t) 备用冷却器投入 信号公共端 25 非电量信号第三组（保持） 压力释放 (A相) 压力释放 (B相) 压力释放 (C相) 油温异常 28 29 26 27 冷却器全停 (A相) 冷却器全停 (B相) 冷却器全停 (C相) 冷却器全停 (延时t) 20

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30 31 32 备用 信号公共端 30 31 备用冷却器投入 信号公共端 32 图4-7-2 开入和信号插件接线端子图一

A# 跳闸插件 对应出口矩阵 出口1 出口2 出口3 出口4 出口5 出口6 出口7 出口8 出口9 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 BCJ3- BCJ4- 跳500kVDL1 第一线圈A相+ 跳500kVDL1 第一线圈B相+

B# 出口插件 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 24 备用 出口12 22 23 备用 出口11 20 21 备用 出口10 备用 备用 冷却器全停延 时出口 备用 备用 备用 备用 备用 NCK-801 名 称 备用 9# 跳闸插件 编号 1 2 BCJ2+ BCJ3+ BCJ4+ BCJ1- BCJ2- 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 跳500kVDL2 第一线圈A相+ 跳500kVDL2 第一线圈B相+ 跳500kVDL2 第一线圈C相+ 跳500kVDL2 第二线圈A相+ 跳500kVDL2 第二线圈B相+ 跳500kVDL2 第二线圈C相+ 跳35kV 2DL+ NTZ-801 名 称 BCJ1+ NTZ-801 名 称 BCJ5+ BCJ6+ BCJ7+ BCJ8+ BCJ5- BCJ6- BCJ7- BCJ8- 19 跳500kVDL1 第一线圈C相+ 跳500kVDL1 第二线圈A相+ 跳500kVDL1 第二线圈B相+ 跳500kVDL1 第二线圈C相+ 跳220kV 1DL 第一线圈+ 跳220kV 1DL 第二线圈+ 备用+ 21

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25 26 27 28 29 30 31 32 备用 出口13 25 26 跳500kVDL1 第一线圈A相- 跳500kVDL1 第一线圈B相- 25 26 27 28 29 30 31 32 跳500kVDL2 第一线圈A相- 跳500kVDL2 第一线圈B相- 跳500kVDL2 第一线圈C相- 跳500kVDL2 第二线圈A相- 跳500kVDL2 第二线圈B相- 跳500kVDL2 第二线圈C相- 跳35kV 2DL- 备用 出口14 27 28 跳500kVDL1 第一线圈C相- 跳500kVDL1 第二线圈A相- 备用 出口15 29 30 跳500kVDL1 第二线圈B相- 跳500kVDL1 第二线圈C相- 备用 出口16 31 32 跳220kV 1DL 第一线圈- 跳220kV 1DL 第二线圈- 备用- 图4-7-3 出口和跳闸插件接线端子图一 7# 开入插件 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 备用 备用 备用 备用 非电量 公共端 6 7 8 9 10 11 NKR-801 作 名 用 称 油位开入 (A相) 油位开入 (B相) 油位开入 (C相) 备用2开入 备用 编号 1 2 3 4 5 6# 开入插件 NKR-801 作 名 用 称 油压报警开入(A相) 油压报警开入 (B相) 油压报警开入 (C相) 冷却器电源一消失开入 冷却器电源二 消失开入 备用 备用 备用 备用 非电量 公共端 5 6 7 8 9 10 11 编号 1 2 3 4 5# 开入插件 NKR-801 作 用 名 称 油压跳闸开入 (A相) 油压跳闸开入 (B相) 油压跳闸开入 (C相) 高压绕组油温异常开入 备用3开入 油压瞬时跳闸 (A相) 油压瞬时跳闸 (B相) 油压瞬时跳闸 (C相) 备用 非电量 公共端 非电量信号第一组（瞬动） 22

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12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

油位 (A相) 油位 (B相) 油位 (C相) 备用2 备用 信号公共端 12 13 14 15 16 17 油压报警 (A相) 油压报警 (B相) 油压报警 (C相) 冷却器电源一消失 冷却器电源二 消失 信号公共端 12 13 14 15 16 17 油压跳闸 (A相) 油压跳闸 (B相) 油压跳闸 (C相) 高压绕组油温异常 备用3 信号公共端 18 18 非电量信号第二组（瞬动、保持可选择） 油位 (A相) 油位 (B相) 油位 (C相) 备用2 备用 信号公共端 21 22 23 24 19 20 油压报警 (A相) 油压报警 (B相) 油压报警 (C相) 冷却器电源一消失 冷却器电源二 消失 信号公共端 23 24 21 22 19 20 油压跳闸 (A相) 油压跳闸 (B相) 油压跳闸 (C相) 高压绕组油温异常 备用3 信号公共端 25 25 非电量信号第三组（保持） 油位 (A相) 油位 (B相) 油位 (C相) 备用2 备用 信号公共端 26 27 28 29 30 31 32

4# 开入插件 编NKR-801 作 名 编3# 开入插件 NKR-801 作 名 油压报警 (A相) 油压报警 (B相) 油压报警 (C相) 冷却器电源一消失 冷却器电源二 消失 信号公共端 30 31 32 26 27 28 29 油压跳闸 (A相) 油压跳闸 (B相) 油压跳闸 (C相) 高压绕组油温异常 备用3 信号公共端 23

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号 1 用 称 备用1开入 (A相) 备用1开入 (B相) 备用1开入 (C相) 冷却器电源断相故障开号 1 用 称 冷却器电源断相故障开入(C相) 冷却器故障开入(A相) 冷却器故障开入(B相) 冷却器故障开入(C相) 2 3 4 5 2 3 4 5 入(A相) 冷却器电源断相故障开入(B相) 备用开入 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 备用 备用 备用 备用 非电量 公共端 6 7 8 9 10 备用 备用 备用 备用 非电量 公共端 冷却器电源断相故障 (C相) 冷却器故障 (A相) 冷却器故障 (B相) 冷却器故障 (C相) 11 非电量信号第一组（瞬动） 备用1 (A相) 备用1 (B相) 备用1 (C相) 冷却器电源断相故障 (A相) 12 13 14 15 16 冷却器电源断相故障 (B相) 16 备用 17 18 19 20 21 信号公共端 17 信号公共端 18 非电量信号第二组（瞬动、保持可选择） 备用1 (A相) 备用1 (B相) 备用1 (C相) 21 19 20 冷却器电源断相故障 (C相) 冷却器故障 (A相) 冷却器故障 (B相) 24

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22 冷却器电源断相故障 (A相) 22 冷却器故障 (C相) 23 冷却器电源断相故障 (B相) 信号公共端 23 备用 24 25 26 27 28 29 24 信号公共端 25 非电量信号第三组（保持） 备用1 (A相) 备用1 (B相) 备用1 (C相) 冷却器电源断相故障 (A相) 冷却器电源断相故障 (B相) 信号公共端 29 26 27 28 冷却器电源断相故障 (C相) 冷却器故障 (A相) 冷却器故障 (B相) 冷却器故障 (C相) 备用 30 30 31 32 31 32 信号公共端

图4-7-4 开入和信号插件接线端子图二

2# 跳闸插件 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 备用3+ BCJ9- 备用1- 备用2+ NTZ-801 名 称 BCJ9+ 备用1+ 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 备用7+ 备用4- 备用5- 备用6+ 1# 跳闸插件 NTZ-801 名 称 备用4+ 备用5+ 25

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13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

备用2- 备用3- 闭锁500kV重合闸+ 闭锁500kV重合闸+ 备用1+ 备用1+ 备用2+ 备用2+ 备用3+ 备用3+ 闭锁500kV重合闸- 闭锁500kV重合闸- 备用1- 备用1- 备用2- 备用2- 备用3- 备用3- 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 备用6- 备用7- 备用4+ 备用4+ 备用5+ 备用5+ 备用6+ 备用6+ 备用7+ 备用7+ 备用4- 备用4- 备用5- 备用5- 备用6- 备用6- 备用7- 备用7- 图4-7-5 跳闸插件接线端子图二 5 WBH-801装置保护原理说明

5.1

比率差动保护

比率差动保护能反映变压器内部相间短路故障、高（中）压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，既要考虑励磁涌流和过励磁运行工况，同时也要考虑TA断线、TA饱和、TA暂态特性不一致的情况。

由于变压器联结组不同和各侧TA变比的不同，变压器各侧电流幅值相位也不同，差动保护首先要消除这些影响。本保护装置利用数字的方法对变比和相位进行补偿，方法参见8.1.1节，以下说明均基于已消除变压器各侧电流幅值相位差异的基础之上。

5.1.1 比率差动动作方程

?Iop?Iop.0,当Ires?Ires.0? (5-1-1) Iop?Iop.0?S(Ires?Ires.0),当Ires.0?Ires?6Ie??I?Iop.0?S(6Ie?Ires.0)?0.6(Ires?6Ie),当Ires?6Ie?opIop为差动电流，Iop.0为差动最小动作电流整定值，Ires为制动电流，Ires.0为最小制动电流整定

值，S为比率制动系数整定值，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。 5.1.1.1 对于两侧差动：

??I? Iop?I12 (5-1-2)

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??I?Ires?I122 (5-1-3)

?，I?分别为变压器高、低压侧电流互感器二次侧的电流。 I125.1.1.2 对于三侧及以上数侧的差动：

??I????I? Iop?I12k

(5-1-4) (5-1-5)

?,I?,?,I?} Ires?max{I12k?，I?，?I?分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。 式中：3?K?4，I12k

5.1.2 比率差动动作特性

如图5-1-1所示：

K=0.6S0

Ires.06IeIres

图5-1-1 比率差动动作特性

5.1.3 比率差动保护逻辑图

如图5-1-2所示：

27

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差动硬压板投入比率差动软压板投入&比率差动出口比率差动启动元件动作比率差动元件动作&区外TA饱和TA断线闭锁差动定值为1TA断线检测&TA断线信号

图5-1-2 比率差动保护逻辑图

5.1.4 励磁涌流判据

装置提供两种励磁涌流识别方式，当“识别励磁涌流方式”整定为0时，采样二次谐波原理闭锁，整定为1时，采用波形比较原理闭锁。

5.1.4.1 二次谐波判据

变压器空投时，三相励磁涌流中往往有一相含有大量的二次谐波。但是，变压器差动保护各侧电流要进行相位调整，相位调整后的电流不再是真实的励磁涌流，电流中的二次谐波含量也会发生变化。本装置根据变压器的不同工况自动选择电流计算二次谐波含量，如在变压器空载合闸时采用相位调整前的电流计算二次谐波含量，因此，计算励磁涌流的二次谐波含量更加真实，性能更加可靠。变压器在正常运行时，装置采用差动电流中的二次谐波含量来识别励磁涌流。判别方程如下：

Iop.2?K2?Iop.1

式中：Iop.2 为差流中的二次谐波，Iop.1差流中的基波，K2为整定的二次谐波系数。 如果某相差流满足上式，同时闭锁三相差动保护。

5.1.4.2 波形比较判据

本装置根据变压器的不同工况自动选择差动电流或相电流计算波形的不对称度，计算出励磁涌流的波形不对称度更加真实，保护性能更加可靠。判别方程如下：

动作方程： Ssum??K?Ssum?

式中：Ssum? 为差 动电流采样点的不对称度值，Ssum?为对应差动电流采样点的对称度值，K为某一固定系数。如果某相差流满足上式，闭锁本相差动保护。

5.1.5 TA饱和判据

为防止在变压器区外发生故障等状态下的TA饱和所引起的比率制动式差动保护误动作，本装置设有TA饱和判据。由铁磁元件的“B-H”曲线可知，电流过零点附近TA存在一个线性传变区，因此，区外故障TA饱和时，差动电流波形不完整，存在间断。判断出为变压器区外故障后，如果判断出差动电流不完整，存在间断，则闭锁差动保护。

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5.1.6 TA断线判据

TA断线判据分为两种情况，一种为未引起差动保护启动的TA断线判别，一种为引起差动保护启动的TA断线判别。

引起差动保护启动的TA断线判别：

当三相电流都大于0.2倍的额定电流时，启动TA断线判别程序，满足下列条件认为TA断线： a．本侧三相电流中至少一相电流不变； b．最大相电流小于1.2倍的额定电流； c．任意一相电流为零。

未引起差动保护启动差动保护的TA断线判别：

满足下列条件认为TA断线，延时10 s发TA断线信号： a．零序电流大于0.1倍的额定电流； b．最大相电流小于0.25倍的额定电流； c．任意一相电流为零。

通过定值“TA断线闭锁差动”控制TA断线判别出后是否闭锁差动保护。当“TA断线闭锁差动”整定为“0”时，判别出TA断线后不闭锁差动保护，整定为“1”时，判别出TA断线后闭锁差动保护，

TA断线恢复后延时10 s返回。

5.1.7 差流速断保护

由于比率差动保护需要识别变压器的励磁涌流和过励磁运行状态，当变压器内部发生严重故障时，不能够快速切除故障，对电力系统的稳定带来严重危害，所以配置差流速保护，用来快速切除变压器的严重的内部故障。

当任一相差流电流大于差动速断整定值时差流速断保护瞬时动作，跳开各侧断路器。 5.1.7.1 差流速断保护逻辑图

差流速断保护逻辑图如图5-1-3所示：

差动硬压板投入差流速断元件动作&速断启动元件动作速断软压板投入图5-1-3 差流速断保护逻辑图

速断出口

5.1.8 差流越限保护

当任一相差流电流大于差流越限整定值时差流越限保护延时动作，报差流越限信号。 差流越限保护逻辑图如图5-1-4所示：

差流越限元件动作差流越限软压板投入越限启动元件动作&t&差流越限信号

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图5-1-4 差流越限保护逻辑图

5.2 分侧差动保护

分侧差动保护主要应用于自耦变压器，能反映变压器内部相间短路故障、高（中）压侧单相接地短路故障。

5.2.1 分侧差动动作方程

Iop?Iop.0,当Ires?Ires.0? (5-2-1) ??Iop?Iop.0?S(Ires?Ires.0),当Ires?Ires.0??I??I?其中Iop?I12cw ?,I?,I?} Ires?max{I12cw?分别为变压器高压侧、中压侧和公共绕组侧的电流。 ?，I?， I式中：Icw12

(5-2-2) (5-2-3)

5.2.2 分侧差动动作特性

如图5-2-1所示：

IopSIop.0Ires.0图5-2-1 分侧差动动作特性

Ires

5.2.3 TA饱和判据

为防止分侧差动在变压器区外发生故障等状态下的TA饱和所引起的误动作，本保护设有TA饱

和判据，其原理同比率差动保护的TA饱和判据。

5.2.4 分侧差动逻辑图

分侧差动逻辑图如图5-2-2所示：

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差动硬压板投入分侧差动软压板投入&分侧差动出口分侧差动启动元件动作分侧差动元件动作&区外TA饱和TA断线闭锁差动定值为1TA断线检测&TA断线信号图5-2-2 分侧差动保护逻辑图

5.3 过励磁保护

UfUnfn该保护主要用作220kV～500kV变压器因频率降低和（或）过电压引起的铁芯工作磁密过高的保护。过励磁程度可用过励磁倍数n?fn分别为基准电压，基准频率。

过励磁保护分为定时限预告信号、反时限两部分，反时限特性采用点对点式整定。

来衡量，其中U，f分别为系统电压，系统频率，Un，

5.3.1 反时限保护判据

考虑到过励磁对变压器的危害主要表现为变压器局部过热，所以用“有效值”概念来计算过励

T2磁倍数，即一个周期内的综合过励磁倍数N??0n(t)dtT，

在实际中很难用一条曲线拟合变压器的过励磁动作曲线，但是我们很容易在厂家提供的曲线上选择几个点，在任意两点之间用对数曲线连接，这样可以很好的拟合变压器的过励磁动作曲线。则保护动作时限：t?10?K1*N?K2

式中：T为工频周期，K1和K2为待定的常数。

在两点之间可以唯一确定K1、K2。对于任意两个点，K1和K2的值由装置自动产生，无需用户整定。

5.3.2 过励磁反时限动作特性曲线

保护动作特性曲线见图5-3-1所示：

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n反时限曲线反时限启动值定时限启动值

0lgt1lgt2lgt3lgt

图5-3-1过励磁保护动作特性曲线

图中：t1为定时限预告信号延时，t2和t3分别为反时限延时上限和下限。

5.3.3 过励磁保护逻辑框图

过励磁逻辑框图如图5-3-2：

N>定时限启动值&过励磁定时限软压板投入过励磁反时限软压板投入&定时限延时&过励磁告警信号N>反时限启动值过励磁保护硬压板投入过励磁保护启动元件动作反时限延时&过励磁出口

图5-3-2 过励磁保护逻辑框图

5.4 相间阻抗保护

相间阻抗保护通常用于220kV~500kV大型联络变压器、升压及降压变压器，作为变压器引线、母线及相邻线路相间故障的后备保护。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，变压器的相间故障后备保护可采用相间阻抗保护。

相间阻抗保护可实现偏移阻抗、全阻抗或方向阻抗特性。对相间阻抗保护各时限可以通过相应保护软压板进行投退。

5.4.1 启动电流元件

当A、B、C三相电流中任一相电流大于启动电流整定值时，开放相间阻抗保护。

I?Iset

Iset为启动电流整定值。

5.4.2 阻抗元件

?相间阻抗保护采用同名线电压、线电流构成三相阻抗保护，即UI?ab和I?ab、U?bc和I?bc、U?ca和

ca分别组成3个阻抗保护。相间阻抗保护不设振荡闭锁判据，因为其动作阻抗圆很小，同时用延

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时判据解决可能出现的振荡误动问题。

?U?12I?JJ?1???Zop?12I?J?1???Zop (5-4-1)

?其中：UJ——线电压；

——与线电压相对应的相电流之差；

?IJZop——整定阻抗；

?——偏移因子，即灵敏角下反向偏移阻抗与整定阻抗之比。

5.4.3 电压退出对阻抗元件判别的影响

当某侧TV检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压”压板。 某侧电压压板退出时，该侧相间阻抗元件判别自动退出，相间阻抗保护不动作。例如当高压侧

电压压板退出时，高压侧相间阻抗保护的阻抗元件判别自动退出，高压侧相间阻抗保护不动作。

5.4.4 TV断线对阻抗元件判别的影响

为防止TV断线时阻抗元件误动作，当判别阻抗元件所用的电压出现TV断线时，阻抗元件判别自动退出，相间阻抗保护不动作。例如当高压侧TV断线时，高压侧相间阻抗保护的阻抗元件判别自动退出，高压侧相间阻抗保护不动作。

5.4.5 相间阻抗保护特性曲线

相间阻抗保护特性曲线见图5-4-1。

jxjxjxzopzop0zopz0zjj-zzzj0zzRjR-ZopRZop

(a) ?=0为方向阻抗 (b) 0

图5-4-1 阻抗特性曲线

5.4.6 相间阻抗保护逻辑框图

相间阻抗保护逻辑框图如图5-4-2。

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本侧电压硬压板投入相间阻抗在动作区本侧TV异常动作任一相电流大于启动电流定值相间阻抗保护硬压板投入相间阻抗保护软压板投入相间阻抗保护启动元件动作图5-4-2 相间阻抗保护逻辑框图

&t&相间阻抗保护出口

&5.5 接地阻抗保护

接地阻抗保护通常用于500kV大型自藕变压器，作为绕组、引线的接地故障的后备保护或相邻元件接地故障的后备保护。在中性点直接接地的电网中，当零序电流保护的灵敏度不能满足要求时，可采用接地阻抗保护，它的主要任务是正确反映电网的接地短路。

接地阻抗保护可实现偏移阻抗、全阻抗或方向阻抗特性。对接地阻抗保护的各时限可以通过相应保护软压板进行投退。

5.5.1 启动电流元件

启动电流元件采用电流互感器二次三相自产零序电流，当自产零序电流大于启动电流整定值时，开放接地阻抗保护。

3I0?Iset

Iset为启动电流整定值。

5.5.2 阻抗元件

接地阻抗保护采用同名相电压、相电流（带零序补偿）构成三相阻抗保护，即U?a和I??K*3I?、

a0?Ub和I??K*3I?、U?c和I??K*3I?分别组成3个阻抗保护，3I?为A、B、C三相自产零序电流。

b0c00本阻抗保护不设振荡闭锁判据，用延时解决可能出现的振荡误动问题。

?U?12?IJJ?1???Zop?12?IJ?1???Zop (5-5-1)

?——相电压； 其中：UJ I?——与相电压相对应的带零序电流补偿的相电流；

JZop——整定阻抗；

?——偏移因子，即灵敏角下反向偏移阻抗与整定阻抗之比。

5.5.3 电压退出对阻抗元件判别的影响

当某侧TV检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压”压板。 某侧电压压板退出时，该侧接地阻抗元件判别自动退出，接地阻抗保护不动作。例如当高压侧电压压板退出时，高压侧接地阻抗保护的阻抗元件判别自动退出，高压侧接地阻抗保护不动作。

5.5.4 TV断线对阻抗元件判别的影响

为防止TV断线时阻抗元件误动作，当判别阻抗元件所用的电压出现TV断线时，阻抗元件判别

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自动退出，接地阻抗保护不动作。例如当高压侧TV断线时，高压侧接地阻抗保护的阻抗元件判别自动退出，高压侧接地阻抗保护不动作。

5.5.5 接地阻抗保护特性曲线

接地阻抗保护特性曲线类似相间阻抗保护动作特性曲线，参见图5-4-1。

5.5.6 接地阻抗保护逻辑框图

接地阻抗保护逻辑框图如图5-5-1。

本侧电压硬压板投入接地阻抗在动作区本侧TV异常动作自产零序电流大于启动电流定值接地阻抗保护硬压板投入接地阻抗保护软压板投入接地阻抗保护启动元件动作图5-5-1 接地阻抗保护逻辑框图

&t&接地阻抗保护出口

&5.6 复合电压判别

复合电压判别由负序电压和低电压两部分组成。负序电压反映系统的不对称故障，低电压反映系统对称故障。

保护装置设有“保护出口方式”控制字。当整定为1时，复合电压保护动作后有输出触点；当整定为0时，保护动作后不驱动输出触点。无论选择哪种出口方式，复合电压元件动作后都有提示(复合电压动作)报文。

5.6.1 判据方程

下列两个条件中任一条件满足时，复合电压判据动作。 U2?U2.op U2.op为负序电压整定值；

为低电压整定值，U为三个线电压中最小的一个。

U?Uop Uop5.6.2 电压退出、TV断线对复合电压判别的影响

当某侧TV检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压”压板。某侧电压压板退出后，该侧复合电压判别自动退出，该侧复合电压不动作。

设有各侧“TV断线控制”定值，以控制某侧出现TV断线时该侧复合电压判别是否自动退出，例如对“高压侧TV断线控制”定值，整定为“0”则高压侧出现TV断线时，高压侧复合电压判别仍进行，由实际电压的情况决定是否复合电压判别动作；整定为“1”则高压侧出现TV断线时，高压侧复合电压判别自动退出，复合电压判别不动作。

5.6.3 复合电压判别逻辑框图

复合电压判别逻辑框图如图5-6-1所示：

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复合电压软压板投入高压侧电压压板投入高压侧负序电压高高压侧线电压低高压侧TV断线&高压侧TV断线控制定值为1复合电压软压板投入中压侧电压压板投入中压侧负序电压高中压侧线电压低中压侧TV断线中压侧TV断线控制定值为1&≥1≥1&≥1&高压侧复合电压判别动作中压侧复合电压判别动作复合电压软压板投入低压侧电压压板投入低压侧负序电压高低压侧线电压低低压侧TV断线低压侧TV断线控制定值为1保护出口方式定值为1&≥1&&复合电压出口低压侧复合电压判别动作图5-6-1 复合电压逻辑图

5.7 复合电压 (方向)过流保护

过流保护，作为变压器或相邻元件的后备保护。当相间过电流保护的灵敏度不够时,可采用复合电压闭锁元件，复合电压闭锁元件取复合电压判别的结果。可通过整定相关定值控制字选择各段过流是否投入，是否经复合电压闭锁，是否经方向闭锁。

对各侧复压方向过流保护的各时限可以通过相应软压板进行投退。

5.7.1 过流元件

过流元件接于电流互感器二次三相回路中，当任一相电流满足下列条件时，过流元件动作。 I?Iop Iop为动作电流整定值。

5.7.2 复合电压元件

对某侧复压（方向）过流保护可通过整定相关定值控制字选择是否经复合电压启动或仅由本侧复合电压启动还是可由多侧复合电压启动。例如对于高压侧复压方向过流保护一段，定值“复合电压投退控制” 整定为“0”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段退出其复合电压元件，不经复合电压闭锁；整定为“1”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段投入其复合电压元件，经复合电压闭锁。

对于高压侧复压方向过流保护一段，定值“复合电压选择控制” 整定为“0”时 ，表示高压侧

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复压方向过流保护一段仅由本侧复合电压启动；整定为“1”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段由多侧复合电压启动，任一侧复合电压动作均可启动高压侧复压方向过流保护一段。

5.7.3 相间功率方向元件

5.7.3.1 方向元件TA与TV的极性接线图

相间功率方向元件采用90°接线方式，接入保护装置的TA和TV极性如图5-7-1所示，TA正极性端在母线侧。

辅助TA*TVTA**方向元件***与保护装置内小TV正极性相连

图5-7-1 相间方向元件TA与TV的极性接线图

对三卷变高、中压侧相间功率方向元件的方向电压可通过整定相关定值选择取本侧电压或对侧电压，为了防止变压器近端发生三相短路时方向元件存在死区，建议方向电压取对侧电压。例如对于高压侧复压方向过流保护一段，定值“方向电压” 整定为“0”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段方向元件的方向电压取本侧电压；整定为“1”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段方向元件的方向电压取中压侧电压。

5.7.3.2 方向元件判据方程

?，U?为例)： 相间方向元件的动作判据方程为(以IBCA??e?j?sen?0 （?为灵敏角） ReU?BC?IAsen??Re表示取向量的实部。

以方向指向变压器时来说，相间方向的灵敏角可通过整定相关定值选择为-30o或-45o（当方向指向母线，则灵敏角则对应为150o或135o）。例如对于高压侧复压方向过流保护一段，定值“灵敏角选择控制” 整定为“0”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段方向元件的灵敏角当方向指向变压器时为-30o（当方向指向母线时则对应为150o）；整定为“1”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段方向元件的灵敏角当方向指向变压器时为-45o（当方向指向母线时则对应为135o）。

5.7.3.3 方向元件动作特性

对各段复压方向过流保护可通过整定相关定值控制字选择是否带方向或方向指向变压器还是方向指向母线。例如对于高压侧复压方向过流保护一段，定值“方向投退” 整定为“0”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段退出其方向元件，不带方向性；整定为“1”时 ，表示高压侧复压方向过流保护一段投入其方向元件，保护带方向性。

当相间方向元件TA、TV接线极性符合图5-7-1所示接线原则时，定值“方向指向变压器” 整定为“0”，同时定值“方向指向母线” 整定为“1”时，表示高压侧复压方向过流保护一段方向元件的方向指向母线；定值“方向指向变压器” 整定为“1”，同时定值“方向指向母线” 整定为“0”时，表示高压侧复压方向过流保护一段方向元件的方向指向变压器。

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如果“方向指向变压器” 和“方向指向母线”这两个定值同时为“1”或同时为“0”，装置会报告警信息。

“灵敏角选择控制”定值为“1”时，当“方向指向变压器”定值为“1”同时“方向指向母线”定值为“0”时，方向指向变压器，灵敏角为-45°；当“方向指向变压器”定值为“0”同时“方向指向母线”定值为“1”时，方向指向母线，灵敏角为135°，相间功率方向元件的动作特性分别如图5-7-2a和图5-7-2b所示。

IA?方向元件用电流90°45°UBC??方向元件用电压UBC方向元件用电压90°135°方向元件用电流IA?

图5-7-2a 方向指向变压器时的动作区(阴影侧) 图5-7-2b 方向指向母线时的动作区(阴影侧) 注意：

以上所示的相间功率方向动作特性均是基于相间方向元件TA、TV接线极性符合图5-7-1所示接线原则情况下的。否则以上说明将与实际情况不符。

5.7.4 电压退出对复合电压元件、方向元件的影响

当某侧TV检修或旁路代路时，为保证该侧后备保护的正确动作，需退出该侧“电压”压板。 某侧复压方向过流保护的方向元件所用电压侧电压压板退出时，该侧方向元件满足条件，开放该侧复压方向过流保护。例如对于高压侧复压方向过流保护，方向元件所用电压取中压侧， 则当中压侧电压压板退出后，高压侧复压方向过流保护的方向元件满足条件，开放高压侧复压方向过流保护。

由5.6.2节知，某侧电压压板退出后，该侧复合电压判别自动退出，该侧复合电压判别不动作。若复压（方向）过流单由该侧复压启动，则复压（方向）过流保护不会动作；若复压（方向）过流保护可由多侧复压启动，则复压（方向）过流需由其它侧复合电压判别动作后来启动。

5.7.5 TV断线对复合电压元件、方向元件的影响

某侧复压方向过流保护的方向元件所用电压出现TV断线时，该侧方向元件的动作满足条件，开放该侧复压方向过流保护。例如对于高压侧复压方向过流保护一段，方向元件所用电压取中压侧， 则当中压侧出现TV断线时，高压侧复压方向过流保护一段的方向元件满足条件，开放高压侧复压方向过流保护一段。

由5.6.2节知，某侧TV断线时，该侧“TV断线控制”定值，决定着该侧复合电压判别是否自动退出。复合电压元件则取复合电压判别的结果。

5.7.6 复合电压方向过流保护逻辑框图

如图5-7-3所示：

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任一侧复合电压判别动作&≥1复合电压选择控制为0&本侧复合电压判别动作&≥1复合电压投退控制为0(方向所用电压)电压硬压板投入相间功率方向在动作区(方向所用电压)TV断线动作≥1方向投退整定为0过流元件满足复压过流保护硬压板投入复压过流保护软压板投入复压过流保护启动元件动作&复压方向过流保护出口&≥1&&t

图5-7-3 复合电压方向过流保护逻辑图

5.8 零序（方向）过流保护

零序过流保护，主要作为变压器中性点接地运行时绕组、引线的接地故障的后备保护或相邻元件接地故障的后备保护。对于自耦变压器，其公共绕组还装设有公共绕组零序过流保护，当高压侧或中压侧开关断开后，可大大提高变压器内部发生单相接地短路时保护的灵敏度。

可通过整定相关定值控制字选择是否经零序电压闭锁、是否经方向闭锁。 对各侧零序方向过流保护的各时限可以通过相应保护软压板进行投退。

5.8.1 零序过流元件

对带方向性的零序过流保护其零序过流元件用的电流可用三相TA组成的自产零序电流，也可以用变压器中性点专用零序TA的电流。装置对各段带方向性的零序过流提供“零序动作电流选择”定值以供用户选择，整定为“1”时，用自产零序电流；整定为“0”时，用外接中性点专用零序电流。

公共绕组零序过流保护的零序过流元件固定用公共绕组三相TA组成的自产零序电流。

3I0?I0op I0op为零流动作电流整定值。

5.8.2 零序电压闭锁元件

当TA断线时，为了防止零序方向过流保护在零序方向元件退出时，零序动作电流取自产的情况下保护误动，特增设了零序电压闭锁元件。“零压闭锁选择” 控制字整定为“1”时，投入零序电

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压闭锁，此时若3U压闭锁。

0 小于闭锁零序电压定值，则闭锁零序过流保护；整定为“0”时，退出零序电

注意：

零序电压闭锁元件所用零序电压固定取TV开口三角电压。

零序过流元件取中性点零序电流时建议退出零序电压闭锁。不带方向的零序过流保护零序电流取自产时建议投入零序电压闭锁元件。

5.8.3 零序功率方向元件

5.8.3.1 方向元件TA与TV的极性接线图

零序功率方向元件接入保护装置的TA和TV极性如图5-8-1所示，TA正极性端在母线侧。

*TVTA*辅助TA*方向元件****与保护装置内小TV正极性相连

图5-8-1 零序方向元件TA与TV间的极性连接图

零序方向过流保护的方向元件判别方向用的电流固定用自产零序电流，判别方向用的电压可通过整定“零序方向电压选择”定值来选择是取自产零序电压还是取TV开口三角电压，“零序方向电压选择”整定为“1”时，取自产零序电压；整定为“0”时，取TV开口三角电压。

5.8.3.2 方向元件判据方程

零功方向元件的动作判据方程为：

??e?j?sen??0 （?为灵敏角） Re3U?0?3I0sen??Re表示取向量的实部。

5.8.3.3 方向元件的动作特性

对各段零序方向过流保护可通过整定相关定值控制字选择是不带方向性或方向指向变压器还是方向指向母线。例如对于高压侧零序方向过流保护一段，定值“方向投退” 整定为“0”时 ，表示高压侧零序方向过流保护一段退出其方向元件，不带方向性；整定为“1”时 ，表示高压侧零序方向过流保护一段投入其方向元件，保护带方向性。

当零序方向元件TA、TV接线极性符合图5-8-1所示接线原则时，定值“方向指向变压器” 整定为“0”，同时定值“方向指向母线” 整定为“1”时，表示高压侧零序方向过流保护一段方向元件的方向指向母线；定值“方向指向变压器” 整定为“1”，同时定值“方向指向母线” 整定为“0”时，表示高压侧零序方向过流保护一段方向元件的方向指向变压器。

如果“方向指向变压器” 和“方向指向母线”这两个定值同时为“1”或同时为“0”，装置会报告警信息。

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