繼電保護(hù)畢業(yè)論文

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 甘肅大峽水電站繼電保護(hù)及 二次回路設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 電子信息學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣工程及其自動(dòng)化06級1班 指導(dǎo)教師： 邵文權(quán) 職稱： 講師 學(xué)生姓名： 安 盼 學(xué) 號： 40604040108 摘 要由于大型水電站的母線、發(fā)電機(jī)和變壓器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在運(yùn)行過程中都可能會發(fā)生各種各樣的故障和異常運(yùn)行狀態(tài)，為了確保在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，都能有選擇性的快速切除故障，需要配置多種繼電保護(hù)裝置，必要時(shí)進(jìn)行多重化配置，從而將水電站中重要設(shè)備的危害和損失降到最小，對電力系統(tǒng)的影響最小。發(fā)電廠和變電所母線是電力系統(tǒng)中的中的一個(gè)重要組成部件，發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對保證電力系統(tǒng)的正常工作

2、和電能質(zhì)量起著決定性的作用；而變壓器是電力系統(tǒng)十分重要的供電元件再者，發(fā)電機(jī)、變壓器本身就是十分貴重的電氣元件，所以，繼電保護(hù)裝置對大型水電站的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)大峽水電站的接線圖及相關(guān)資料。本設(shè)計(jì)共包括六章，分別對母線、發(fā)電機(jī)、變壓器的繼電保護(hù)進(jìn)行詳細(xì)介紹，并給出相關(guān)的整定計(jì)算，畫出部分二次接線圖。本文主要通過分析原始資料中主要設(shè)備的參數(shù)，首先，需要對電力系統(tǒng)保護(hù)原理進(jìn)行全面系統(tǒng)的復(fù)習(xí)、查閱相關(guān)資料，加深理解；其次，結(jié)合相關(guān)參數(shù)和各種繼電保護(hù)原理，確定適用于大峽水電站的保護(hù)方案，最后，分別對母線處、發(fā)電機(jī)和變壓器進(jìn)行整定計(jì)算和配置，并且根據(jù)系統(tǒng)一次設(shè)計(jì)圖給出部分二次設(shè)計(jì)及其配置

3、圖和一般原理圖。關(guān)鍵詞：水電站、繼電保護(hù)、發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、二次回路AbstractAs a result of large hydroelectric station's bus bar, the generator and transformer's structure is quite complex, possibly will break down various in the movement process and exceptionally the running status, to guarantee that will break down in th

4、e extent of protection, can have the selective fast excision breakdown, needs to dispose many kinds of relay protection installments, when the necessity will carry on the multi-densified disposition, thus in the river water power plant the important equipment's harm and the loss will fall to are

5、 smallest, will be smallest to electrical power system's influence.The power plant and the transformer substation bus bar is in an electrical power system's important building block, generator's safe operation to guaranteed that electrical power system's normal work and the electrica

6、l energy quality are playing the decisive role; Furthermore but the transformer is the electrical power system very important power supply part, the generator, the transformer itself are the very precious electrical elements, therefore, relay protection installment to large hydroelectric station nor

7、mal operation very important function.According to Daxia hydro power station wiring diagram and correlation data. This design altogether includes six chapters, to the bus bar, the generator, transformer's relay protection carries on separately introduced in detail, and gives the related installa

8、tion computation, draws the partial secondary circuit chart. This article mainly through analysis firsthand information in major installation's parameter, first, needs to carry on the comprehensive system's review, the consult correlation data to the electrical power system protection princi

9、ple, deepens understanding; Next, the union related parameter and each kind of relay protection principle, determined that is suitable in the big canyon hydroelectric power station protection plan, finally, separately to the bus bar place, the generator and the transformer carries on the installatio

10、n computation and the disposition, and gives the part two designs and the disposition chart and the general schematic diagram according to a system design drawing.Key word: Hydroelectric power station, relay protection, generator, transformer, bus bar, secondary circuit 目 錄 第1章 緒論31.1 研究背景31.2 研究意義4

11、 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4 1.4 本文主要內(nèi)容61.4.1 電氣主接線的選擇71.4.2 短路電流計(jì)算7 1.4.3 電氣設(shè)備選擇7 1.4.4 防雷與接地7第2章 電氣主接線方案的設(shè)計(jì)8 2.1 概述10 2.2 電氣主接線設(shè)計(jì)8 2.2.1電氣主接線設(shè)計(jì)的原則和基本要求 82.2.2 電氣主接線方案9第3章 短路計(jì)算9 3.1 計(jì)算說明13 3.2 短路電流計(jì)算的目的22 3.3 短路電流計(jì)算的步驟23 3.4 短路計(jì)算243.4.1 集電變壓器的選擇133.4.2 主變壓器的選擇143.4.3 升壓變壓器的選擇153.4.4 廠用變壓器的選擇15 3.5 各點(diǎn)短路電流計(jì)算18第4章 設(shè)

12、備選擇及選型22 4.1 電氣設(shè)備選擇的依據(jù)224.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件22 4.1.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件234.1.3 電氣設(shè)備選擇的環(huán)境因素244.1.4 環(huán)境保護(hù)25 4.2 斷路器的選擇26 4.3 隔離開關(guān)的選擇29 4.4 電壓互感器的選擇30 4.5 電流互感器的選擇32第5章 防雷和接地355.1 直擊雷保護(hù)355.2 雷電入侵波保護(hù)3365.3 接地電阻設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4365.3.1 電力設(shè)備的接地電阻的允許值365.3.2 架空電力線路桿塔的接地電阻允許值36 5.4 防雷與接地設(shè)計(jì)37第6章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)386.1 繼電保護(hù)的作用386.2 繼電保護(hù)的基本要求、

13、原理、構(gòu)成與分類396.2.1 基本要求396.2.2 基本原理396.2.3 構(gòu)成40 6.2.4 分類41結(jié)論43致謝44參考文獻(xiàn)35附錄A46附錄B47參 考 文 獻(xiàn)64致 謝65前 言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是針對電力系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的各種不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)，對甘肅大峽水電站水電站的發(fā)電機(jī)、主變壓器和母線的保護(hù)配置及二次回路設(shè)計(jì)，參照電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及電力工程電氣設(shè)備手冊·電氣二次部分，并依據(jù)繼電保護(hù)配置原理，對所選擇的保護(hù)進(jìn)行整定和靈敏性校驗(yàn)從而來確定方案中的保護(hù)是否適用來編寫的。設(shè)計(jì)首先是對保護(hù)的原理進(jìn)行分析,保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏性校驗(yàn)。其次是各種設(shè)備的保護(hù)配置圖和二次回路

14、圖。文章內(nèi)容包括原理分析、保護(hù)整定計(jì)算和靈敏性校驗(yàn)。其中發(fā)電機(jī)采取縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和定子繞組接地保護(hù)等；變壓器主保護(hù)采用的是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，兩者結(jié)合做到優(yōu)勢互補(bǔ)，后備保護(hù)是復(fù)合電壓啟動(dòng)過電流保護(hù)；母線保護(hù)采取的是母聯(lián)比相式差動(dòng)保護(hù)，簡單可靠。大峽水電站位于甘肅省白銀市和愉中縣交界的黃河干流上，為河床式徑流式電站。電站裝機(jī)五臺，總裝機(jī)容量為324.5WM。其中四臺機(jī)組單臺額定功率為75WM，最大功率為86 WM；一臺自籌機(jī)組單機(jī)功率為24.5 WM。電站保證出力154.1WM，多年平均發(fā)電量為15.85億kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為4880，水庫調(diào)節(jié)性能為日調(diào)節(jié)。電站建成

15、后連入甘肅電力系統(tǒng)，以發(fā)電為主，承擔(dān)甘肅電力系統(tǒng)的基荷和調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)，是甘肅電網(wǎng)的骨干電廠之一。電廠以220kV以及電壓接入甘肅電網(wǎng)。發(fā)電機(jī)變壓器組合方式采用單元接線。220kV高壓側(cè)采用雙母線。220kV設(shè)備采用戶外開敞式，220kV斷路器采用SF柱式斷路器。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：水輪發(fā)電機(jī)-型號：SF75-68/11350 ；額定電壓：13.8kV； 額定功率：75MW； 功率因數(shù)cos=0.85； 主變壓器-型號：SFP8-90000/220； 接線方式：YN,d11 兩側(cè)電壓：24222.5%/13.8KV 水輪發(fā)電機(jī)型號：SF-J26-40/6400 ；額定電壓：10.5kV； 額定功率：

16、24.5MW； 功率因數(shù)cos=0.85； 主變壓器型號：SF8-31500/220 接線方式：YN,d11 兩側(cè)電壓：24222.5%/13.8KV 該水電站的一次接線圖如下：第1章 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡論1.1 繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)運(yùn)行要求安全可靠。但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運(yùn)行情況復(fù)雜，覆蓋的地域遼闊。因此，受自然條件、設(shè)備及人為因素的影響（如雷擊、倒塔、內(nèi)部過電壓或運(yùn)行人員誤操作等），電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。最常見、危害最大的故障是各種形式的短路。故障造成的很大的短路電流產(chǎn)生的電弧使設(shè)備損壞。從電源到短路點(diǎn)間流過的短路電流引起的發(fā)熱和電動(dòng)力將造成在該路徑

17、中非故障元件的損壞?？拷收宵c(diǎn)的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶的正常工作遭到破壞或影響產(chǎn)品質(zhì)量。破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和崩潰。所謂不正常運(yùn)行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運(yùn)行參數(shù)偏離正常值，如一些設(shè)備過負(fù)荷、系統(tǒng)頻率或某些地區(qū)電壓異常、系統(tǒng)振蕩等。故障和不正常運(yùn)行情況常常是難以避免的，但事故卻可以防止。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置就是裝設(shè)在每一個(gè)電氣設(shè)備上，用來反映它們發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行情況，從而動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種有效的反事故的自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是：自動(dòng)、有選擇性、快速地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件損壞程度盡可能降低，并保證該系

18、統(tǒng)中非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并依據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)出信號、減負(fù)荷或延時(shí)跳閘。應(yīng)該指出，要確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，除了繼電保護(hù)裝置外，還應(yīng)該設(shè)置電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置。后者是著眼于事故后和系統(tǒng)不正常運(yùn)行情況的緊急處理，以防止電力系統(tǒng)大面積停電和保證對重要負(fù)荷連續(xù)供電及恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。例如自動(dòng)重合閘、備用電源自動(dòng)投入、自動(dòng)切負(fù)荷、快關(guān)汽門、電氣制動(dòng)、遠(yuǎn)方切機(jī)、在按選定的開關(guān)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)解列、過負(fù)荷控制等。隨著電力系統(tǒng)的擴(kuò)大，對安全運(yùn)行的要求也越來越高。為此，還應(yīng)設(shè)置以各級計(jì)算機(jī)為中心，用分層控制方式實(shí)施的安全監(jiān)控系統(tǒng)，它能對包括正常運(yùn)行在

19、內(nèi)的各種運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施控制，這樣才能更進(jìn)一步地確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。1.2 繼電保護(hù)的基本要求、原理、構(gòu)成與分類1.2.1基本要求對作于跳閘的繼電保護(hù)，在技術(shù)上應(yīng)滿足四個(gè)基本要求，及可靠性、選擇性、性和靈敏性1.2.2基本原理要完成繼電保護(hù)的基本任務(wù)，首先要提取和利用電力元件在三種運(yùn)行狀態(tài)下的“差異”，然后“區(qū)分”出三種運(yùn)行狀態(tài)（正常、不正常和故障狀態(tài)），最后是“甄別”出發(fā)生故障和出現(xiàn)異常的元件。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不同運(yùn)行狀態(tài)下具有明顯差異的電氣量有：流過電力元件的相電流、序電流、功率及其方向；元件的運(yùn)行相電壓幅值、序電壓幅值；元件的電壓與電流的比值即“測量阻抗”等。（a）正常運(yùn)行情況（b）三相短路

20、情況圖1-1 我國常用的110kV及以下單側(cè)電源的供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)并正確利用能可靠區(qū)分三種運(yùn)行狀態(tài)的可測參量或參量的新差異，就可以形成新的繼電保護(hù)原理。在此以圖1-1為例分析一下利用不同電氣量特征分別能構(gòu)成哪種保護(hù)：1.線路電流幅值2.母線的相間或?qū)Φ仉妷悍?.線路始端電壓與電流之比（即測量阻抗）圖1-2 220kV及以上多側(cè)電源的輸電網(wǎng)路如圖1-2所示，其中：正常運(yùn)行如圖1-2（a）所示，如果規(guī)定電流的正方向是從母線流向線路，那么，A-B兩側(cè)電流的大小相等，相位相差，兩側(cè)電流的矢量和為零。外部短路如圖1-2（b）所示，如果規(guī)定電流的正方向是從母線流向線路，那么，A-B兩側(cè)電流的大小相等，相位相

21、差，兩側(cè)電流的矢量和為零。內(nèi)部短路如圖1-2（c）所示，兩側(cè)電源分別向短路點(diǎn)供給短路電流和，都是由母線流向線路，此時(shí)兩個(gè)電流一般不相等，在理想條件下（兩側(cè)電勢同相位且全系統(tǒng)的阻抗角相等），兩個(gè)電流同相位，兩個(gè)電流的矢量和等于短路點(diǎn)的總電流，其值較大。其他類型的保護(hù)有：1.縱聯(lián)保護(hù)利用某種通信通道同時(shí)比較被保護(hù)元件兩側(cè)正常運(yùn)行與故障時(shí)電氣量差異的保護(hù)。電流差動(dòng)保護(hù)利用內(nèi)部與外部短路時(shí)兩側(cè)電流矢量的差別構(gòu)成。電流相位差動(dòng)保護(hù)利用內(nèi)部與外部短路時(shí)兩側(cè)電流相位的差別構(gòu)成。圖1-3 過電流保護(hù)單相原理圖方向比較式縱聯(lián)保護(hù)利用內(nèi)部與外部短路時(shí)兩側(cè)功率方向的差別構(gòu)成。以上保護(hù)常被用做220kV及以上輸電網(wǎng)絡(luò)

22、和較大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等電力元件的主保護(hù)。2.反映非電量特征的保護(hù)氣體保護(hù)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部的繞組短路時(shí)，反應(yīng)于變壓器油受熱分解所產(chǎn)生的氣體保護(hù)。過熱保護(hù)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部的繞組短路時(shí)，反應(yīng)于電動(dòng)機(jī)繞組溫度的升高而構(gòu)成的保護(hù)。1.2.3 構(gòu)成以過電流保護(hù)為例：（如圖1-3所示）正常運(yùn)行： LJ不動(dòng)故障時(shí)： LJ動(dòng) SJ動(dòng)（延時(shí)） XJ動(dòng) 信號 TQ動(dòng) 跳閘保護(hù)裝置由測量元件、邏輯元件和執(zhí)行元件三部分組成。（如圖1-4所示）圖1-4 繼電保護(hù)裝置組成方框圖（1） 測量元件測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)物理量（如電流、電壓、阻抗、功率方向等），并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、

23、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該啟動(dòng)。（2）邏輯元件根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯工作，最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。邏輯回路有：或、與、非、延時(shí)啟動(dòng)、延時(shí)返回、記憶等。（3）執(zhí)行元件：根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。如：故障時(shí)跳閘；不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)信號；正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作。1.2.4分類通常分為以下幾類：（1）按被保護(hù)的對象分類：輸電線路保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、變壓器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、母線保護(hù)等；（2）按保護(hù)原理分類：電流保

24、護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、方向保護(hù)、零序保護(hù)等；（3）按保護(hù)所反應(yīng)故障類型分類：相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、匝間短路保護(hù)、斷線保護(hù)、失步保護(hù)、失磁保護(hù)及過勵(lì)磁保護(hù)等；（4） 按構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的繼電器原理分類：機(jī)電型保護(hù)（如電磁型保護(hù)和感應(yīng)型保護(hù)）、整流型保護(hù)、晶體管型保護(hù)、集成電路型保護(hù)及微機(jī)型保護(hù)等；（5） 按保護(hù)所起的作用分類：主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等；主保護(hù)滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)用來切除故障的保護(hù)。又分為遠(yuǎn)后備保護(hù)和近后備保護(hù)兩種。遠(yuǎn)后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰電力設(shè)備或線路的

25、保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備保護(hù)。近后備保護(hù)：當(dāng)主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)；當(dāng)斷路器拒動(dòng)時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)來實(shí)現(xiàn)近后備保護(hù)。輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù)。第2章 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)2.1.變壓器保護(hù)重要性變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電 氣設(shè)備，它的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。電力變壓器有別于發(fā)電機(jī)，它無旋轉(zhuǎn)部件，是一種靜止的電氣設(shè)備，結(jié)構(gòu)比較簡單，運(yùn)行可靠性較高，發(fā)生故障的機(jī)會相對較少。但是，變壓器是連續(xù)運(yùn)行的，停電機(jī)會很少，而且絕大部分安裝在室外，受自然環(huán)境影響較大。另外，變壓器時(shí)刻受到外接負(fù)荷的影響，特別

26、是受電力系統(tǒng)短路故障的威脅較大。因此，電力變壓器在運(yùn)行中，仍然有可能發(fā)生各種類型的故障或出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)。它的故障對電力系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行會帶來嚴(yán)重的影響。特別是大容量變壓器的損壞，對系統(tǒng)的影響更為嚴(yán)重。因此，考慮到變壓器在電力系統(tǒng)中的重要地位及故障和不正常工作狀態(tài)可能造成的嚴(yán)重后果，必須根據(jù)電力變壓器容量和重要程度裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。2.2.變壓器的故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)（1）變壓器故障類型變壓器的故障可分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路及接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組間相間短路、接地短路、匝間短路及鐵芯的燒損等。油箱內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧，不僅會損

27、壞鐵芯的絕緣、燒毀貼心，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱爆炸。對于變壓器發(fā)生的各種故障，保護(hù)裝置應(yīng)盡快的將變壓器切除。實(shí)踐表明，變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路是比較常見的故障形式；而油箱內(nèi)發(fā)生短路的情況比較少。（2）變壓器不正常工作狀態(tài)變壓器的不正常工作狀態(tài)主要有：油箱外部短路引起的過電流，負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷，風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。這些不正常運(yùn)行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。此外，對于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電

28、壓或低頻率等異常運(yùn)行工況下會使變壓器過勵(lì)磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過熱。變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)根據(jù)其嚴(yán)重程度，發(fā)出報(bào)警信號，使運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，以確保變壓器的安全。變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)，除了變壓器各側(cè)電流、電壓變化外，油箱內(nèi)的油、氣、溫度等非電量也會發(fā)生變化。因此，變壓器保護(hù)分電量保護(hù)和非電量保護(hù)兩種。非電量保護(hù)裝設(shè)在變壓器內(nèi)部。線路保護(hù)中采用的許多保護(hù)如過電流保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)等在變壓器的電量保護(hù)中都有應(yīng)用，但在配置上有區(qū)別。2.3 變壓器保護(hù)配置原則1.反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)容量為800kVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)

29、部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)宜動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。對于高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器的線路變壓器組，在采取瓦斯保護(hù)切除變壓器內(nèi)部故障時(shí)，瓦斯保護(hù)可僅動(dòng)作于信號。對于容量為400kVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。2.相間短路保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路也能起保護(hù)作用。容量為6300kVA以下并列運(yùn)行的變壓器以及10000kVA以下單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)限大于0.5s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量為6300kVA及以上、廠用

30、工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器、10000kVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、以及2000kVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對高壓側(cè)電壓為330kV及以上的變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。對于發(fā)電機(jī)變壓器組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，變壓器應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)與斷路器之間沒有斷路器時(shí)，100MW及以下的發(fā)電機(jī)，可只裝設(shè)發(fā)電機(jī)變壓器組共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。100MW以上的發(fā)電機(jī)，除發(fā)電機(jī)變壓器組共用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對于200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)，為提高快速性，在機(jī)端還宜增設(shè)復(fù)合電流速斷保護(hù)，或在變壓器

31、上增設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，即采用雙重快速保護(hù)方式。如果變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)對單相接地保護(hù)靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動(dòng)保護(hù)。3.后備保護(hù)對于由外部相間短路引起的變壓器過電流，可采用下列保護(hù)作為后備保護(hù)。(1)過電流保護(hù)。宜用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。(2)復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）起動(dòng)的過電流保護(hù)。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。(3) 負(fù)序電流保護(hù)和單相式低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)?？捎糜?3000kVA及以上的升壓變壓器。(4)對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng)采用上述、保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，可采用

32、阻抗保護(hù)。上述各項(xiàng)保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。4.中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時(shí)的零序電流保護(hù)110kV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為相鄰元件的后備保護(hù)。 5.過負(fù)荷保護(hù)對于400kVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。對自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)裝置應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)接于一相電流上，帶時(shí)限動(dòng)作于信號。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作

33、于跳閘或斷開部分負(fù)荷。 6.過激磁保護(hù)為降低材料消耗，現(xiàn)代大型變壓器鐵芯一般都用新型電工硅鋼片制成，其額定磁密近于飽和磁密，過電壓或低頻率時(shí)容易引起過激磁，因此500kVA及以上的大容量變壓器宜裝設(shè)過激磁保護(hù)。2.4 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。但實(shí)際上由于變壓器的勵(lì)磁電流、接線方式和電流互感器誤差等因素的影響，繼電器中有不平衡電流流過。由于這些特殊因素的影響，變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的大。因此，變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問題之一是采取各種措施避越不平衡電流的影響。在滿足選擇性的條件下，還要保證在內(nèi)部

34、故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)和速動(dòng)性。按照勵(lì)磁涌流方法的不同，變壓器差動(dòng)繼電器可按不同的工作原理來實(shí)現(xiàn)。目前，國內(nèi)廣泛應(yīng)用有以下幾種類型繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)： 帶短路線匝的BCH-2型差動(dòng)繼電器； 帶磁制動(dòng)特性的BCH-1型差動(dòng)繼電器； 多側(cè)磁制動(dòng)特性的BCH-4型差動(dòng)繼電器； 鑒別涌流間斷角的差動(dòng)繼電器； 二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。此外，有些單位還研制了高次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。2.4.1 構(gòu)成變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的基本原則圖2-1 雙繞組單相變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線圖如圖2-1所示，其中：、分別為變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的一次電流，參考方向?yàn)槟妇€指向變壓器；、為相應(yīng)的電流互感器二次電流； 差動(dòng)繼電器。流

35、入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流為 （2-1）縱差保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)為 （2-2）式中，為縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流；為差動(dòng)電流的有效值。設(shè)變壓器的變比為，式（2-1）可進(jìn)一步表示為變形為 （2-3）式中，、分別為兩側(cè)電流互感器的變比。若選擇電流互感器的變比，使之滿足 （2-4）這樣式（2-3）變?yōu)?（2-5）忽略變壓器的損耗，正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)一次電流的關(guān)系為。根據(jù)式（2-5），正常運(yùn)行和變壓器外部故障時(shí)，差動(dòng)電流為零，保護(hù)不會動(dòng)作；變壓器內(nèi)部（包括變壓器與電流互感器之間的引線）任何一點(diǎn)故障時(shí)，相當(dāng)于變壓器內(nèi)部多了一個(gè)故障支路，流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流等于故障點(diǎn)電流（變換到電流互感器二次側(cè)），只要故障電流大于

36、差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流，差動(dòng)保護(hù)就能迅速動(dòng)作。因此，式（2-4）成為變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中電流互感器變比選擇的依據(jù)。實(shí)際電力系統(tǒng)都是三相變壓器（或三相變壓器組），并且通常采用Y，d11接線方式，如圖2-2(a)所示（假定一次電流從同名端流入，二次電流從同名端流出）。這樣的接線方式造成了變壓器一、二次電流的不對應(yīng)，以A相為例，正常運(yùn)行時(shí)，由于，超前，如圖2-2（b）所示。若仍用上述針對單相變壓器的差動(dòng)繼電器的接線方式，將一、二次電流直接引入差動(dòng)保護(hù)，則會在繼電器中產(chǎn)生很大的差動(dòng)電流?？梢酝ㄟ^改變縱差動(dòng)保護(hù)的接線方式消除這個(gè)電流，就是將引入差動(dòng)繼電器的Y側(cè)的電流也采用兩相電流差，即 （2-6） 式中，、

37、分別為流入三個(gè)差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電 （a）接線圖； (b)對稱工況下的向量關(guān)系 圖2-2 雙繞組三相變壓器縱差動(dòng)保護(hù)原理接線圖這樣就可以消除兩側(cè)電流不對應(yīng)。由于Y側(cè)采用了兩相電流差，該側(cè)流入差動(dòng)繼電器的電流增加了倍。為了保證正常運(yùn)行及外部故障情況下差動(dòng)回路沒有電流，該側(cè)電流互感器的變比也要相應(yīng)地增大倍，即兩側(cè)電流互感器變比的選擇應(yīng)該滿足 （2-7）為了滿足式（2-6），變壓器兩側(cè)電流互感器采用不同的接線方式，如圖2-2（a）所示。d側(cè)采用Y，d12的接線方式，將各相電流直接接入差動(dòng)繼電器內(nèi)；Y側(cè)采用Y，d11的接線方式，將兩相電流差接入差動(dòng)繼電器內(nèi)。模擬式的差動(dòng)保護(hù)都是采用圖2-2（a）所示的接

38、線方式；對于數(shù)字式差動(dòng)保護(hù)，一般將Y側(cè)的三相電流直接接入保護(hù)裝置內(nèi)，由計(jì)算機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)式（2-6）的功能，以簡化接線。電力系統(tǒng)中常常采用三繞組變壓器。三繞組變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)原理與雙繞組變壓器是一樣的。圖2-3所示的是Y，y,d11接線方式三繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)單相示意圖，接入縱差動(dòng)繼電器的差電流為: （2-8）圖2-3 三繞組變壓器縱差動(dòng)保護(hù)接線單相示意圖三相變壓器各側(cè)電流互感器的接線方式和變比的選擇也要參照Y，d11雙繞組變壓器的方式進(jìn)行調(diào)整，即d側(cè)電流互感器用Y接線方式；兩個(gè)Y側(cè)電流互感器則采用d接線方式。設(shè)變壓器的高-低側(cè)（1-3）和中-低側(cè)（2-3）的變比為和，考慮到正常運(yùn)行和區(qū)外故

39、障時(shí)變壓器各側(cè)電流滿足，電流互感器變比的選擇應(yīng)該滿足 （2-9）2.4.2 變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流1.由變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭產(chǎn)生的不平衡電流1.計(jì)算變比與實(shí)際變比不一致產(chǎn)生的不平衡電流變壓器兩側(cè)的電流互感器都是根據(jù)產(chǎn)品目錄選取的標(biāo)準(zhǔn)變比，其規(guī)格種類是有限的。變壓器的變比也是有標(biāo)準(zhǔn)的，三者的關(guān)系很難完全滿足式（2-4），令變比差系數(shù)為 （2-10）根據(jù)式（2-3）可得 （2-11）穿越電流如果將變壓器兩側(cè)的電流都折算到電流互感器的二次側(cè)，并忽略不為零的影響，則區(qū)外故障時(shí)變壓器兩側(cè)電流大小相等，即，但方向相反，為區(qū)外故障時(shí)變壓器的穿越電流。由式（2-11）知，電流互感器和變壓器變比不一致產(chǎn)生

40、的最大不平衡電流為 （2-12） 區(qū)外故障時(shí)最大的穿越電流。改變分接頭的位置，實(shí)際上就是改變變壓器的變比，電流互感器的變比選定后不可能根據(jù)運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整，只能根據(jù)變壓器分接頭未調(diào)整時(shí)的變比進(jìn)行選擇。因此，由于改變分接頭的位置產(chǎn)生的最大不平衡電流為 （2-13）變壓器分接頭改變引起的相對誤差，考慮到電壓可以正負(fù)兩個(gè)方向進(jìn)行調(diào)整，一般可取調(diào)整范圍的一半。圖2-4 電流互感器等效電路 勵(lì)磁回路等效電感； 二次負(fù)載的等效阻抗；電流互感器傳遍誤差產(chǎn)生的不平衡電流 勵(lì)磁電流，也就是電流互感器的傳變誤差；包括了電流互感器的漏抗和二次負(fù)載阻抗，一般電阻分量占主導(dǎo)，在定性分析時(shí)可以當(dāng)作純電阻處理。電流互感器的

41、二次電流為 （2-14）勵(lì)磁電流為 （2-15）區(qū)外故障時(shí)變壓器兩側(cè)的一次電流為（折算到二次側(cè)），故由電流互感器傳變誤差引起的不平衡電流為 （2-16）（a）勵(lì)磁電流中無直流偏移； （b）勵(lì)磁電流中有直流偏移2-5 電流互感器鐵芯的磁滯回路引入同型系數(shù)表示互感器型號對不平衡電流的影響 （2-17）當(dāng)兩個(gè)電流互感器型號相同時(shí)，取=0.5；否則取1如圖2-5所示，其中： 曲線1鐵芯的基本磁化曲線（通常簡稱為磁化曲線）； 曲線2勵(lì)磁電流隨時(shí)間的變化曲線； 曲線3勵(lì)磁電流按照曲線2變化時(shí)的磁滯回線； S點(diǎn) 飽和點(diǎn)。由于電壓u與鐵芯磁通之間關(guān)系為（是線圈的匝數(shù)，定性分析時(shí)可假設(shè)=1），故磁化曲線的斜率（

42、嚴(yán)格講是各點(diǎn)切線的斜率）就是磁滯回路的電感。鐵芯未飽和時(shí)很大且接近常數(shù)； 鐵芯飽和后大為減小。如圖2-5（b）所示，由于非周期分量引起偏離時(shí)間軸的一側(cè)，磁通也偏離磁化曲線并按照曲線的局部磁滯回環(huán)變化。顯然，偏離時(shí)間軸后會減小。非周期分量的存在將會顯著地減小。剩磁電流互感器一次側(cè)電流消失后，勵(lì)磁電流也相應(yīng)地變?yōu)榱恪Ｓ捎诖艤鼐€的磁滯現(xiàn)象，鐵芯中將長期存在殘留磁通，稱為剩磁。10%誤差曲線電流互感器誤差達(dá)到10%時(shí)，一次電流與二次負(fù)載電阻之間的關(guān)系曲線。通常根據(jù)電流互感器的10%誤差曲線來選擇電流互感器的型號： （2-18） （2-19）引入非周期分量系數(shù)： （2-20）式（2-19）的只是穩(wěn)態(tài)不

43、平衡電流，在變壓器外部故障時(shí)，一次電流（a）外部短路電流； （b）縱差動(dòng)保護(hù)不平衡電流圖2-6 縱差動(dòng)保護(hù)的暫態(tài)不平衡電流中除穩(wěn)態(tài)分量外還有非周期分量等暫態(tài)分量。導(dǎo)致不平衡電流的瞬時(shí)值較穩(wěn)態(tài)量大，非周期分量系數(shù)就是考慮這個(gè)因素而引入的。 電流互感器的暫態(tài)誤差非周期分量的存在大大增加了電流互感器的飽和程度，由此產(chǎn)生的誤差稱為電流互感器的暫態(tài)誤差。差動(dòng)保護(hù)是瞬時(shí)動(dòng)作的，必須考慮非周期分量引起的暫態(tài)不平衡電流。圖2-6為變壓器外部故障時(shí)的暫態(tài)電流和縱差動(dòng)保護(hù)暫態(tài)不平衡電流的濾波圖。故障初始：電流互感器不飽和，不平衡電流不大；幾個(gè)周波后:電流互感器開始飽和，不平衡電流逐漸達(dá)到最大值；隨著一次電流非周期

44、分量的衰減：不平衡電流又逐漸下降并趨于穩(wěn)態(tài)不平衡電流。結(jié)論：暫態(tài)不平衡電流含有很大的非周期分量，其特性完全偏于時(shí)間軸的一側(cè)。4.變壓器勵(lì)磁電流產(chǎn)生的不平衡電流2-7 雙繞組單相變壓器等效電路將變壓器參數(shù)折算到二次側(cè)后，單相變壓器等效電路如圖2-7所示。顯然，勵(lì)磁回路相當(dāng)于變壓器內(nèi)部故障的故障支路。勵(lì)磁電流全部流入差動(dòng)繼電圖2-8 與變壓器容量的關(guān)系曲線器中，形成不平衡電流，即 （2-21）正常運(yùn)行和外部故障時(shí)：變壓器不會飽和，勵(lì)磁電流一般不會超過額定電流的2%5%，對縱差動(dòng)保護(hù)的影響常常略去不計(jì)；變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)：變壓器電壓從零或很小的數(shù)值突然上升到運(yùn)行電壓。在這個(gè)電壓上

45、升的暫態(tài)過程中，變壓器可能會嚴(yán)重飽和，產(chǎn)生很大的暫態(tài)勵(lì)磁電流。這個(gè)暫態(tài)勵(lì)磁電流稱為勵(lì)磁涌流。2.5變壓器后備保護(hù)2.5.1 低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)只有在電流元件和電壓元件同時(shí)動(dòng)作后，才能啟動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)過預(yù)定的延時(shí)后動(dòng)作于跳閘。由于電壓互感器回路發(fā)生斷線時(shí)，低電壓互感器將誤動(dòng)作，因此在實(shí)際裝置中還需配置電壓回路斷線閉鎖功能，具體邏輯此處從略。采用低電壓繼電器后，電流繼電器的整定值就可以不再考慮并聯(lián)運(yùn)行變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷，而是按大于變壓器的額定電流整定。過電流保護(hù)按躲開可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流小整定，啟動(dòng)電流比較大，只有在電流元件和電壓元件同時(shí)動(dòng)作后，才能啟動(dòng)時(shí)間繼電器

46、，經(jīng)過預(yù)定的延時(shí)后動(dòng)作于跳閘。由于電壓互感器回路發(fā)生斷線時(shí)，低電壓互感器將誤動(dòng)作，因此在實(shí)際裝置中還需配置電壓回路斷線閉鎖功能，具體邏輯此處從略。采用低電壓繼電器后，電流繼電器的整定值就可以不再考慮并聯(lián)運(yùn)行變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷，而是按大于變壓器的額定電流整定。 對于降壓變壓器，負(fù)荷在低壓側(cè)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)高壓側(cè)電壓比低壓側(cè)高了一個(gè)變壓器壓降（標(biāo)幺值）。所以高壓側(cè)取值比較高。對于發(fā)電廠升壓變壓器，負(fù)荷在高壓側(cè)，電機(jī)自啟動(dòng)時(shí)低壓側(cè)電壓實(shí)際上更高，原因是發(fā)電機(jī)在失磁運(yùn)行時(shí)低壓母線電壓會比較低。電流繼電器靈敏度的校驗(yàn)方法與不帶低壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)相同。對于升壓變壓器，如果低壓繼電

47、器只接在一側(cè)電壓互感器上，則另一側(cè)故障時(shí)，往往不能滿足靈敏度要求。此時(shí)可采用兩組低電壓繼電器分別接在變壓器兩側(cè)的電壓互感器上，并用觸電并聯(lián)的方法提高靈敏性。2.5.2變壓器零序電流保護(hù)電力系統(tǒng)中接地故障是最常見的故障形式。接于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)和相鄰元件接地保護(hù)的后備保護(hù)。發(fā)生接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)零序電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的接地后備保護(hù)通常都是反映這些電氣量構(gòu)成的。中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的變壓器毫無例外的都采用零序過電流保護(hù)作為變壓器接地后備保護(hù)，零序電流保護(hù)通常采用兩段式。零序電流段與相鄰元件零序電流保護(hù)段相配合；零序

48、電流段與相鄰元件零序電流保護(hù)后備段（注意:不是段）相配合。零序電流保護(hù)在配置上要考慮縮小故障影響范圍的問題。根據(jù)需要，每段零序電流可設(shè)兩個(gè)時(shí)限，并以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，以較長時(shí)限斷開變壓器各側(cè)斷路器。圖2-9所示是雙繞組變壓器零序過電流保護(hù)的系統(tǒng)接線和保護(hù)邏輯。零序過電流取自變壓器中性點(diǎn)電流互感器的二次側(cè)。由于是雙母線運(yùn)行，在另一條母線故障時(shí)，零序電流保護(hù)圖2-9零序過電流保護(hù)的系統(tǒng)接線和保護(hù)邏輯應(yīng)斷開母聯(lián)斷路器QF,使變壓器能夠繼續(xù)運(yùn)行。所以零序電流保護(hù)段和段均采用兩個(gè)時(shí)限，短時(shí)限、跳開母聯(lián)斷路器QF，長時(shí)限、跳開變壓兩側(cè)段路器。零序電流保護(hù)段的動(dòng)作電流按下式整定式中 可靠系數(shù)

49、，取1.2； 零序電流分支系數(shù)； 相鄰元件零序電流段的動(dòng)作電流。零序電流段的短時(shí)限??； 長時(shí)限在上再增加一級時(shí)限。零序電流保護(hù)段的動(dòng)作也按式0000整定只是式中的應(yīng)理解為相鄰元件零序電流保護(hù)后備段的動(dòng)作電流。動(dòng)作時(shí)限：（為相鄰元件保護(hù)后備段時(shí)限），。零序電流段靈敏系數(shù)按變壓器母線處故障校驗(yàn)，段按相鄰元件末端故障校驗(yàn)。2.5.3過負(fù)荷保護(hù)變壓器的過負(fù)荷電流在大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此裝設(shè)單相過負(fù)荷保護(hù)。變壓器的過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對稱過負(fù)荷引起的過電流。保護(hù)只用一個(gè)電流繼電器，接于任意相電流中經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號。過負(fù)荷保護(hù)的安裝側(cè)，應(yīng)根據(jù)保護(hù)能反映變壓器各側(cè)繞組可能過負(fù)荷的情況來選擇，具體如

50、下：對雙繞組變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)；對一側(cè)無電源的三繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無電源側(cè)；對三側(cè)有電源的三繞組變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)；對于雙繞組降壓變壓器，裝于高壓側(cè)；對一測電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)繞組容量相等，只裝于電源側(cè)；若三側(cè)容量相等，則裝于電源側(cè)及繞組容量較小側(cè)；對兩側(cè)有電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)；裝于各側(cè)的保護(hù)，均應(yīng)經(jīng)過同一時(shí)間繼電器作用于信號。 為了防止過負(fù)荷在外部時(shí)誤動(dòng)作，其時(shí)限應(yīng)比變壓器的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)t。2.6 變壓器保護(hù)的整定計(jì)算2.6.1 瓦斯保護(hù)的整定 一般瓦斯繼電器氣體容積整定范圍為250300，變壓器容量在10000kVA以上時(shí)，一般正

51、常整定值為250，氣體容量整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變的。 重瓦斯保護(hù)油流速度的整定重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的油流速度整定范圍為0.61.5m/s，在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，管中油流速度整定為0.61m/s時(shí)，保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速度約為0.40.5m/s。因此，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，可將油流速度整定在1m/s左右。本設(shè)計(jì)所選瓦斯繼電器氣體的容積整定范圍為250；而重瓦斯保護(hù)油流速度整定在1m/s左右。2.6.2變壓器縱差保護(hù)正定計(jì)算1.-變壓器總差保護(hù)整定

52、計(jì)算當(dāng)外部發(fā)生短路時(shí)，已知0.20 =10% 取13.8KV =100WVA則將發(fā)電機(jī)和變壓器的電抗標(biāo)幺值折算到變壓器故障點(diǎn)的值為：=0.10=0.133 =0.20=0.27=+=0.27+0.13=0.40=0.10=0.31=0.20×=+=0.31+0.81=1.12/+0.13=0. 25=16.7 kA躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)引起的差動(dòng)電=3.77kA=1.3×3.77kA=4.09kA躲過保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流=（×10%+）則=（1×0.1+0.025+0.05）×16.7 kA =2.92kA(3) 躲過變壓器

53、的最大勵(lì)磁涌流 =1.3×1×3.77kA=4.09kA取上述三個(gè)之中最大者作為縱差保護(hù)的動(dòng)作電流，則=4.09kA靈敏系數(shù)校驗(yàn)= =3.53>22. 變壓器總差保護(hù)整定計(jì)算 同理得發(fā)電機(jī)：= 13.4kA (1) 躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)引起的差動(dòng)電流 =1.73kA =1.3×1.73kA =2.25kA(2)躲過保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流 =（×10%+）根據(jù)前面計(jì)算可知=234.9A=（1×0.1+0.025+0.05）×13.4kA =2.35kA (3) 躲過變壓器的最大勵(lì)磁涌流 =1.3×1×1.73