星元變電所繼電保護(hù)設(shè)計

1、 第一篇 說明書1 引 言本設(shè)計書是根據(jù)2007年畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求所編寫的，是為了讓畢業(yè)生適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展需要，使畢業(yè)生能更深刻、實際的接觸電力系統(tǒng)的各類相關(guān)知識。本設(shè)計的設(shè)計課題是星元變電所繼電保護(hù)設(shè)計。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中最不可缺少的，電力系統(tǒng)在運(yùn)行中不可避免的會出現(xiàn)各種故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，這些故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)若不及時正確處理，都可能引發(fā)一系列的事故，造成電能質(zhì)量降低到不能允許的程度，造成人身傷亡及電氣設(shè)備損壞等，后果之嚴(yán)重是不可預(yù)示的，所以必須裝設(shè)繼電保護(hù)裝置，盡量防止故障的發(fā)生。所以在畢業(yè)設(shè)計中，繼電保護(hù)裝置的選擇是一個重要環(huán)節(jié)。本設(shè)計共分兩篇。第一篇是說明書；第二篇

2、是計算書；其中說明書包括七部分，第一部分是引言，第二部分是運(yùn)行方式分析；第三部分是繼電保護(hù)概述；第四部分是全所（廠）保護(hù)配置說明；第五部分是全所（廠）保護(hù)原理說明；其次計算書包括兩部分，第一部分是短路電流計算，主要介紹了短路電流的計算及對線路的整定計算和靈敏度校驗；第二部分是整定計算部分。本設(shè)計書編寫過程中曾遇到過各種各樣的問題和困難，指導(dǎo)老師李晶老師給予了寶貴的意見的精心指導(dǎo)，在此表示深切的謝意。2 運(yùn)行方式分析2.1運(yùn)行方式分析本次設(shè)計星元變電所繼電保護(hù)設(shè)計，只有一個電源（房山電廠），兩臺變壓器（SFPS9000/220），主接線是雙母線接線?？紤]其運(yùn)行方式，原則上應(yīng)盡可能使其供電系統(tǒng)發(fā)生

3、事故式負(fù)荷波動時，能起應(yīng)急電源作用，能繼續(xù)維持部分生產(chǎn)。當(dāng)系統(tǒng)故障跳閘時，切除次要負(fù)荷，以免發(fā)電機(jī)因過載而相繼跳閘。當(dāng)“解列”時發(fā)電機(jī)一種可能是處于過負(fù)荷狀態(tài)，即發(fā)電機(jī)發(fā)出功率不小于用戶用電的功率，這時發(fā)電機(jī)難以維持運(yùn)行。另一種可能是發(fā)電機(jī)處于欠負(fù)荷狀態(tài)，即發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率大于用戶用電功率，過時減少熱負(fù)荷發(fā)電機(jī)仍能維持正常運(yùn)行。應(yīng)盡量設(shè)法維持發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性。在選擇保護(hù)方式及對其進(jìn)行整定運(yùn)行時，都必須考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式變化帶來的影響。所選用的保護(hù)方式，應(yīng)在各種系統(tǒng)運(yùn)行方式下都能滿足選擇性和靈敏性的要求。對過量保護(hù)來說，通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定保護(hù)的整定值，以保證選

4、擇性，因為只要在最大運(yùn)行方式下能保證選擇性，在其他運(yùn)行方式也一定能保證選擇性；靈敏度符合要求，在其他運(yùn)行方式下，靈敏度也一定能滿足要求。對某些保護(hù)，在整定計算時，還要按正常運(yùn)行方式來決定動作值或計算靈敏度。最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行（或大部分投入運(yùn)行）以及選定的接地中性點全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。對于繼電保護(hù)來說，是短路時通過保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式。 最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷的需要，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式。對繼電保護(hù)來說，是短路時通過保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。正常運(yùn)行方式根

5、據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要，投入與之相適應(yīng)數(shù)量的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的運(yùn)行方式稱為正常運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式在一年之內(nèi)的運(yùn)行時間最長。對更復(fù)雜的系統(tǒng)，最大、最小運(yùn)行方式的判斷是比較困難的，有時需要經(jīng)過多次計算才能確定。對于某些特殊運(yùn)行方式，運(yùn)行時間很短，對保證保護(hù)的選擇性或靈敏性有困難時，且在保護(hù)拒動或誤動不會引起大面積停電的情況下，可不予考慮。單電源的運(yùn)行方式根據(jù)任務(wù)書的給定的條件，本次設(shè)計的最大運(yùn)行方式是兩臺變壓器同時運(yùn)行（容量為2×90MVA），并且根據(jù)短路點的位置選擇短路電流的路徑，可得到流過的最大電流。最小運(yùn)行方式是西嶺電廠單獨供電給小西變電所，變電所內(nèi)只有一臺變壓器投入運(yùn)行，根

6、據(jù)短路點的位置選擇短路電流的路徑，可得到流過短路器的最小電流（容量為90MVA ）。雙母線接線的特點本次設(shè)計采用雙母線接線，它具有兩組母線：工作母線和備用母線。每回線路都經(jīng)一組斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接，母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器CQF連接，稱為雙母線接線。由于有了兩組母線，使運(yùn)行的可靠性和靈活性大為提高。其特點如下：（1）檢修任一母線時，通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其他電路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行，不會停止對用戶連

7、續(xù)供電。但其操作步驟必須正確。例如，檢修工作母線，可將全部電源和線路倒換到備用母線上。操作步驟是：先合上母聯(lián)斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母聯(lián)斷路器CQF，向備用母線充電，此時，兩組母線等電位，為保證不中斷供電，按先通后斷原則進(jìn)行操作，即先接通備用母線上的隔離開關(guān)，再斷開工作母線上的隔離開關(guān)，完成母線轉(zhuǎn)換后，再斷開母聯(lián)斷路器CQF及其兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對母線進(jìn)行檢修。（2）檢修任一組母線隔離開關(guān)時，只需斷開此隔離開關(guān)所屬的一條電路和與此隔離開關(guān)相連的該組母線，其它電路均可通過另一組母線繼續(xù)運(yùn)行。（3）運(yùn)行調(diào)度靈活，通過倒閘操作可以形成不同運(yùn)行方式。例如：當(dāng)母聯(lián)斷路器閉合，兩組母線同時運(yùn)行，進(jìn)出線

8、分別接在兩組母線上，即相當(dāng)單母線分段運(yùn)行；當(dāng)母聯(lián)斷路器斷開，一組母線運(yùn)行，另一組母線備用，全部進(jìn)出線接于運(yùn)行母線上，即相當(dāng)于單母線運(yùn)行。（4）檢修任一斷路器，只需短時停電。此時將母聯(lián)斷路器代替欲檢修的斷路器。雙母線接線的缺點雙母線接線的主要缺點是：在倒母線的操作過程中，隔離開關(guān)作為操作電器容易發(fā)生誤操作；檢修任一回路的斷路器或母線故障時，仍將短時停電；另外，增加了母線隔離開關(guān)的數(shù)目和有色金屬消耗量，并且使配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以經(jīng)濟(jì)性能差。 為了消除上述某些缺點可以采取如下措施：（1） 正常運(yùn)行時，采用單母線分段的運(yùn)行方式，以減少母線故障短時停電的范圍。（2） 為防止誤操作，要求運(yùn)行人員熟悉操作

9、規(guī)程，另外在隔離開關(guān)與斷路器之間裝設(shè)特殊的閉鎖裝置，以保證正確的操作順序。（3） 采用雙母線分段，進(jìn)一步減少母線故障影響范圍。但起經(jīng)濟(jì)性將更差。為了不停電檢修出線斷路器，可以采用雙母線帶旁路母線的接線。3 繼電保護(hù)概述3.1繼電保護(hù)概述繼電保護(hù)的作用：由于電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣的老化、損壞或工作人員的誤操作、雷擊、外力破壞等原因，可能使運(yùn)行中的電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況。常見的故障是各種形式的短路，如三相短路、兩相短路、兩相對地短路、中性點直接接地系統(tǒng)中的一相對地短路、電氣設(shè)備繞組層間和匝間短路等。各種短路均會產(chǎn)生很大的短路電流，同時使電力系統(tǒng)的電壓水平下降，從而引發(fā)如下嚴(yán)重后果。（1） 短路

10、電流產(chǎn)生的電弧將短路點的電氣設(shè)備燒壞；（2） 短路電流通過非故障設(shè)備，由于發(fā)熱和電動力的作用，很可能使非故障元件損壞或縮短其使用壽命；（3） 電力系統(tǒng)電壓水平下降，影響用電單位的生產(chǎn)，出現(xiàn)次品及廢品，甚至燒毀電動機(jī)；（4） 電力系統(tǒng)電壓下降，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，使系統(tǒng)振蕩而導(dǎo)致崩潰。 電力系統(tǒng)中各種設(shè)備之間都有電或磁的聯(lián)系，當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障，在很短的時間之內(nèi)就會影響到整個系統(tǒng)的其他部分。因此，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必須盡快將其切除，恢復(fù)正常運(yùn)行，減少對用電單位的影響；而當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時要及時處理，以免引起故障。 繼電保護(hù)裝置是一種能反應(yīng)電力系統(tǒng)電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常狀態(tài)而作用于開

11、關(guān)跳閘或發(fā)出信號的自動裝置。為了保證對用電單位的連續(xù)供電，故障切除以后，應(yīng)盡快地使電氣設(shè)備再次投入運(yùn)行或由其他電源和設(shè)備替代工作。因此，電力系統(tǒng)中除了安裝繼電保護(hù)以外，還需裝設(shè)各種自動裝置，如自動重合閘、備用電源自動投入裝置以及自動低周波減載裝置等。 繼電保護(hù)的基本原理： 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，會引起電流的增加和電壓的降壓以及電流與電壓間相位的變化，因此電力系統(tǒng)中所應(yīng)用的各種繼電保護(hù)，大多數(shù)是利用故障時物理量與正常時物理量的差別來構(gòu)成。繼電保護(hù)原理的結(jié)構(gòu)方框圖，如圖所示。由三大部分組成，分別為：測量部分：用來測量被保護(hù)設(shè)備輸入的有關(guān)信號，并和已給定的整定值進(jìn)行比較判斷是否應(yīng)該啟動；邏輯部分：根據(jù)

12、測量部分輸出量的大小或性質(zhì)及其組合或輸出性質(zhì)，使保護(hù)按照一定的邏輯程序工作，并將信號傳輸給執(zhí)行部分：執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分傳輸?shù)男盘?，最后去完成保護(hù)裝置所負(fù)擔(dān)的任務(wù)，給出跳閘或信號脈沖。執(zhí)行部分邏輯部分測量部分 故障參數(shù)跳閘或信號脈沖 整定值對繼電保護(hù)的基本要求：根據(jù)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中所擔(dān)負(fù)的任務(wù)，繼電保護(hù)裝置必須滿足以下四個基本要求，即選擇性、快速性、靈敏性和可靠性。一般情況下，作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)裝置，應(yīng)當(dāng)同時滿足這四個要求，而反應(yīng)不正常工作狀態(tài)并作用于信號的繼電保護(hù)裝置，則某一部分的要求（如快速性），可以降低一些。(1)選擇性 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該有選擇性地切除故

13、障部分，使非故障部分繼續(xù)運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。這種性能稱為繼電保護(hù)裝置的選擇性。即繼電保護(hù)裝置能正確的斷開離故障點最近的故障點。(2)速動性 速動性就是指保護(hù)快速切除故障的性能，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，快速地切除故障，可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少對用戶在低電壓下的工作時間，減少故障元件的損壞程度，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。 故障切除的時間等于繼電保護(hù)裝置動作時間與斷路器跳閘時間之和。 即： t= 式中 t-故障切除時間； -保護(hù)動作時間；-斷路器跳閘時間； 一般的快速保護(hù)裝置的動作時間約0.060.12s，最快的可達(dá)0.010.04s。一般的斷路器的動作時間約0.060.15s，最快的可達(dá)0

14、.020.06s。目前油斷路器的跳閘時間約0.10.15s，空氣斷路器和SF6斷路器的跳閘時間約0.050.06s。高壓電網(wǎng)中快速保護(hù)裝置的最小動作時間約0.020.03s。所以切除故障的最小時間可達(dá)0.070.09s，對不同電壓等級和不同結(jié)構(gòu)的電力網(wǎng)絡(luò)，切除故障的最小時間有不同要求。一般對220330KV的電力網(wǎng)絡(luò)為0.040.1s，對110KV的電力網(wǎng)絡(luò)為0.10.7s，對配電網(wǎng)絡(luò)為0.51.0s。目前生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置，一般都可滿足電力網(wǎng)絡(luò)對快速切除故障的要求。 對動作于信號的保護(hù)裝置，如過負(fù)荷保護(hù)，不要求速動行。(3)靈敏性 即在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時，繼電保護(hù)裝置

15、的反應(yīng)能力。繼電保護(hù)的靈敏性以靈敏系數(shù)來衡量。 a.對于反應(yīng)故障時參數(shù)量增加的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=例如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為 式中 保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時的最小短路電流二次值； 保護(hù)裝置的二次動作電流。b.對于反應(yīng)故障時參數(shù)量降低的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)= 例如：低電壓保護(hù)的靈敏系數(shù)為 式中 保護(hù)裝置動作電壓的二次值； 保護(hù)區(qū)末端短路時，在保護(hù)安裝處母線上的最大殘余電壓二次值。 對不同作用的保護(hù)裝置和被保護(hù)設(shè)備，所要求的靈敏系數(shù)是不同的，在繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)程中都有規(guī)定。 一般的過電流保護(hù)裝置，要求靈敏系數(shù)為1.52。(4)可靠性： 保護(hù)裝置的可靠性是指在其保護(hù)范圍內(nèi)、外發(fā)生故障時，該動作時應(yīng)

16、可靠動作，不該動作時應(yīng)可靠不動作。保護(hù)裝置工作的可靠性是非常重要的，因為不可靠的保護(hù)裝置輕則誤發(fā)警告信號，重則將擴(kuò)大事故或直接造成事故。 保護(hù)裝置不能可靠工作的主要原因是安裝調(diào)試質(zhì)量不高、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)、繼電器質(zhì)量差及設(shè)計不合理等。為了提高保護(hù)工作的可靠性，必須注意以下幾個方面： 保護(hù)裝置應(yīng)該采取質(zhì)量高、動作可靠的繼電器元件和器件； 保護(hù)裝置的接線應(yīng)盡可能地簡化，盡量減少繼電器及串聯(lián)接點； 提高保護(hù)裝置的安裝和調(diào)試質(zhì)量，并加強(qiáng)經(jīng)常性的維護(hù)管理。 保護(hù)裝置的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性這四大基本要求是相互聯(lián)系而有時又互相矛盾的。在具體考慮保護(hù)的四大基本要求時，必須從全局著眼。一般來說，在可靠性的

17、前提下，首先要滿足選擇性，非選擇性動作是絕對不允許的。但是為了保證選擇性，有時可能使故障的時間延長從而要影響到整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，這時就必須保證快速性而暫時犧牲部分選擇性，因為此時快速性是照顧全局的措施。應(yīng)該指出，這暫時犧牲選擇性的部分，盡量用自動重合閘或備用電源自動投入或其他措施予以補(bǔ)救。 一套保護(hù)裝置，在滿足選擇性的前提下，應(yīng)有較高的靈敏度。然而有時為了保證選擇性，往往需要適當(dāng)?shù)亟档鸵恍╈`敏度。例如，有些保護(hù)在計算其動作值時，為了保證選擇性，就需要考慮保護(hù)裝置間靈敏度的配合，這往往要適當(dāng)增加其動作值而降低其靈敏度?？傊?，要處理好這四大要求之間的關(guān)系，必須根據(jù)實際情況合理地確定保護(hù)方案及正確

18、地選擇保護(hù)動作值。3.2常用繼電器 (1)繼電器的作用： 繼電保護(hù)裝置由若干繼電器組成，繼電器是一種能自動動作的電器，只要施加一個物理量或當(dāng)施加的物理量達(dá)到一定數(shù)值時，它就動作，這種動作特性稱為繼電特性。 繼電器一般由三個主要部分組成：感受元件，比較元件和執(zhí)行元件。 (2)繼電器的分類： a.按動作和構(gòu)成原理分：電磁型、感應(yīng)型、整流型、熱力型等。 b.按反應(yīng)物理量的性質(zhì)分：電流、電壓、功率方向、阻抗等。這些繼電器又隸屬于反應(yīng)電氣量上升和反映電氣量下降兩大類。還有反應(yīng)非電器量參數(shù)而動作的一類繼電器，如瓦斯繼電器，溫度繼電器等。(3)繼電器的型號： 我國繼電器型號的編制是以漢語拼音字母表示的，由動

19、作原理代號，主要功能代號，設(shè)計序號及主要規(guī)格代號所組成，其表示形式如下 ：動作值 主要規(guī)格代號設(shè)計序號主要功能代號工作原理代號(4)與繼電器有關(guān)的概念 1)動作電流：使電流繼電器動合觸點閉合的最小電流值，稱為電流繼電器的動作電流，用Ik.act表示。 2)返回電流：使電流繼電器動合觸點打開最大電流值，稱為電流繼電器的返回電流，用Ik.re表示。 3)返回系數(shù)：返回電流與動作電流的比值，即返回系數(shù)是繼電器的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，對于反應(yīng)參數(shù)增加的繼電器，返回系數(shù)總是小于一，反應(yīng)參數(shù)減少的繼電器，返回系數(shù)總是大于一。4 全所（廠）保護(hù)配置說明4.1電力變壓器保護(hù)配置的方案電力變壓器在電力系統(tǒng)中的地位非

20、常重要，它的故障對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重后果。由于絕大部分安裝在戶外，受自然條件的影響較大，同時受到連接負(fù)荷的影響和電力系統(tǒng)短路故障的威脅，變壓器在運(yùn)行中有可能出現(xiàn)各種類型的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。因此，必須根據(jù)變壓器容量和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的保護(hù)。變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)故障指的是變壓器油箱內(nèi)繞組之間發(fā)生相間短路、一相繞組中發(fā)生的匝間短路、繞組與鐵芯或引出線與外殼發(fā)生的單項接地短路。外部故障指的是油箱外部引出線之間發(fā)生的各種相間短路、引出線因絕緣套管閃落或破碎通過油箱外殼發(fā)生的單項接地短路。變壓器發(fā)生故障，必將對電網(wǎng)或變壓器帶來危險，特別是發(fā)生內(nèi)部故障，短

21、路電流產(chǎn)生的高溫電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且使絕緣材料和變壓器油受熱分解產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致變壓器外殼局部變形、破壞甚至引起爆炸。因此，變壓器發(fā)生故障時，必須將其從電力系統(tǒng)中切除。變壓器油箱外部故障包括引線及套管處會產(chǎn)生各種相間短路和接地故障。變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)主要指過負(fù)荷、油箱漏油造成的油面降低以及外部短路引起的過電流。對于大容量變壓器，因其鐵芯額定工作磁通密度與飽和磁通密度比較接近，所以系統(tǒng)電壓過高或系統(tǒng)頻率降低時，容易過勵磁。過勵磁也是變壓器的一種不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時，應(yīng)發(fā)出信號。為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，并將故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的影響限制到最小范圍，按照G

22、B 142581993繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)裝置。氣體保護(hù)(瓦斯保護(hù)) 對于0.8MVA及以上油侵式變壓器和0.4MVA及以上車間內(nèi)油侵式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微氣體或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量氣體時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。本設(shè)計的變壓器容量為2×90MVA，因此在變壓器上裝設(shè)了氣體保護(hù)。帶負(fù)荷調(diào)壓的油侵式變壓器的調(diào)壓裝置，亦應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。查繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，第條?？v差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)對于變壓器引出線，套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)按下列規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為主保護(hù)，保護(hù)瞬時動作于斷開

23、變壓器的各側(cè)斷路器。對6.3MVA以下廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，以及10MVA以下廠用備用變壓器和單獨運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時限大于0.5S時，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。對6.3MVA以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨運(yùn)行的變壓器，以及2MVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不負(fù)荷要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)。對于高壓側(cè)電壓為330kV及以上的變壓器，可裝設(shè)雙重差動保護(hù)。查繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，第條。過電流保護(hù)對由外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)按下列規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為后備保護(hù)，保護(hù)動作后，應(yīng)帶時限動作于跳閘。（1） 過電流保護(hù)

24、宜用于降壓變壓器，保護(hù)的整定值，應(yīng)考慮事故時可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。（2） 復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不負(fù)荷靈敏性要求的降壓變壓器。（3） 負(fù)序電流和單項式低電壓起動的過電流保護(hù)，可用于63MVA及以上升壓變壓器。（4） 當(dāng)復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)或負(fù)序電流和單相式低壓起動的過電流保護(hù)不能滿足靈敏度性和選擇性要求時，可采用阻抗保護(hù)。查繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，第條。過負(fù)荷保護(hù)0.4MVA及以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單獨運(yùn)行，并作為其他負(fù)荷的電源時，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)應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過

25、負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)能反映變壓器各繞組的過負(fù)荷情況。對雙繞組升壓變壓器應(yīng)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)；對雙繞組降壓變壓器應(yīng)設(shè)在高壓側(cè)，當(dāng)三側(cè)都有電源時，則三側(cè)都應(yīng)裝過負(fù)荷保護(hù)，對于單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)繞組容量相同，則過負(fù)荷保護(hù)只裝在電源側(cè)；若三繞組容量不同，則在電源側(cè)和容量較小的一側(cè)分別裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)；對于雙側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。查繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，第條。零序電流保護(hù)110kV及以上中性點直接接地的電力網(wǎng)中，如變壓器的中性點直接運(yùn)行，對外部單相接地引起的過電流，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。用作變壓器外部接地短路時的后備保護(hù)。保護(hù)直接動

26、作于跳閘。查繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，第條。過勵磁保護(hù)高壓側(cè)電壓500KV的變壓器，對頻率降低和電壓升高引起的變壓器工作磁密過高，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護(hù)。保護(hù)由兩段組成，低定值段動作于信號，高定值段動作于跳閘。查繼電保護(hù)和安裝自動裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。本所采用變壓器保護(hù)：1、氣體保護(hù)(瓦斯保護(hù))2、變壓器的比率差動保護(hù)3、過電流保護(hù) 4、過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)采用單項式，帶時限動作于信號。5、復(fù)合電壓保護(hù)6、變壓器的溫度信號裝置4.2 線路保護(hù)配置方案4.2.1線路的繼電保護(hù)原理電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路以及負(fù)荷所組成的總體.因此,輸電線路的保護(hù)也至關(guān)重要的。 變電所線路中出現(xiàn)各

27、種故障，根據(jù)故障的不同需要的保護(hù)裝置也不同。在66KV及以下電壓等級的電力系統(tǒng)中，采用中性點不接地、經(jīng)高電阻或經(jīng)消弧線圈接地的工作方式。在這三種接地方式中，當(dāng)一相發(fā)生接地故障時，故障電流是各元件對地的電容電流，往往比負(fù)荷電流小得多，所以這種系統(tǒng)又叫小接地電流系統(tǒng)。為了保證選擇性、靈敏性及快速切除故障的要求，就必須采用性能更加完善的保護(hù)裝置距離保護(hù)。中性點不接地電網(wǎng)中故障的現(xiàn)象是：(1) 發(fā)生接地后,全系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓和零序電流。(2) 非故障線路保護(hù)安裝處,流過本線路的零序電容電流.容性無功功率是由母線指向非故障線路。(3) 故障線路保護(hù)安裝處,流過的是所有非故障元件的零序電容電流之和。而容性

28、無功功率是由故障線路指向母線,即其功率方向與非故障線路方向相反。根據(jù)以上線路故障出現(xiàn)的現(xiàn)象,DL400-91規(guī)程對線路的保護(hù)配置提出了以下要求.(1)100KV-200KV直接接地電力網(wǎng)的線路,應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)相間短路和接地短路的保護(hù).(2)110KV線路宜采用遠(yuǎn)后備保護(hù)方式.(3)對接地短路,應(yīng)按下列之一裝設(shè)保護(hù):(4)可采用接地距離保護(hù),并輔之以階段式或反時限零序電流保護(hù).(5)對相間短路,應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置:單側(cè)電流單回路,可裝設(shè)三相電流電壓保護(hù),如不能滿足要求,則裝設(shè)距離保護(hù);根據(jù)以上規(guī)程的要求,我為線路配置了距離保護(hù)、中性點不接地系統(tǒng)的接地保護(hù)(零序電流保護(hù))以及絕緣監(jiān)視裝置。零序電

29、流保護(hù)零序電流保護(hù)是利用故障元件的零序電流大于非故障元件，從而構(gòu)成有選擇性的保護(hù)。根據(jù)需要保護(hù)可動作于信號，也可動作于跳閘。這種保護(hù)一般使用在有條件安裝零序電流互感器的電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線上。當(dāng)單相接地電流較大，足以克服零序電流過濾器中的不平衡電流影響時，保護(hù)裝置可接于由三只電流互感器構(gòu)成的零序電流過濾器回路中。相間短路保護(hù)（1）無時限電流速斷保護(hù)根據(jù)對繼電保護(hù)速動性的要求，在簡單、可靠和保證選擇性的前提下，原則上力求裝設(shè)快速動作的保護(hù)。無時限電流速斷保護(hù)就是這樣的保護(hù)，它是反映電流升高而不帶時限動作的一種電流保護(hù)。當(dāng)線路上發(fā)生三相短路時，流過保護(hù)的短路電流為： 式中：系統(tǒng)等效電源的相

30、電動勢； 系統(tǒng)等效電源到保護(hù)安裝處之間的正序阻抗； 保護(hù)安裝處至短路點之間的正序阻抗。無時限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍可以用解析法求得，忽略系統(tǒng)各元件阻抗的電阻分量，按下式可計算出保護(hù)的動作電流： 解得最小的保護(hù)范圍為 （2）限時電流速斷保護(hù)由于無時限電流速斷保護(hù)一般不能保護(hù)線路全長，無法切除本線路無時限電流速斷保護(hù)范圍以外的短路故障，為此增設(shè)第二套電流速斷保護(hù)，即限時電流速斷保護(hù)。它的動作范圍應(yīng)包括被保護(hù)線路的全長。為了獲得動作的選擇性，第二套電流速斷保護(hù)必須帶時限，以便和相鄰線路段電流速斷保護(hù)相配合，通常所帶的時限只比瞬間電流速斷保護(hù)大一個或兩個時限級差t，所以稱它為限時電流速斷保護(hù)。此情況下

31、，它的保護(hù)范圍不超越相鄰線路段或段電流保護(hù)的保護(hù)范圍。其動作電流應(yīng)為：（為可靠電流，保護(hù)動作帶有一定延時，短路電流的非周期分量已經(jīng)衰減，故可靠系數(shù)可選比1.21.3小一些）。為了滿足選擇性要求看其是否在任何情況下都能保護(hù)線路全長，所以要進(jìn)行校驗，為了保護(hù)線路全長，限時電流速斷保護(hù)必須在最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生短路時。通常用靈敏度系數(shù)表示，即，式中在最小運(yùn)行方式下被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相金屬性短路故障時流經(jīng)保護(hù)的電流，為了保證線路末端短路故障時，保護(hù)裝置一定能夠動作，規(guī)程規(guī)定靈敏度系數(shù)應(yīng)大于或等于1.31.5。（3）定時限電流速斷保護(hù)定時限電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)線路的全長，但不能做為下一線

32、路保護(hù)的后備。而定時限過電流保護(hù)僅能保護(hù)線路全長，還能保護(hù)相鄰線路的全長，可以起到后備保護(hù)的作用。這是因為過電流保護(hù)不是按躲過某一短路電流，而是按躲過最大負(fù)荷電流來整定的，故它的動作電流值較低，靈敏度較高，保護(hù)范圍大。同限時電流速斷保護(hù)一樣，定時限過電流保護(hù)也是靠適當(dāng)選取動作電流和動作時限來獲得選擇性的。定時限過電流保護(hù)動作電流的整定要考慮一下兩個條件：（1）為確保過電流保護(hù)在正常運(yùn)行的情況下不動作，保護(hù)裝置的動作電流應(yīng)整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流即。（2）在外部短路故障切除后，已動作的電流繼電器能可靠返回。綜合以上兩個條件，引入返回系數(shù)，則保護(hù)裝置的動作電流用下式來確定：式中 可

33、靠系數(shù)，一般取1.151.25 電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.854.2.4無選擇性絕緣監(jiān)視裝置中性點不接地系統(tǒng)正常運(yùn)行時無零電壓，一旦發(fā)生單相接地故障時就會出現(xiàn)零序電壓。因此，可利用有無零序電壓來實現(xiàn)無選擇性的絕緣監(jiān)視裝置。在發(fā)電廠或變電所的母線上裝設(shè)一臺三相五柱式電壓互感器，在其星形接線的二次側(cè)接入三只電壓表，用以測量各相對地電壓，在開口三角側(cè)接入一只過電壓繼電器，帶延時動作于信號。因裝置給出的信號沒有選擇性，運(yùn)行人員只能根據(jù)信號和三個電壓表的指示情況判別故障相，而選不出故障線路。如要查尋故障線路，還需運(yùn)行人員依次短時斷開各條線路，根據(jù)零序電壓信號是否消失來確定出故障線路。4.3母線保護(hù)

34、配置方案母線的保護(hù)發(fā)電廠和變電所的母線，由于絕緣子和套管的污穢或閃絡(luò)，運(yùn)行人員的誤操作等，都可能引起單項接地或相間短路故障。在發(fā)生母線故障時將使停電的范圍擴(kuò)大，停電的時間增長，并將破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，為了避免事故的擴(kuò)大，應(yīng)裝設(shè)母線保護(hù)裝置，使可以有選擇地和快速得切除故障的母線段。在母線保護(hù)裝置動作時，連接在母線上的所有供電元件將同時被斷開，因此要求母線保護(hù)裝置在工作原理、接線和組成元件方面都有很高的可靠性，避免在母線保護(hù)誤動作或誤碰時帶來嚴(yán)重的后果。母線故障的類型，主要是單相接地和相間短路故障。與輸電線路故障相比較，母線故障的幾率雖較小，但其造成的后果卻十分嚴(yán)重。因此，必須采取措施來消除

35、母線故障所造成的后果。對發(fā)電廠和變電所的35千伏及以上的母線,在先列情況下應(yīng)裝設(shè)專用的母線保護(hù)裝置：（1）110千伏及以上的雙母線和分段單母線；（2）根據(jù)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，或使發(fā)電廠或重要用戶的電壓底于0.6倍的額定電壓，必須快速切除母線故障時，在110千伏及以上的單母線，重要發(fā)電廠得35千伏母線或高壓側(cè)為110千伏及以上的重要降壓變電所的35千伏母線。對于發(fā)電廠和大容量變電所6-10千伏的分段母線和并聯(lián)運(yùn)行的雙母線在下列情況下應(yīng)裝射專用的母線保護(hù)：（1）必須快速和有選擇性的切除一段或一組母線上的故障，以保證發(fā)電廠和重要負(fù)荷的運(yùn)行。（2）當(dāng)線路裝有電抗器，并且不允許短路器切除電抗器前的短路時。對

36、于110千伏及以上的中性點直接接地系統(tǒng)，母線保護(hù)裝置應(yīng)反映各種相間和接地短路故障，保護(hù)裝置由三相式組成。對于中性點非直接接地系統(tǒng)，母線保護(hù)裝置只應(yīng)反應(yīng)各種相間短路故障，保護(hù)裝置可由兩相式組成。單母線保護(hù)方案（1）母線完全差動保護(hù)，和其他差動保護(hù)一樣，也是按環(huán)流法的原理構(gòu)成。在母線的所有連接元件上必須裝設(shè)專用的電流互感器，而且這些電流互感器的變比和特性完全相同，并將所有電流互感器的端子也互相連接，差動繼電器則接于兩連接線之間，差動電流繼電器中流過的電流是所有電流互感器二次電流的相量和。這樣，在一次側(cè)電流總和為零時，在理想的情況下，二次側(cè)電流的總和也為零。（2）母線不差動保護(hù)，只需在有電源的元件上

37、裝設(shè)變比和特性完全相同的D級電流互感器。只在變壓器上裝設(shè)，且電流互感器只裝設(shè)在A、C兩相，按差動原理連接，在差動回路中接入1KD、2KD差動繼電器。因沒將所有的連接元件都接入差動回路，故稱為不完全差動保護(hù)。正常運(yùn)行時，差動繼電器中流過的是各饋電線路負(fù)荷電流之和；饋電線路上發(fā)生短路故障時，差動繼電器流過的是短路電流。 雙母線保護(hù)方案當(dāng)發(fā)電廠和重要變電所的高壓母線為雙母線時，為了提高供電可靠性。常采用雙母線通同時運(yùn)行，母線聯(lián)絡(luò)短路器處于投入狀態(tài)。按照一定的要求，每組母線上都固定連接約1/2的供電電源和輸電線路。這種母線成為固定連接母線。當(dāng)任意一組母線故障時，只切除接于該母線上的元件，而另一組母線上

38、的連接元件則照常運(yùn)行，從而縮小了停電范圍，并提高了供電可靠性。因此雙母線差動保護(hù)有：能區(qū)別哪一組母線故障的選擇元件；能區(qū)別區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障的起動元件。5 全所（廠）保護(hù)原理說明5.1變壓器氣體保護(hù)（瓦斯保護(hù)）變壓器氣體保護(hù)（瓦斯保護(hù)）的原理及組成當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生各種短路故障時由于短路電流和短路點電弧的作用，變壓器油和絕緣材料受熱分解，產(chǎn)生大量氣體，從油箱流向油枕上部。故障愈嚴(yán)重，產(chǎn)生氣體越多，流向油枕的氣流和油流速度也越快，利用這種氣體來實現(xiàn)的保護(hù)稱氣體保護(hù)。當(dāng)變壓器繞組發(fā)生匝數(shù)很少的匝間短路或嚴(yán)重漏油時，縱差動保護(hù)不會動作，而氣體保護(hù)能動作，當(dāng)繞組斷線，因為通過的是穿越性電流，此時縱差動

39、保護(hù)不會動作，但由于斷線處電弧的作用，氣體保護(hù)能反映動作。因此氣體保護(hù)除能反映上述故障外，還能起到作變壓器油箱內(nèi)短路故障時縱差動保護(hù)后備的作用。氣體保護(hù)的主要元件是氣體繼電器，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如下圖所示。為保證氣體順利經(jīng)氣體繼電器進(jìn)入油枕，變壓器頂蓋與水平面之間應(yīng)有1%-1.5%的坡度，聯(lián)接管道應(yīng)有2%-4%的坡度。      圖5-1 氣體繼電器安裝位置圖氣體保護(hù)的工作原理氣體保護(hù)主要是由氣體繼電器組成,它安裝在油箱與油枕之間的管道上。FJ380型復(fù)合式瓦斯繼電器結(jié)合圖4.1所示。這類繼電器有較好的防震性能。它是由擋板和開

40、口杯復(fù)合而成的，上下方各有一個帶干簧觸點的開口杯。正常時，上下開口杯都浸在油內(nèi)。由于開口杯及附件在油內(nèi)的策略所產(chǎn)生的力矩平衡錘4產(chǎn)生的力矩小，因此，開口杯處于上升位置，干簧觸點3斷開。當(dāng)發(fā)生輕微故障時，分解出少量氣體，此氣體上升并聚集在瓦斯繼電器上部，使瓦斯繼電器中油面下降，上開口杯露出油面。此時，開口杯及附件在空氣中的重力加上杯中油的重量，所產(chǎn)生的力矩大于在油中平衡錘所產(chǎn)生的力矩，因此，開口杯順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動磁鐵靠近，使上方的干簧觸點閉合，發(fā)出輕瓦斯動作信號。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時，產(chǎn)生大量氣體，在氣流和油流的沖擊下，擋板帶動下開口杯轉(zhuǎn)動，使下干簧觸點閉合，發(fā)出跳閘脈沖。當(dāng)嚴(yán)重漏油時，油面極度

41、下降，與上開口杯動作原理相同，也可使下開口杯動作于跳閘。圖5-2變壓器瓦斯保護(hù)結(jié)構(gòu)圖瓦斯保護(hù)原理電路工作原理：1是瓦斯繼電器；2是信號繼電器；3是出口繼電器；4是聯(lián)片。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器的上觸點閉合，作用于至延時信號；發(fā)生嚴(yán)重故障時，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點閉合，經(jīng)信號繼電器，發(fā)出報警信號，同時通過聯(lián)片使出口繼電器動作使斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點閉合，也可以利用切換片XB切換位置，只給出報警信號。（如圖5-3所示）圖5-3 變壓器瓦斯保護(hù)原理圖為了消除復(fù)合式瓦斯繼電器的下觸點在發(fā)生重瓦斯時可能有跳動（接觸不穩(wěn)定）現(xiàn)象，出口繼電器有自保持觸點。只要瓦斯

42、繼電器的下觸點一閉合，CKJ就動作并自保持。當(dāng)斷路器跳閘后，斷路器的輔助觸點斷開自保持回路，使CKJ恢復(fù)起始位置。瓦斯保護(hù)的原理接線圖上面的觸點表示“輕瓦斯保護(hù)”，動作后經(jīng)延的發(fā)出報警信號。下面的觸點表示“重瓦斯保護(hù)”，動作后起動變壓器保護(hù)的總出口繼電器，使斷路器跳閘。     圖5-4瓦斯保護(hù)原理接線圖變壓器瓦斯保護(hù)的范圍變壓器瓦斯保護(hù)的范圍 瓦斯保護(hù)的范圍是變壓器內(nèi)部多相短路；匝間 短路，匝間與鐵心或外皮短路；鐵心故障（發(fā)熱燒損）；油面下降或漏油；分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良。 瓦斯保護(hù)評價瓦斯保護(hù)的優(yōu)點是不僅能反映變壓器油箱內(nèi)部的各種故障，而且還能反映差動

43、保護(hù)所不能反映的不嚴(yán)重的匝間短路和鐵心故障。此外，當(dāng)變壓器內(nèi)部進(jìn)入空氣時也有所反映。因此，是靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、動作迅速的一種保護(hù)。 其缺點是不能反映變壓器外部故障（套管和引出線），因此瓦斯保護(hù)不能作為變壓器各種故障的唯一保護(hù)。瓦斯保護(hù)抵抗外界干擾的性能較差，例如劇烈的震動就容易誤動作。如果在安裝瓦斯繼電器時未能很好地解決防油問題或瓦斯繼電器不能很好地防水，就有可能漏油腐蝕電纜絕緣或繼電器進(jìn)水而造成誤動作。5.2變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)變壓器縱差保護(hù)原理變壓器縱差保護(hù)單相原理接線圖如18所示：在變壓器縱動保護(hù)外部保護(hù)時一次側(cè)流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小。差動繼電器不動作。當(dāng)D2點

44、短路時此時流過差動回路的電流為I1+I2。此時電流大于差動繼電器動作電流，繼電器動作跳閘。在實現(xiàn)變壓器差動保護(hù)時，應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位，一般講它們都不同。故在實現(xiàn)變壓器差動保護(hù)時，應(yīng)首先考慮對兩側(cè)電流進(jìn)行相位補(bǔ)償，在進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，都能保證正常運(yùn)行和外部短路時繼電器中的電流等于零(理想)。此外，在實現(xiàn)差動保護(hù)時,還應(yīng)考慮兩個特點,一個是變壓器勵磁涌流,另一個是變壓器差動保護(hù)的不平衡保護(hù)。按環(huán)流法接線變壓器縱差是利用比較變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流和幅值和相位的原理構(gòu)成的。它主要是由接于差動回路的三個差動繼電器組成。為了擴(kuò)大縱差保護(hù)范圍,電流互感器應(yīng)盡量靠近斷路器。本設(shè)計的變壓

45、器容量為90MVA，因此采用的是BCH2型差動繼電器。它主要是用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及變流發(fā)電機(jī)的單相差動保護(hù)線路中作為主保護(hù)，繼電器能預(yù)防在非故障狀態(tài)時出現(xiàn)的暫太電流的作用。BCH2型差動繼電器由兩部分組成：DL11E型電流繼電器和中間速飽和變流器。 當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或是外部短路時，注入差動繼電器的電流為不平衡電流。由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，故該不平衡電流值很小，注入電流繼電器內(nèi)的電流(為兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差)，保護(hù)不動作。當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，只要不平衡電流大于繼電器的起動電流，則繼電器動作，瞬時使變壓器的兩側(cè)斷路器19DL和20DL跳閘。縱差動保護(hù)的接

46、線當(dāng)側(cè)K2點發(fā)生短路故障時，保護(hù)經(jīng)t2時限跳開2QF，使I、兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生短路故障而主保護(hù)拒動，則經(jīng)t1時限跳開三側(cè)斷路器，使變壓器退出運(yùn)行。正確接法一，見圖5-6：TA二次側(cè)形接法將A相K1接B相K2，B相K1接C相K2，C相K1接A相K2構(gòu)成三角形，然后自A、B、C、三相的K1端各引二次線進(jìn)入三個縱差繼電器線圈1CJ、2CJ、3CJ，TA二次側(cè)Y形接法為a、b、c三相K2短接并接地構(gòu)成星形，三相K1端各引二次線進(jìn)入三個縱差繼電器線圈1CJ、2CJ、3CJ的正確接法。 注意：由于本設(shè)計變壓器為兩繞組變壓器，接法為Y/D11。所以變壓器角形側(cè)電流互感器為星形接法，變壓器星形側(cè)

47、電流互感器為角形接法。這樣做可以補(bǔ)償幅值和相位。5.3變壓器過負(fù)荷保護(hù) 由于本次設(shè)計的變壓器容量90MVA屬于中、小型變壓器。所以采用的是定時限過負(fù)荷保護(hù),反應(yīng)變壓器三相對稱過負(fù)荷，變壓器的過負(fù)荷原理與發(fā)電機(jī)相似也是由電流繼電器和SJ組成。因為是反應(yīng)三相對稱過負(fù)荷,所以只需在一相中接入電流繼電器動作后延時發(fā)出信號。正常運(yùn)行時電流繼電器不動作，當(dāng)出現(xiàn)過負(fù)荷電流時，故障電流大于電流繼電器動作值或定值，電流繼電器動作時間繼電器開始計時，到達(dá)設(shè)定時間后故障仍未消失,發(fā)出信號報警。5.4變壓器過電流保護(hù)變壓器的過電流保護(hù)主要是裝設(shè)在降壓變壓器的高壓側(cè)。過電流保護(hù)的測量元件為電流繼電器，延時元件時間繼電器

48、，其保護(hù)單相原理如圖5-8所示：當(dāng)短路電流達(dá)到或超過電流繼電器的動作定值時，電流繼電器動作并起動時間繼電器，經(jīng)給定的延時后時間繼電器的動合觸點閉和，出口繼電器將變壓器從運(yùn)行的設(shè)備中切除保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。 當(dāng)三繞組變壓器外部發(fā)生短路故障時，為盡可能縮小停電范圍，過電流保護(hù)應(yīng)有選擇地跳開故障側(cè)的斷路器，以保證其他兩側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。如果變壓器內(nèi)部發(fā)生短路故障，則過電流保護(hù)應(yīng)起到后備作用。所以三繞組變壓器的過電流保護(hù)應(yīng)按如下原則配置。單側(cè)電源的三繞組變壓器，過流保護(hù)宜裝于電源側(cè)及主負(fù)荷側(cè)，例如I側(cè)及側(cè)，側(cè)以t3延時跳開3QF；I側(cè)有兩個時限t1和t2,以t2時限跳開2QF，以t1時限跳開變壓器各側(cè)斷路器

49、。且動作時限滿足t3t2t1。即t2=t3+t，t1=t2+t的要求。5.5零序電流保護(hù)電力系統(tǒng)中，接地故障常常是故障的主要方式，因此，大電流接地系統(tǒng)中的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地（零序）保護(hù)，作為相鄰元件及變壓器本身主保護(hù)的后備保護(hù)。大跡地系統(tǒng)發(fā)生跡地短路時，零序電流的分布的大小與系統(tǒng)中變壓器中性點接地的太數(shù)和位置有關(guān)。對于有兩臺以上的變壓器的，可使部分變壓器中性點接地，以保證在各種運(yùn)行方式下，變壓器中性點接地的數(shù)目和位置盡量維持不變，從而保證零序保護(hù)有穩(wěn)定的保護(hù)范圍和足夠的靈敏度。當(dāng)接地運(yùn)行時，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)；當(dāng)不接地運(yùn)行時，為防止電網(wǎng)單相接地故障點處出現(xiàn)間隙電弧引起過電壓損壞

50、變壓器，應(yīng)裝設(shè)零序電壓保護(hù)；零序電流元件3Io用來反應(yīng)放電間隙擊穿的情況。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地短路時，中性點接地運(yùn)行變壓器由其零序電流保護(hù)動作于切除；若高壓母線上一面，沒有中性點接地運(yùn)行的變壓器時，中性點將發(fā)生過電壓，可導(dǎo)致發(fā)電間隙擊穿，此時中性點不接地運(yùn)行變壓器將由反間隙放電電流的零序電流保護(hù)瞬時動作于切除；如果中性點過電壓不足以使放電間隙擊穿，則可由零序電壓保護(hù)經(jīng)延時t切除。5.6變壓器復(fù)合電壓起動電流 復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)原理圖與發(fā)電機(jī)相似。復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)主要裝設(shè)在升壓變壓器的低她側(cè)，電壓起動元件是由低電壓繼電器YJ和負(fù)序電壓繼電器FYJ組成，YJ的線圈經(jīng)過FYJ的常閉觸點接于電

51、壓。當(dāng)發(fā)生三相短路時，短路初瞬間會出現(xiàn)負(fù)序電壓，F(xiàn)YJ動作，斷開加在低壓繼電器YJ上的電壓，從而使YJ動作。負(fù)序電壓消失后，雖然低電壓繼電器重新接于線電壓上，但由于三相短路電壓較低，不能返回而處于動作狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生不對稱短路時，故障相電流繼電器動作，負(fù)序電壓繼電器動作，致使YJ動作，起動BZJ。相電流繼電器通過BZJ常開觸點起動時間繼電器SJ，經(jīng)整定延時起動信號和出口繼電器，將發(fā)電機(jī)出口短路器斷開。為防止外部短路引起的過電流和作為變壓器縱差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。后備保護(hù)的方案有過電流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)和低壓阻抗保護(hù)等。第二篇 計算書1 短路電流計

52、算1.1短路計算短路計算的一般規(guī)定在計算短路電流計算時，我們一般采用三相短路電流，下面就用不同短路形式下短路電流計算公式來比較一下為什么計算三相短路電流。從比較中可以看出發(fā)生三相短路電流時是最嚴(yán)重的短路情況。計算各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計算公式發(fā)電機(jī)G的電抗計算公式：變壓器T的電抗計算公式：雙繞組變壓器電力線路L的電抗計算公式：1.2線路參數(shù)部分：L1： XL1=0.4×43=17.2 XL1*=XL1×=17.2×=0.033L2： XL2=0.4×35.6=14.24 XL2*=XL2×=14.24×=0.027L3： XL3=0.4&

53、#215;15.04=6.016 XL3*=XL3×=6.016×=0.152L4: XL4=0.4×15.04=6.016 XL4*=XL4×=6.016×=0.152L5: XL5=0.4×7.6=3.04 XL5*=XL5×=3.04×=0.077L6: XL6=0.4×8.6=3.44 XL6*=XL6×=3.44×=0.087L7: XL7=0.4×10.8=4.32 XL7*=XL7×=4.32×=0.109L8: XL8= XL7=0.4&#

54、215;10.8=4.32 XL8*=XL8×=4.32×=0.109變壓器參數(shù) 系統(tǒng)：因為S1、S2和S3三個系統(tǒng)的容量都為無窮大,所以根據(jù)工程計算的一般規(guī)定認(rèn)為:系統(tǒng)S1的電勢E1=1系統(tǒng)S2的電勢E2=1 系統(tǒng)S3的電勢E3=1 1.3豐收電廠：豐收電廠最大,陵東雙回線 X*=0.265 XS3*豐收電廠最大,陵東單回線 X*=0.385 XS3*=0.385-0.109=0.276豐收電廠最小,陵元雙回線 X*=0.347 XS3*豐收電廠最小,陵元單回線 X*=0.462 XS3*=0.462-0.109=0.3531.4等值電路圖(標(biāo)幺值)及短路點選擇： 圖1-1變電所等值電路圖1.5 短路計算：根據(jù)設(shè)計題目中所給