變電站繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置整定計(jì)算畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、上海電力學(xué)院成教院本/?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：110KV南匯濱海變電站繼電保護(hù)及其自動(dòng)裝置整定計(jì)算專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化（市場(chǎng)營(yíng)銷） 年級(jí)：2010級(jí)學(xué)生姓名： 徐少中 學(xué)號(hào)：311062-012指導(dǎo)教師： 胡道玖 2012 年 5月110KV南匯濱海變電站繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置整定計(jì)算摘要：本文針對(duì)110KV中性點(diǎn)接地電網(wǎng)發(fā)生短路時(shí)的特點(diǎn)，對(duì)110KV烏江變電所的主變和各電壓等級(jí)出線進(jìn)行繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的配置和繼電保護(hù)整定計(jì)算。主變的主保護(hù)為瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)包括復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)、零序過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等；110KV出線的主保護(hù)為距離保護(hù)，后備保護(hù)為零序過(guò)電流保護(hù)；3

2、5KV和10KV所有出線配置保護(hù)為過(guò)電流保護(hù)段和過(guò)電流保護(hù)段；變電所的自動(dòng)裝置包括自動(dòng)重合閘、備用電源自投入、按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置等。本變電站繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的配備嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)手冊(cè)，滿足變電站繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)要求，參照系統(tǒng)實(shí)際情況，符合繼電保護(hù)的“四性”。在大量參閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上完成，在大學(xué)所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上得以延伸。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；自動(dòng)裝置；主保護(hù)；后備保護(hù)【Abstract】In this paper, according to the characteristics of the 110 KV Neutral Ground Network when the short circu

3、it occurredThe protection relay and automatic device for the main transformer and the lines of all the voltage in 110KV are allocated in Wujiang SubstationThe main protection of the main transformer is gas protection and the longitudinal differential protection，the backup protection of the main tran

4、sformer is voltage start of the current protection、zero sequence over-current protection、overload protection and so onThe main protection of the lines in 110KV is distance protection，the backup protection of the lines in 110KV is zero sequence over-current protectionThe main protection of the lines

5、in 35KV and 10KV is the section of the current protection，the backup protection of the lines in 35KV and 10KV is the section of the current protection. The automatic device of the substation include the automatic reclosing、the standby power input、by reducing the frequency automatic load device and s

6、o on. The configuration of the protection relay and automatic device in the station strictly obey the design manual，meet the design requirements of the protection relay and automatic device in the stationIn line with the actual situation of the power system and the “four characteristics” Based on ma

7、ny of this kind literature,extend the knowledge in collegeKey Words:Protection relay；Automatic device；Main protection；Backup protection目錄1 引言52 變電所繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置82.1 變電所繼電保護(hù)配置82.1.1 主變保護(hù)配置82.1.2 110KV線路保護(hù)配置102.1.3 35KV和10KV出線保護(hù)配置122.2 變電所自動(dòng)裝置配置132.2.1 備用電源自投入132.2.2 自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置152.2.3 自動(dòng)重合閘163主變的保護(hù)定值計(jì)算1

8、83.1 主變保護(hù)配置183.21主變的保護(hù)定值計(jì)算191主變的瓦斯保護(hù)191主變的縱差動(dòng)保護(hù)203.32主變的保護(hù)定值計(jì)算342主變的瓦斯保護(hù)342主變的縱差動(dòng)保護(hù)344結(jié)論381 引言電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、防止事故發(fā)生或擴(kuò)大起重大作用。電力系統(tǒng)中的所有一次設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于外力、絕緣老化、自然因素、過(guò)電壓、誤操作、設(shè)計(jì)制造缺陷等原因會(huì)發(fā)生例如短路、斷線等故障1。最常見(jiàn)的，同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是發(fā)生各種類型的短路。各種類型的短路包括三相短路，兩相短路，兩相短路接地和單相接地短路。不同類型短路發(fā)生的概率是不同的，不同類型短路電流的大

9、小也不同，一般為額定電流的幾倍到幾十倍。大量的現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在高壓電網(wǎng)中，單相接地短路次數(shù)占所有短路次數(shù)的85以上。各種短路等故障及不正常運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)生，均要靠系統(tǒng)中的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置切除。為了在故障后迅速恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，或盡快消除運(yùn)行中的異常情況，以防止大面積的停電和保證對(duì)重要用戶的連續(xù)供電，常采用一些自動(dòng)化措施，完成這些任務(wù)的自動(dòng)裝置統(tǒng)稱為電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置2。電網(wǎng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的四性的要求：可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。其中可靠性是“四性”的前提，在擬制、配置和維護(hù)保護(hù)裝置時(shí)，都必須滿足可靠性的要求。電力系統(tǒng)時(shí)非常復(fù)雜的有機(jī)聯(lián)系的整體，任一電力設(shè)備

10、和線路的故障不能及時(shí)切除，都可能影響整個(gè)電力系統(tǒng)，影響程度大小主要視電力設(shè)備和線路在電力系統(tǒng)中所處地位或重要性而定3。因此，不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)中，各電力設(shè)備和線路對(duì)“四性”的要求是有區(qū)別的，這是影響電網(wǎng)繼電保護(hù)配置的主要原因。在確定電網(wǎng)繼電保護(hù)配置方案的具體設(shè)計(jì)中，一般要考慮如下問(wèn)題：1.電網(wǎng)的電壓等級(jí)。一定的電壓等級(jí)決定了一定的電網(wǎng)容量、供電負(fù)荷大小與供電范圍。同時(shí)，不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)具有不同的機(jī)電和電磁特性4。2.中性點(diǎn)接地方式。中性點(diǎn)接地方式主要影響電網(wǎng)中接地保護(hù)的選型和配置。對(duì)中性點(diǎn)直接接地網(wǎng)，反應(yīng)相間故障的繼電保護(hù)采用三相式，而中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)，反應(yīng)相間故障的繼電保護(hù)采用兩相式。

11、3.電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方式。在電網(wǎng)電壓、中性點(diǎn)接地方式確定后，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)方式是影響繼電保護(hù)方案的主要因素，雖然目前已有許多適應(yīng)性很強(qiáng)的性能完善的繼電保護(hù)，但繼電保護(hù)還不能保證任何形式的電網(wǎng)都能滿足“四性”的要求。4.電網(wǎng)對(duì)有選擇行切除故障時(shí)間的要求5.故障類型及機(jī)率6.電網(wǎng)的事故教訓(xùn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)7.保護(hù)應(yīng)具有靈活性8.設(shè)計(jì)方案要具有統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置由于本身的特點(diǎn)和重要性，要求采用成熟的特別是符合我國(guó)電網(wǎng)要求的有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)。不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接線和運(yùn)行方式必將導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置配置困難，接線復(fù)雜，有時(shí)為適應(yīng)一次部分某些特殊需要采用一些不成熟的非常規(guī)保護(hù)裝置，由此往往引起保

12、護(hù)誤動(dòng)，甚至使一般性故障擴(kuò)大為系統(tǒng)性事故，設(shè)計(jì)中必須引以為戒。為了確保故障元件能夠從電力系統(tǒng)中被切除，一般每個(gè)重要的電力元件配備兩套保護(hù)，一套為主保護(hù)，一套為后備保護(hù)5。實(shí)踐證明，保護(hù)裝置拒動(dòng)、保護(hù)回路中的其他環(huán)節(jié)損壞、斷路器拒動(dòng)、工作電源不正常乃至消失等時(shí)有發(fā)生，造成主保護(hù)不能快速切除故障，這時(shí)需要后備保護(hù)來(lái)切除故障。由后備保護(hù)動(dòng)作切除故障，一般會(huì)擴(kuò)大故障造成的影響。為了最大限度的縮小故障對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響，應(yīng)保證由主保護(hù)快速切除任何類型的故障，一般后備保護(hù)都延時(shí)動(dòng)作，等待主保護(hù)確實(shí)不動(dòng)作后才動(dòng)作。因此，主保護(hù)和后備保護(hù)之間存在動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作靈敏度的配合6。繼電保護(hù)科學(xué)和技術(shù)是隨電

13、力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。19世紀(jì)初，繼電器才廣泛用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過(guò)電流繼電器。1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端電流的電流差動(dòng)保護(hù)原理，1910年方向性電流保護(hù)開(kāi)始應(yīng)用。1975年前后誕生了行波保護(hù)裝置。20世紀(jì)50年代，隨著晶體管的發(fā)展，出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置。20世紀(jì)80年代后期，靜態(tài)繼電保護(hù)裝置由晶體管式向集成電路式過(guò)渡。20世紀(jì)70年代后期，出現(xiàn)了性能比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)并投入系統(tǒng)試運(yùn)行。我國(guó)的微機(jī)保護(hù)研究起步于20世紀(jì)70年代末期、80年代初期，盡管起步晚，但是進(jìn)展卻很快。經(jīng)過(guò)10年左右的奮斗，到了80年代末，計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)，特別是輸電線路微機(jī)保護(hù)已

14、達(dá)到了大量實(shí)用的程度。我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究過(guò)程中，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過(guò)鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開(kāi)了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上的新一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開(kāi)辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于1989年、1994年通過(guò)鑒定，投入運(yùn)行。微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過(guò)鑒定。微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993年、1996年通過(guò)鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼

15、電保護(hù)裝置。因此到了90年代，我國(guó)繼電保護(hù)進(jìn)入了微機(jī)時(shí)代。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，并且應(yīng)用于實(shí)際之中。 請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng) 瀏覽更多信息繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展7。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢(shì)8:1.自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用2.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用3.變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)總之，微機(jī)保護(hù)必將隨著各

16、種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展呈現(xiàn)更新的特征，也將獲得更廣泛的應(yīng)用。2 變電所繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置2.1 變電所繼電保護(hù)配置 主變保護(hù)配置變壓器的故障及異常運(yùn)行方式有：1. 變壓器外部短路引起的過(guò)電流。2. 負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷。3. 變壓器溫度升高和冷卻能力的下降。4. 變壓器繞組的匝間短路。5. 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，外部接地故障引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓。6. 變壓器繞組及其引出線的相間短路和中性點(diǎn)接地側(cè)的單相接地短路。這些不正常運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使繞組和鐵芯過(guò)熱。此外，對(duì)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)有可能造成變壓器重點(diǎn)過(guò)電壓，威脅變壓器的絕緣。110KV電壓等級(jí)的變

17、壓器，根據(jù)技術(shù)規(guī)程，規(guī)定應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)裝置9：1. 對(duì)于變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。2. 對(duì)于變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障，可裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。按照躲過(guò)最大不平衡電流方法的不同，變壓器差動(dòng)繼電器可按照不同的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此分成很多類，如帶磁制動(dòng)特性的BCH-1、帶短路線匝的BCH-2、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。主變配備的縱差動(dòng)保護(hù)采用RCS-9671/3型二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的變壓器縱差動(dòng)保護(hù)裝置。該裝置利用二次諧波制動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)主變的保護(hù)。3對(duì)于外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，采用復(fù)合電壓起動(dòng)

18、的過(guò)電流保護(hù)。針對(duì)相間短路的保護(hù)有過(guò)電流保護(hù)、低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)和復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)。復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)時(shí)低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)的一個(gè)發(fā)展。它將原來(lái)的三個(gè)繼電器改由一個(gè)負(fù)序過(guò)電壓繼電器和一個(gè)接于線電壓上的低電壓繼電器組成。由于發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)負(fù)序過(guò)電壓，故負(fù)序過(guò)電壓繼電器作為不對(duì)稱故障的電壓保護(hù)，而低電壓繼電器則作為三相短路故障時(shí)的電壓保護(hù)。 對(duì)于中壓側(cè)及低壓側(cè)均無(wú)電源的三繞組變壓器，復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)裝于電源測(cè)和低壓側(cè)。低壓側(cè)作為外部短路后備，以較短時(shí)限斷開(kāi)該側(cè)斷路器；電源側(cè)保護(hù)作為變壓器內(nèi)部故障及中壓側(cè)外部短路的后備，帶兩段時(shí)限，以第一段時(shí)限斷開(kāi)中壓側(cè)短路器，以第二段時(shí)限斷開(kāi)

19、全部斷路器。4.對(duì)110KV及以上中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，采用零序電流保護(hù)反應(yīng)變壓器接地短路。 電力系統(tǒng)中，接地故障是最常見(jiàn)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)。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)于中壓側(cè)及低壓側(cè)均無(wú)電源的三繞組變壓器，零序電流保護(hù)安裝于高壓側(cè)和中壓側(cè)，即110KV側(cè)和35KV側(cè)。5.為防御長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)負(fù)荷對(duì)設(shè)備的破壞，應(yīng)根據(jù)可能的過(guò)負(fù)荷情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，帶時(shí)限作用于信號(hào)。2.1.2 110KV線路保護(hù)配置在我國(guó)除個(gè)別110KV及154KV地區(qū)電網(wǎng)外，其余110KV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)均屬于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，應(yīng)裝

20、設(shè)防御單相及多相短路與接地的保護(hù)。從繼電保護(hù)的觀點(diǎn)來(lái)看，中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)的特點(diǎn)及對(duì)保護(hù)的影響主要有以下幾點(diǎn)10：（1）中性點(diǎn)直接接地的高電壓電網(wǎng)的顯著特點(diǎn)是單相接地時(shí)有較大的零序電流，因此要求快速切除故障；（2）由于短路、操作或負(fù)載突變，可能引起系統(tǒng)振蕩，產(chǎn)生電氣量的對(duì)稱脈動(dòng)變化，因此要求裝設(shè)振蕩閉鎖裝置；（3）當(dāng)送電線采用單相自動(dòng)重合閘或按相檢修時(shí)，將出現(xiàn)短時(shí)或長(zhǎng)期非全相運(yùn)行，產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)序和零序分量；常見(jiàn)的線路保護(hù)有以下幾種：三段式電流保護(hù)，距離保護(hù)，零序電流保護(hù)，縱聯(lián)保護(hù)。三段式電流保護(hù)常應(yīng)用于35KV及以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。計(jì)算、整定、接線簡(jiǎn)單，該保護(hù)的定值選擇、保護(hù)范圍、以及靈敏度

21、等受系統(tǒng)的運(yùn)行方式變化影響較大。因此598線路不采用三段式電流保護(hù)距離保護(hù)是利用短路時(shí)電壓、電流同時(shí)變化的特征，測(cè)量電壓與電流的比值，反應(yīng)故障到保護(hù)安裝處的距離而工作的保護(hù)?？捎糜?10KV及以上電網(wǎng)中，保護(hù)范圍穩(wěn)定，靈敏度高，受系統(tǒng)運(yùn)行方式影響較小，可反應(yīng)相間短路故障和接地故障。因此598線路采用距離保護(hù)作為主保護(hù)。零序電流保護(hù)的靈敏性較高，穩(wěn)定性也較高，對(duì)于系統(tǒng)發(fā)生的某些不正常運(yùn)行狀態(tài)，如系統(tǒng)振蕩、短時(shí)過(guò)負(fù)荷等，零序電流保護(hù)不受他們的影響?？捎糜?10KV及以上的電網(wǎng)中，但是該保護(hù)對(duì)于運(yùn)行方式變化很大或接地點(diǎn)變化很大的電網(wǎng)，常不能滿足其對(duì)保護(hù)的要求。因此598線路采用零序電流保護(hù)作為其后備

22、保護(hù)。縱聯(lián)保護(hù)時(shí)利用線路兩端的電氣量在故障與非故障時(shí)的特征差異構(gòu)成保護(hù)的。當(dāng)線路發(fā)生區(qū)內(nèi)故障、區(qū)外故障時(shí)，電力線兩端的電流波形、功率方向、電流相位以及兩端的測(cè)量阻抗都具有明顯的差異，利用這些差異可以構(gòu)成不同原理的縱聯(lián)保護(hù)。縱聯(lián)保護(hù)常用于220KV及以上電網(wǎng)中。因此110KV598烏工線采用距離保護(hù)作為主保護(hù)，采用零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)。2.1.3 35KV和10KV出線保護(hù)配置輸電線上發(fā)生相間短路時(shí)，故障相的電流增大，當(dāng)線路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，繼電器將動(dòng)作于跳閘。過(guò)電流保護(hù)接線簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速。對(duì)于35KV和10KV的出線，采用不帶方向的三段式過(guò)電流保護(hù)作為主保護(hù)及后備保護(hù)，可以滿足選擇性、靈敏

23、性及快速切除故障的要求。段電流保護(hù)又稱無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)，為主保護(hù)的瞬時(shí)動(dòng)作段，本段保護(hù)不經(jīng)時(shí)限元件，而以本身固有動(dòng)作時(shí)限發(fā)出跳閘脈沖。它能使被保護(hù)線路上一部分或大部分的相間故障都能有選擇性地瞬時(shí)切除，這將壓縮與其有配合關(guān)系的相鄰線路上的其他后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，從而降低電網(wǎng)內(nèi)各處與其有配合關(guān)系的保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，提高系統(tǒng)保護(hù)水平。段電流保護(hù)按照出線末端在最大運(yùn)行方式下，發(fā)生三相短路時(shí)產(chǎn)生的最大短路電流整定。并利用保護(hù)范圍校驗(yàn)其靈敏度。段電流保護(hù)又稱定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，為后備保護(hù)段，它作為本線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的近后備保護(hù)，也作為過(guò)負(fù)荷時(shí)的保護(hù)。段電流保護(hù)的是按照最大負(fù)荷電流來(lái)整定。并利用出線末端在最小

24、運(yùn)行方式下，發(fā)生兩相短路時(shí)產(chǎn)生的最小短路電流校驗(yàn)其靈敏度。因此35KV和10KV的出線配置段過(guò)電流保護(hù)和段過(guò)電流保護(hù)。2.2 變電所自動(dòng)裝置配置電力技術(shù)不斷發(fā)展，要求發(fā)電廠和變電所裝設(shè)各種自動(dòng)裝置，這些自動(dòng)裝置在發(fā)電廠和變電所的主要作用有以下幾點(diǎn)11：(1)保證電力系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，消除運(yùn)行人員在執(zhí)行某項(xiàng)操作時(shí)可能發(fā)生的不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤的動(dòng)作；(2)減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度或代替人的活動(dòng)；(3)保證電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，使運(yùn)行人員及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷運(yùn)行中的異常情況并及時(shí)處理。變電所常用的自動(dòng)裝置有以下幾種：1.備用電源自投入2.自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置3.自動(dòng)重合閘現(xiàn)對(duì)本變電所配置自動(dòng)裝置詳細(xì)敘述。

25、備用電源自投入備用電源自投入主要用于備用變壓器、備用線路和發(fā)電廠變電所的所用變備用電源自投入，簡(jiǎn)稱BZT。備用電源自投入的有關(guān)斷路器控制接線除了滿足控制回路設(shè)計(jì)要求以外，還要滿足以下要求：工作電源故障或其斷路器被錯(cuò)誤地?cái)嚅_(kāi)時(shí)，備用電源能自動(dòng)投入；備用電源斷路器的合閘脈沖應(yīng)是短脈沖，只允許自動(dòng)投入裝置動(dòng)作一次；BZT裝置的閉鎖開(kāi)關(guān)應(yīng)按廠用母線段各自獨(dú)立裝設(shè)。備用電源自投入可按照切換方式分為同時(shí)切換、相繼切換、并聯(lián)切換、延時(shí)切換、各壓級(jí)電器檢定的切換。本變電所10KV105和106線互為備用，可以采用并聯(lián)切換的方式(也稱塔接式切換)，切換過(guò)程是線合備用電源斷路器，工作電源與備用電源并聯(lián)后再跳開(kāi)工作

26、電源斷路器。并聯(lián)切換的優(yōu)點(diǎn)是切換過(guò)程不停電，無(wú)擾動(dòng)。但有一定的切換條件，即廠用工作與備用電源之間初始相角不能太大。自動(dòng)投入裝置，應(yīng)符合下列要求： 1.保證備用電源在電壓、工作回路斷開(kāi)后才投入備用回路。 2.工作回路上的電壓，不論因何原因消失時(shí)，自動(dòng)投入裝置均應(yīng)延時(shí)動(dòng)作。 3.手動(dòng)斷開(kāi)工作回路時(shí)，不起動(dòng)自動(dòng)投入裝置。 4.保證自動(dòng)投入裝置只動(dòng)作一次。 5.備用電源自動(dòng)投入裝置動(dòng)作后，如投到故障上，必要時(shí)，應(yīng)使保護(hù)加速動(dòng)作。 6.備用電源自動(dòng)投入裝置中，可設(shè)置工作電源的電流閉鎖回路。 自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置頻率是電能質(zhì)量的基本指標(biāo)之一，再正常情況下系統(tǒng)的頻率應(yīng)保持在50Hz，運(yùn)行頻率合它的額定值之間

27、允許差值為內(nèi)。頻率降低導(dǎo)致用電企業(yè)的機(jī)械生產(chǎn)率下降，產(chǎn)品質(zhì)量降低。更為嚴(yán)重的是給電力系統(tǒng)工作帶來(lái)危害。使廠用機(jī)械出力降低。為保證系統(tǒng)有足夠的容量不發(fā)生有功缺額，除了當(dāng)因事故發(fā)生功率缺額時(shí)，應(yīng)由自動(dòng)低頻減載裝置(ZPJH)斷開(kāi)一部分次要負(fù)荷。還要采取以下措施：1. 裝設(shè)調(diào)頻機(jī)組，解決尖峰負(fù)荷時(shí)用電的問(wèn)題，保證頻率的恒定；2. 在系統(tǒng)內(nèi)合理裝設(shè)調(diào)相機(jī)，解決系統(tǒng)內(nèi)無(wú)功不足，以提高功率因數(shù)；3. 系統(tǒng)裝設(shè)調(diào)頻調(diào)壓裝置。當(dāng)由于功率缺額造成頻率下降時(shí)，自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置應(yīng)按各輪整定值動(dòng)作，按ZPJH接線中所接的用戶順序切除。為了確定ZPJH的輪數(shù)，首先應(yīng)定出裝置的動(dòng)作頻率范圍，即選定第一輪起動(dòng)頻率和末輪

28、的啟動(dòng)頻率。第一輪啟動(dòng)頻率的選擇：根據(jù)系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)特性，在事故初期如能及早切除負(fù)荷功率，對(duì)延緩頻率下降過(guò)程是有利的，因此宜選的高一些，但又必須計(jì)及電力系統(tǒng)動(dòng)用旋轉(zhuǎn)備用容量所需的時(shí)間延遲，所以一般的啟動(dòng)頻率定在48.549Hz.末輪的啟動(dòng)頻率受頻率崩潰或電壓崩潰的限制，對(duì)于高溫高壓的火電廠，頻率低于4646.5Hz時(shí)，廠用電已經(jīng)不能工作，因此末輪的啟動(dòng)頻率以不低于4646.5Hz為宜。確定了第一輪啟動(dòng)頻率和末輪的啟動(dòng)頻率后，就可在該頻率范圍內(nèi)按頻率級(jí)差分成n級(jí)斷開(kāi)負(fù)荷，即，極數(shù)越大，每級(jí)斷開(kāi)的負(fù)荷越小，這樣裝置所切除的負(fù)荷量就越有可能接近于世紀(jì)功率缺額，具有較好的適應(yīng)性。自動(dòng)重合閘自動(dòng)重合閘裝置

29、是將因故跳開(kāi)后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時(shí)性的，永久性故障一般不到10%。因此，在由繼電保護(hù)動(dòng)作切除短路故障之后，電弧將自動(dòng)熄滅，絕大多數(shù)情況下短路處的絕緣可以自動(dòng)恢復(fù)。因此，自動(dòng)將斷路器重合，不僅提高了供電的安全性和可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大了高壓線路的送電容量, 也可糾正由于斷路器或繼電保護(hù)裝置造成的誤跳閘。所以，架空線路要采用自動(dòng)重合閘裝置。在電網(wǎng)中得到普遍應(yīng)用的是有單相重合閘、三相重合閘以及既能單相又能三相的綜合重合閘。按重合閘時(shí)間分，可分為快速重合閘及慢速重合閘。當(dāng)線路發(fā)生故障后，保護(hù)

30、有選擇性的動(dòng)作切除故障，重合閘進(jìn)行一次重合以恢復(fù)供電，這種方式稱為前加速。若重合于永久性故障時(shí)，保護(hù)裝置即不帶時(shí)限無(wú)選擇性的動(dòng)作斷開(kāi)斷路器，這種方式稱為重合閘后加速。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)于本變電所這樣的單側(cè)電源線路，其電源宜采用一般的三相重合閘，如由極端串聯(lián)線路構(gòu)成的電力網(wǎng)，為了補(bǔ)救電流速斷保護(hù)的無(wú)選擇性動(dòng)作，三相重合閘用帶后加速或順序重合閘方式，此時(shí)斷開(kāi)的幾段線路自電源側(cè)順序重合。三相重合閘采用一次重合閘方式，當(dāng)一次重合閘失敗后，立即跳閘，在規(guī)定的重合閘周期內(nèi)不進(jìn)行第二次合閘。如果重合于健全線路，線路保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。為了適應(yīng)高壓電網(wǎng)保護(hù)加速的要求110KV電網(wǎng)應(yīng)設(shè)置手動(dòng)合閘繼電器及重合閘加速繼電

31、器。當(dāng)線路第一次故障時(shí)，保護(hù)由選擇性動(dòng)作，然后進(jìn)行重合，如重合與永久性故障，加速切除故障。由于第一次故障切除及重合于永久性故障的再次切除都是由選擇性，后加速方式不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，其使用也受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及負(fù)荷條件的限制。重合閘動(dòng)作時(shí)間的整定原則應(yīng)力爭(zhēng)重合成功，因此必須保證在重合過(guò)程中，故障處有足夠的斷電時(shí)間，保證故障處電弧熄滅及絕緣恢復(fù)，同時(shí)保證系統(tǒng)穩(wěn)定所允許的重合閘的最長(zhǎng)動(dòng)作時(shí)間。重合閘過(guò)程中實(shí)際的斷電時(shí)間應(yīng)大于極限斷電時(shí)間。極限斷電時(shí)間為故障電流消弧時(shí)間加上去游離時(shí)間，三相重合閘線路兩側(cè)三相開(kāi)關(guān)跳閘后不存在潛供電弧，要求的極限斷電時(shí)間實(shí)際上相當(dāng)于故障處去游離時(shí)間。一般情況下110KV線路為0.2

32、0.3s。3.主變的保護(hù)定值計(jì)算3.1 主變保護(hù)配置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)生相間短路以及接地短路。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。時(shí)間表明，變壓器套管和引出線上的相間短路、接地短路、繞組的匝間短路時(shí)比較常見(jiàn)的故障形式；而變壓器油箱內(nèi)發(fā)生相間短路的情況比較少。根據(jù)第二章變壓器繼電保護(hù)的配置可知，對(duì)于本變電所的變壓器配備如下保護(hù)：針對(duì)變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降的瓦斯保護(hù)。針對(duì)變壓器引出線、套管及內(nèi)部短路故障的縱差動(dòng)保護(hù)。針對(duì)外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流的復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。針對(duì)變壓器接地短路的零

33、序電流保護(hù)。針對(duì)御長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)負(fù)荷對(duì)設(shè)備的破壞的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。3.2 1主變的保護(hù)定值計(jì)算1主變的瓦斯保護(hù)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部故障時(shí)，在故障電流和故障點(diǎn)電弧的作用下，變壓器油和其他絕緣材料會(huì)因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體。氣體排出的多少以及排出速度，與變壓器故障程度有關(guān)。瓦斯保護(hù)就是利用這些氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。瓦斯保護(hù)的主要元件是瓦斯繼電器，又稱氣體繼電器。它安裝在變壓器油箱和油枕之間的連接管道中，油箱內(nèi)的氣體通過(guò)瓦斯繼電器流向油枕。目前，國(guó)內(nèi)采用的瓦斯繼電器有浮筒擋板式和開(kāi)口杯擋板式兩種型式，均有兩對(duì)觸點(diǎn)引出，可以并聯(lián)使用。氣體繼電器有兩個(gè)輸出觸點(diǎn)：一個(gè)反應(yīng)變壓器內(nèi)部的不正常情況或輕微故障，稱為“輕瓦斯”；

34、另一個(gè)反應(yīng)變壓器的嚴(yán)重故障,成為“重瓦斯”。瓦斯保護(hù)裝置接線由信號(hào)回路和跳閘回路組成。變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出瞬時(shí)“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。變壓器嚴(yán)重漏油使油面降低時(shí)，繼電器動(dòng)作，同樣發(fā)出“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，強(qiáng)烈的油流沖擊擋板，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，跳開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。可能瞬間接通重瓦斯繼電器的觸點(diǎn)。瓦斯保護(hù)的整定：（1）1號(hào)主變的容量為20000KVA，瓦斯繼電器的氣體容積整定值為250cm3。（2）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)。

35、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)油管中油流的速度約為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。1主變的縱差動(dòng)保護(hù)縱差動(dòng)保護(hù)不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，而且不需要與其他元件的保護(hù)相配合，可以無(wú)延時(shí)地切除區(qū)內(nèi)各種故障，廣泛地用作變壓器的主保護(hù)。變壓器縱差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為零。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(guò)，由于這些特殊因素的影響，變壓器差動(dòng)保護(hù)的

36、不平衡電流很大。因此，變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題之一是采取各種措施躲過(guò)不平衡電流的影響。下面詳細(xì)地對(duì)該保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算：一RCS-9671/3型二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的變壓器差動(dòng)保護(hù).計(jì)算穿越變壓器的最大短路電流(1)10KV側(cè)：最大運(yùn)行方式下，10KV母線發(fā)生三相短路時(shí)的最大短路電流等值阻抗如圖3-1：圖3-1 最大運(yùn)行方式下10KV母線發(fā)生三相短路等值阻抗圖取容量基準(zhǔn)值=100MVA，即網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓。1主變高壓側(cè)1主變中壓側(cè)1主變低壓側(cè)2主變高壓側(cè)2主變中壓側(cè)1主變低壓側(cè)和即為電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。計(jì)算電抗：短路電流標(biāo)么值：短路電流有名值（歸算至短路處）計(jì)算如式3-1：

37、 (3-1)(2)35KV側(cè)：最大運(yùn)行方式下，35KV母線發(fā)生三相短路時(shí)的最大短路電流等值阻抗如圖3-2：圖3-2 最大運(yùn)行方式下35KV母線發(fā)生三相短路等值阻抗圖和即為電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。計(jì)算電抗：短路電流標(biāo)么值：短路電流有名值（歸算至短路側(cè)）：由以上可見(jiàn)，變壓器外部故障時(shí)，流過(guò)變壓器的最大短路電流為35KV側(cè)的短路電流，為3.470KA。.差動(dòng)速斷保護(hù)整定計(jì)算(1)躲過(guò)外部短時(shí)的最大不平衡電流（躲11KV側(cè)不平衡電流）不平衡電流計(jì)算如3-2式： (3-2)其中時(shí)電流互感器的誤差，取0.050.1；為變壓器分接頭改變引起的誤差，通常取0.1；為電流互感器同型系數(shù)，取為1；為非周期分量系數(shù)

38、，可取1。(2)躲過(guò)變壓器外部故障時(shí)的最大短路電流：因此取保護(hù)動(dòng)作電流為4.585KA。(3)另外,由于變壓器的勵(lì)磁涌流很大，縱差動(dòng)保護(hù)通常采用其他措施來(lái)減少勵(lì)磁涌流對(duì)變壓器的影響：一是通過(guò)鑒別勵(lì)磁涌流和故障電流，在勵(lì)磁涌流時(shí)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖，這時(shí)在整定值中不必考慮勵(lì)磁涌流的影響。三相變壓器勵(lì)磁涌流有以下特點(diǎn)：a.三相勵(lì)磁涌流不相同，至少在兩相中出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流；b.某相勵(lì)磁涌流可能不再偏離時(shí)間軸的一側(cè)，變成了對(duì)稱性涌流，其他兩相仍為偏離時(shí)間軸一側(cè)的非對(duì)稱性涌流；c.三相勵(lì)磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量小，但至少有一相比較大；d.波形是間斷的，但間斷角顯著減小，其中又以對(duì)稱性涌流的間斷角

39、最小。另一種是采用速飽和變流器減少勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流。4.RCS-9671型二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)定值計(jì)算流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)。穿越電流越大，不平衡電流也越大。具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器正是利用這個(gè)特點(diǎn)，在差動(dòng)繼電器中引入一個(gè)能夠反應(yīng)變壓器穿越電流大小的制動(dòng)電流，繼電器的動(dòng)作電流不再是按躲過(guò)最大穿越短路電流整定，而是根據(jù)制動(dòng)電流自動(dòng)調(diào)整。該制動(dòng)電流可取,其中、分別為變壓器各側(cè)的一次電流，此處取各側(cè)的額定電流。RCS-9671型保護(hù)裝置采用2次諧波制動(dòng)，根據(jù)對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流的諧波分析，勵(lì)磁涌流中含有很大比例的2次諧波分量，而在變壓器內(nèi)部故障

40、電流中，2次諧波的比例很小，因此，利用2次諧波制動(dòng)原理為判據(jù)的差動(dòng)繼電器具有防止變壓器涌流的功能。為了避免正常運(yùn)行和外部故障時(shí)穿越短路電流的影響，該繼電器還有比率制動(dòng)回路。該裝置的比率制動(dòng)系數(shù)、差動(dòng)整定值、二次諧波整定計(jì)算如下：1)比率差動(dòng)元件比率制動(dòng)系數(shù)計(jì)算如3-3式: (3-3)動(dòng)作方程如下：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，此裝置采用三折線比率差動(dòng)原理,如圖3-3所示為折線比率差動(dòng)動(dòng)作曲線，陰影部分為可動(dòng)作區(qū)。圖3-3 三折線比率差動(dòng)動(dòng)作曲線由以上計(jì)算可知：，可知，帶入中：2)二次諧波制動(dòng)在RCS-9671保護(hù)中，比率差動(dòng)保護(hù)利用三相差動(dòng)電流中的二次諧波作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)。保護(hù)采用按相閉鎖的方式。

41、其動(dòng)作方程如式3-4： (3-4)其中為A、B、C三相差動(dòng)電流中的二次諧波，為對(duì)應(yīng)的三相差動(dòng)電流,為二次諧波制動(dòng)系數(shù)。即：4. 縱差動(dòng)保護(hù)靈敏度按最小運(yùn)行方式下，兩相短路發(fā)生時(shí)10KV側(cè)的最小短路電流，考慮一臺(tái)主變停運(yùn)（2主變停運(yùn)），等值阻抗如圖3-4：圖3-4 最小運(yùn)行方式下10KV母線發(fā)生三相短路等值阻抗圖最小短路電流計(jì)算如下：和即為電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。計(jì)算電抗：短路電流標(biāo)么值：短路電流有名值（歸算至短路側(cè)）： 保護(hù)采用二次諧波制動(dòng)的方式，用二次諧波電流校驗(yàn)。靈敏度滿足要求。二反應(yīng)變壓器相間短路的后備保護(hù)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流繼電器的整定原則與低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)相同。負(fù)序過(guò)電壓

42、繼電器的動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)序?yàn)V過(guò)器出現(xiàn)的最大不平衡電壓來(lái)整定，即如式3-5: (3-5)由設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，對(duì)于中壓側(cè)及低壓側(cè)均無(wú)電源的三繞組變壓器，復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)裝于電源測(cè)和低壓側(cè)，即110KV側(cè)和11KV側(cè)。高壓側(cè)復(fù)合啟動(dòng)過(guò)電流保護(hù)整定1. 低壓側(cè)復(fù)合啟動(dòng)過(guò)電流保護(hù)整定復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)在不對(duì)稱故障時(shí)電壓繼電器的靈敏度高，并且接線比較簡(jiǎn)單，因此應(yīng)用比較廣泛。三反應(yīng)變壓器接地短路的后備保護(hù)零序過(guò)電流保護(hù)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)于中壓側(cè)及低壓側(cè)均無(wú)電源的三繞組變壓器，零序電流保護(hù)安裝于高壓側(cè)和中壓側(cè)，即110KV側(cè)和35KV側(cè)。零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流按式3-6整定： (3-6)其中為相鄰元件零

43、序電流段的動(dòng)作電流。為零序電流分支系數(shù)，本系統(tǒng)中取1。1. 高壓側(cè)零序過(guò)電流保護(hù)整定根據(jù)零序電流保護(hù)的整定式，110KV母線的相鄰線路即為598烏工線，598烏工線零序電流段的動(dòng)作電流已經(jīng)算出為9.788KA。2. 中壓側(cè)零序過(guò)電流保護(hù)整定35KV母線的相鄰線路有三條，即383烏黃線，385烏香線，386烏水線。選擇三條線路中零序段的動(dòng)作電流較大的做為變壓器零序電流保護(hù)的整定。比較三條線路的阻抗如下：可見(jiàn)最小，同等電壓等級(jí)下，阻抗和電流成反比，因此386線路末端發(fā)生短路時(shí)的零序電流最大，因此用386線路零序保護(hù)段的動(dòng)作電流整定變壓器的零序電流保護(hù)段。(1)386烏水線零序電流保護(hù)段整定1) 3

44、86烏水線末端發(fā)生短路的最大零序電流計(jì)算假設(shè)理想狀態(tài)條件下，變壓器的零序阻抗和正序阻抗相等，線路的零序阻抗等于對(duì)應(yīng)的正序阻抗的三倍。由此條件計(jì)算最大運(yùn)行方式下，386烏水線末端發(fā)生短路的零序電流。a.正序等值阻抗如圖3-5：圖3-5 最大運(yùn)行方式下35KV出線386末端三相短路等值正序阻抗圖零序過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算均用有名值計(jì)算。濱江線386：系統(tǒng)等值正序阻抗為：b.零序等值阻抗如圖3-6：圖3-6 最大運(yùn)行方式下35KV出線386末端三相短路等值零序阻抗圖 系統(tǒng)等值正序阻抗為： 2)386濱江線零序電流保護(hù)段整定由于此段等值線路<，因此用單相接地短路的零序電流整定12：變壓器相鄰線路零序

45、電流保護(hù)段整定值為；相應(yīng)地，變壓器零序電流保護(hù)段整定值為：四變壓器后備保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，繞組會(huì)因發(fā)熱而收到損傷。因此對(duì)于本變電所的兩臺(tái)主變，均要設(shè)置過(guò)負(fù)荷保護(hù)。在經(jīng)常有人值班的變電站，過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常作用于信號(hào)。變壓器的過(guò)負(fù)荷電流，在大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱的。因此，過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需接入一相電流，各側(cè)的過(guò)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過(guò)同一時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)于單側(cè)電源的三繞組變壓器，當(dāng)三側(cè)繞組容量不相同時(shí)，在電源測(cè)和容量較小的繞組側(cè)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定如式3-7: (3-7)1.高壓側(cè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定2低壓側(cè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定五.其他非電量保護(hù)變壓器非電量保護(hù)一般指涉及

46、到整定值的氣體、壓力和溫度方面的保護(hù)。當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)單相接地、放電或不嚴(yán)重的匝間短路故障時(shí)，其他保護(hù)因得到的信號(hào)弱而不起作用，但這些故障均能引起變壓器及其它材料分解產(chǎn)生氣體。利用這些特點(diǎn)構(gòu)成的反映變壓器運(yùn)行變化的保護(hù)裝置稱為非電量保護(hù)。主要是來(lái)自變壓器本體的非電量信號(hào)，包括瓦斯、冷卻器故障、壓力釋放、溫度過(guò)高、油位及油溫等，起動(dòng)后發(fā)出中央信號(hào)，并發(fā)送給微機(jī)保護(hù)作為事故記錄，直接跳閘，則起動(dòng)本裝置的跳閘繼電器。另外，該裝置能自動(dòng)打印動(dòng)作信息，且可通過(guò)通信將信息傳至監(jiān)控系統(tǒng)。主要非電量保護(hù)裝置如下：1.氣體（瓦斯）保護(hù)目前的氣體保護(hù)用氣體繼電器結(jié)構(gòu)為擋板式磁力接點(diǎn)結(jié)構(gòu)，進(jìn)口的氣體繼電器有浮桶式和

47、壓力式兩種結(jié)構(gòu)。氣體繼電器具有兩個(gè)功能：集氣保護(hù)（稱輕瓦）和流速保護(hù)（稱重瓦）。集氣保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)熱、低能量的局部放電等不嚴(yán)重的局部故障時(shí)，變壓器油分解產(chǎn)生的氣體上浮集于繼電器的頂部，達(dá)到一定體積時(shí)，繼電器內(nèi)上置磁鐵使上干簧管觸點(diǎn)接通啟動(dòng)信號(hào)；流速保護(hù)是當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)高能量電弧放電等嚴(yán)重故障時(shí)，變壓器油急劇分解產(chǎn)生大量氣體，通過(guò)氣體繼電器向儲(chǔ)油柜方向釋放，形成的油、氣流達(dá)到一定流速，沖擊擋板，下置磁鐵使下干簧管觸點(diǎn)接通啟動(dòng)跳閘。2.壓力保護(hù)裝置及整定壓力保護(hù)使用壓力釋放裝置，當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，壓力釋放裝置使油膨脹和分解產(chǎn)生的不正常壓力得到及時(shí)釋放，以免損壞油箱，造成更大的

48、損失。壓力釋放裝置有兩種：安全氣道（防爆筒）和壓力釋放閥。3.溫度保護(hù)(1)變壓器運(yùn)行溫度的監(jiān)測(cè)和溫度高報(bào)警110 kV及以上的變壓器頂層油溫報(bào)警值設(shè)定為80 ，均比運(yùn)行規(guī)程略低，留有一定裕度。溫度指示一般使用壓力式溫度計(jì)，表計(jì)安裝在變壓器本體易于觀測(cè)的部位，可以配置溫度變送器將溫度信號(hào)傳送至遠(yuǎn)方如控制室；有極少量的變壓器同時(shí)安裝了酒精溫度計(jì)，讀取數(shù)值時(shí)需爬上變壓器，不太方便，但精度較高。(2)變壓器冷卻系統(tǒng)的溫度控制變壓器冷卻系統(tǒng)控制邏輯有“手動(dòng)”和“自動(dòng)”兩種方式，“自動(dòng)”方式是指按變壓器運(yùn)行負(fù)荷或頂層油溫控制冷卻器的啟、停，片式、管式散熱器的冷卻器包括風(fēng)扇電機(jī)和油泵電機(jī)的電源控制。4.冷

49、卻器的控制大多數(shù)變壓器一般同時(shí)使用按溫度和按負(fù)荷控制冷卻器，變壓器冷卻器控制應(yīng)以溫度優(yōu)先。非電量保護(hù)在變壓器的繼電保護(hù)配置中有著不可替代的作用，是對(duì)常規(guī)配置的模擬量保護(hù)的重要補(bǔ)充，在變壓器的保護(hù)配置中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)非電量保護(hù)的設(shè)計(jì)選型、整定校驗(yàn)和運(yùn)行監(jiān)護(hù)，使之能夠正常發(fā)揮作用。3.32主變的保護(hù)定值計(jì)算2主變的瓦斯保護(hù)#2主變的瓦斯保護(hù)原理，整定方法參照的1主變瓦斯保護(hù)。2主變的縱差動(dòng)保護(hù)按照躲過(guò)最大不平衡電流方法的不同，變壓器差動(dòng)繼電器可按照不同的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。2號(hào)主變配備的縱差動(dòng)保護(hù)和1號(hào)相同，采用RCS-9671/3型二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的變壓器縱差動(dòng)保護(hù)裝置。該裝置利用二次諧波制動(dòng)

50、原理。一RCS-9671/3型二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的變壓器縱差動(dòng)保護(hù)整定1.縱差動(dòng)保護(hù)計(jì)算整定(1)躲過(guò)外部短時(shí)的最大不平衡電流（躲11KV側(cè)不平衡電流） 其中時(shí)電流互感器的誤差，取0.050.1；為變壓器分接頭改變引起的誤差，通常取0.1；為電流互感器同型系數(shù)，取為1；為非周期分量系數(shù)，可取1。(2)躲過(guò)變壓器外部故障時(shí)的最大短路電流：因此取保護(hù)動(dòng)作電流為4.585KA。3.RCS-9671型二次諧波制動(dòng)帶比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)定值計(jì)算流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)。穿越電流越大，不平衡電流也越大。該制動(dòng)電流可?。?其中、分別為變壓器各側(cè)的一次電流，此處取各

51、側(cè)額定電流。RCS-9671型保護(hù)裝置采用2次諧波制動(dòng)，具有防止變壓器涌流的功能。該裝置的比率制動(dòng)系數(shù)、差動(dòng)整定值、二次諧波整定計(jì)算如下：1)比率差動(dòng)元件比率制動(dòng)系數(shù)此裝置采用三折線比率差動(dòng)原理，動(dòng)作方程如下：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，如圖3-7所示三折線比率差動(dòng)動(dòng)作曲線，陰影部分為可動(dòng)作區(qū)：圖3-7 三折線比率差動(dòng)動(dòng)作曲線由以上計(jì)算可知：，可知，帶入中，得：2)二次諧波制動(dòng)在RCS-9671保護(hù)中，比率差動(dòng)保護(hù)利用三相差動(dòng)電流中的二次諧波作為勵(lì)磁涌流閉鎖判據(jù)。保護(hù)采用按相閉鎖的方式。其動(dòng)作方程如下：其中為A、B、C三相差動(dòng)電流中的二次諧波，為對(duì)應(yīng)的三相差動(dòng)電流,為二次諧波制動(dòng)系數(shù)。即：靈敏度滿足

52、要求。二反應(yīng)變壓器相間短路的后備保護(hù)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)負(fù)序過(guò)電壓繼電器的動(dòng)作電壓按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)序?yàn)V過(guò)器出現(xiàn)的最大不平衡電壓來(lái)整定，即:由設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，對(duì)于中壓側(cè)及低壓側(cè)均無(wú)電源的三繞組變壓器，復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)裝于電源測(cè)和低壓側(cè)，即110KV側(cè)和11KV側(cè)。1.高壓側(cè)復(fù)合啟動(dòng)過(guò)電流保護(hù)整定2.低壓側(cè)復(fù)合啟動(dòng)過(guò)電流保護(hù)整定三反應(yīng)變壓器接地短路的后備保護(hù)零序過(guò)電流保護(hù)計(jì)算原理和方法同1變壓器的零序過(guò)電流保護(hù)。1.高壓側(cè)零序過(guò)電流保護(hù)整定根據(jù)零序電流保護(hù)的整定式，110KV母線的相鄰線路即為598烏工線，598濱三線零序電流段的動(dòng)作電流已經(jīng)算出為9.788KA。3. 中壓側(cè)零序過(guò)電流保護(hù)整定最大運(yùn)行方式下35KV出線386末端三相短路零序電流計(jì)算得：變壓器相鄰線路零序電流保護(hù)段