【正文】 A 220KV側相間后備保護 配置兩套復合電壓閉鎖過流保護，每套保護按二段式設置。 過流 II 段按躲變壓器額定電流整定，與變中、變低后備保護的時間配合，切各側。第一時限母聯(lián)或分段斷路器，第二時限跳變壓器本側斷路器。由于對于 110KV側接地故障，已經(jīng)時間上避免保護誤動，因此本段不帶方向。 過流 I 段按躲最大負荷電流，保 110KV 母線故障 靈敏度整定。 B 110KV側零序后備保護 配置兩套定時限零序電流保護，每套保護按二段式設置。 零序電流 II 段取一次值 300A，與 110KV 出線零序 IV段配合，第一時限切母聯(lián)，第 II 時限切本側（ I 段時間 +級差），第 III 時限切各側（ II 段時間 +級差）。 10KV 側后備保護 配置兩套復合電壓閉鎖過流保護，每套保護設置兩段三個時限。 A 對 2 2 0 k V變壓器縱差保護的技術要求 （ 1） 在變壓器空載投入或外部短路切除后產(chǎn)生勵磁涌流時，縱差保護不應誤動作。當外部短路電流增大時，保護的動作電流又自動提高，使其可靠不動作。 2 方案論證與設計 35 B 縱差保護整定計算內(nèi)容 （ 1） 與縱差保護有關的變壓器參數(shù)計算，包括變壓器的各側額定電流 ,電流互感器和中間電流互感器的變比選擇等。 （ 5） 其他輔助驗算和經(jīng)驗數(shù)據(jù)的推薦 ,包括諧波制動比 (對諧波制動原理的差動保護 )和閉鎖角 (對間斷角原理的差動保護 )的推薦。 繞組接法為 Y N , Y N , d l l 。 b 短路電流計算 短路點的選擇及短路電流計算結果表 為了合理選擇各種電氣設備 ,對各種電氣設備都需校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 ,因此要進行短路電流計算。該坐標系縱軸為保護的動作電流 Iop；橫軸為制動電流 Ires，如圖 52 所示。 圖 52 縱差保護動作特性曲線圖 這一動作特性曲線由縱坐標 OA，拐點的橫坐標 OB，折線 CD 的斜率 S 三個參數(shù)所確定。 折線上任一點動作電流 Iop 與制 動電流 Ires 之比 Iop/Ires＝ Kres 稱為縱差保護的制動系數(shù)。最小動作電流應大于變壓器額定負載時的不平衡電流，即 ＝ Krel(Ker+Δ U+Δ m)IN/na (33) 式中： IN—— 變壓器額定電流； na—— 電流互感器的變比； Krel—— 可靠系數(shù)，取 ～ ； Ker—— 電流互感器的比誤差， 10P 型取 2， 5P 型和 TP型取 2；Δ U—— 變壓器調壓引起的誤差，取調壓范圍中偏離額定值的最大值 (百分值 )；Δ m—— 由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初 設時取。 （ 2） 起始制動電流 的整定。 則靈敏系數(shù)為 K IIsen op? ? (39) 要求 Ksen≥ 2。差電流速斷的整定值應按躲過變壓器初始勵磁涌流或外部短路最大不平衡電流整定，一般取 Iop＝ KIN/na 或 Iop＝ 式中： Iop—— 差電流速斷的動作電流； IN—— 變壓器的額定電流； K——倍數(shù)，視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小， K 推薦值如下： 6300kVA 及以下 7～ 12； 6300～ 31500kVA ～ ； 40000～ 120200kVA ～ ； 120200kVA 及以上 ～ ； 容量越大，系統(tǒng)電抗越大， K 取值越小。在利用二次諧波制動來防止勵磁涌流誤動的縱差保護中，諧波制動回路可以單獨整定。按鑒別涌流間斷角原理構成的變壓器差動保護，根據(jù)運行經(jīng)驗，閉鎖角可取為 60176。 2 方案論證與設計 41 變壓器分側差動保護 分側差動保護是將變壓器的各側繞組分別作為被保護對象，在各側繞組的兩端裝設電流互感器，實現(xiàn)差動保護。 分側差動保護應由比率制動式或標積制動式差動繼電器構成，其動作特性曲線為折線型，整定計算原則同發(fā)電機縱差保護。首先計算最大制動系數(shù) ，即 ＝ KrelKapKerKcc= = (312) 式中： Krel—— 可靠系數(shù)，取 ； Kap—— 非周期分量系數(shù)， TP 級電流互感器取 ， P 級電流互感器取 ～ ； Kcc—— 同型系數(shù)，取 ； Ker—— 電流互感器比誤差，取 。按最小運行方式下變壓器繞組引出端兩相金屬性短路，靈敏系數(shù) Ksen≥ 2 K II nsen op? ?a (312) 2 方案論證與設計 42 式中： —— 最小運行方式下，繞組引出端二相金屬性短路的短路電 流值； I’op—— 根據(jù) 在動作特性曲線上查得的動作電流。 可選用 S＝ ～ 。 可取 ＝ (～ )IN/na，一般宜取 (～ )IN/na,IN 為變壓器額定電流。兩 側電流互感器取相同變比并按星形接線。有時還采用涌流導數(shù)的最小間斷角θ d 和最大波寬θ w，其閉鎖條件為 d≥ 65176。根據(jù)經(jīng)驗，二次諧波制動比可整定為 15%～ 20%。 見式 (34)和式 (35)。對 220～ 500kV 變壓器，差電流速斷是縱差保護中的一個輔助保護。圖 53 為縱差保護靈敏系數(shù)計算說明圖。一般工程宜采用不小于 。在實際應用中，是通過保護裝置的參數(shù)調節(jié)整定折線的斜率來滿足 制動系數(shù)的要求。 OB 表示起始制動電流 。目前利用微機構成的差動保護，其動作特性也有曲線形狀的，其制動系數(shù)不是常數(shù)。 根據(jù)以上原則，短路點分別選擇為 220KV母線、 110KV母線、 10KV 母線，分別為 d d d3 點。 電流互感器二次額定電流為 1A 表 2 變壓器參數(shù)計算表 2 方案論證與設計 36 序號 名 稱 各 側 參 數(shù) 高壓側 (H) 中壓側 (M) 低壓側 (L) 1 額定電壓 UN 220nhU KV? 110nmU KV? 10nlU KV? 2 額定電流 IN 3153 nnh nhSI U?? 6303 nnm nmSI U?? 69283 nnl nlSI U?? 3 各側接線 1) YN YN d11 4 各側電流互感器二次接線 d d Y 5 電流互感器的計算變比 nc 3 5461ch nhnI?? 3 10911cm nmnI?? 69281nlcl In ?? 6 電流互感器實際選用變比ns 600shn ? 1200smn ? 7500sln ? 7 各 側二次電流 I 3 1h nhshiIn?? 3 m nmsmiIn?? l slIi n?? 8 基本側的選擇 2) 1 9 中間電流互感器的變比 nm mh lin i?? mmmlin i?? 1)對于通過軟件實現(xiàn)電流相位和幅值補償?shù)奈C型保護，各側電流互感器二次均可按 Y 接線。在表 2中作了如下假定 : 三繞組變壓器 。 （ 3） 縱差保護動作特性參數(shù)的整定。 （ 5） 在縱差保護區(qū)內(nèi)發(fā)生嚴重短路故障時， 為防止因電流互感器飽和而使縱差保護延遲動作， 縱差保護應設差電流速斷輔助保護，以快速切除上述故障。 （ 3） 為提高保護的靈敏度 ,縱差保護應具有比率制動或標積制動特性。 過流 II 段按躲最大負荷電流，保 10KV 母線故障 靈敏度整定，與 10KV分段 II 段配合，第一時限跳開本側斷路器，第二時限閉鎖備自投，第三時限跳開變壓器各側斷路器。 2 方案論證與設計 34 C 110KV側零序過電壓保護和間隙零序電流保護 間隙保護方式采用零序電壓和零序電流動作后時間 原件相互扶持的方式。第 I 時限切母聯(lián)，第 II 時限切本側（ I 段時間 +級差） 。由于本段保護已從時間上可靠躲過反方向故障誤動，因此不帶方向。零序過電壓保護定值整定為 180V， 切各側。 零序 II 段與 220KV線路零序 IV段配合，保線路末端故障 靈敏度，母線故障 2 的靈敏度。 2 方案論證與設計 33 B 220KV側零序后備保護 配置兩套定時限零序電流保護，每套保護按二段式設置。 當 110KV 旁路代變中時，由于作為主保護的差動保護 I 退出，變高開關到套管的引線無瞬動保護，過流 I 段按變中、變低故障， 保出口短路靈敏度 整定， 切各側。 若 TA 斷線閉鎖差動保護的定值可整定，則投入 TA 斷線閉鎖差 動保護功能；若此值不可整定，則不投入。為了接線方便設計中采用由斷路器操作箱中 TWJ 和 HWJ 的組合接點啟動非全相保護的方 式，而根據(jù)反措要求擴展后的觸點只能作為信號觸點，不能作為保護的判據(jù)，更不能采用該類觸點作為非全相保護和失靈保護的判據(jù)。 （ 2）在旁路斷路器操作箱中增加備用繼電器，將變壓器本體保護跳閘出口接點接入備用繼電器，此繼電器接點不并入失靈啟動回路。在啟動變壓器高壓側斷路器失靈的回路中，只需注意本體保護出口接點不并入失靈啟動即可達到以上目的。其余注意事項同雙母線接線形式。這點在過去的工程中暢飲開關柜結構的問題或選型時沒注意而未實現(xiàn)，從而造成當 10KV斷路器與電流互感器間故障或 10KV 開關失靈時，故障切除時間太長，嚴重損害變壓器。 （ 2）電壓切換箱是否雙配置 過去工程設計中變壓器各側一般均采用單套電壓配置的方法，這樣當切換箱故障時，變壓器后被 保護功能將不再完整。2 方案論證與設計 30 這是由于其他側母線電壓對 10KV故障的反應靈敏度較差。 （ 5）設有 CT 二次回路斷線檢查告警信號或閉鎖差動保護的功能。 （ 2）采用高性能模數(shù)轉換器，采樣頻率高達 2400Hz（每周 48 點） ，保證其具有很高間斷角測量精度。 （ 3）監(jiān)控管理與各 保護模件聯(lián)系采用串行通訊模式。 （ 5）保護裝置的主、后備保護應分別經(jīng)熔斷器接入獨立電源。 其他技術要求 （ 1）高、中、低 3 側的復合電壓并聯(lián)，以保證高、中壓側靈敏度，并可采用連接片投退 其中任何一側復合電壓。 C 10KV側 a 復合電壓閉鎖過電流保護， 1 段 2 級時限，第 1 級時限動作跳本側母聯(lián)斷路器，第 2 級時限動作跳 本側斷路器； b 過負荷保護，撫仙湖； 2 方案論證與設計 28 c 設低周減載保護電流啟動回路。 第 4 章 針對 220KV 主變壓器保護的配置 220KV 變壓器保護配置的原則 主 保護 (1)差電流速斷保護； （ 2）比例制動保護差動采用二次諧波制動原理； （ 3）比例制動保護差動采用間斷角閉鎖原理； （ 4）設有 CT 二次回路斷線檢查告警信號或閉鎖差動保護（不包括差流速斷）的功能。在夏季高 運行中為滿足變壓器的各種運行工況，一般要求冷卻器 1 臺備 用 (運行冷卻器故障時可自動投入運行 )、 1 臺輔助 (變壓器負荷電流大于 70% i e 或上層油溫高于某一定值時自動投入 溫季節(jié)，機組滿負荷運行，變壓器冷卻裝置全部投入，但其上層油溫仍高達 70℃ 左右 (有時變壓器油枕油位因氣溫變化而高出指示范圍 )。風冷變壓器又分為 2 種冷卻方式，即冷卻器冷卻和片式散熱器冷卻，2 方案論證與設計 26 其原理基本相同。而油浸風冷式是在油浸自冷式的基礎上，在油箱壁或散熱管上加裝風扇，利用吹風機幫助冷卻。 溫度計是一只靈敏的流體壓力表，他有一支可動指針和兩支定位指針分別為黃色和紅色。如經(jīng)強風冷后變壓器 的油溫降低，則可動指針逆時針轉動，信號和電風扇工作停止；反之，如變壓器油溫繼續(xù)升高，可動指針順時針轉動到與紅色定位指針接觸，這是未避免事故發(fā)生而接通短路器跳閘線圈回路，使短路器跳閘，切除變壓器，并發(fā)出聲響燈光信號。因此，《變壓器運行規(guī)程》規(guī)定：上層油溫最高允許值為 95℃，正2 方案論證與設計 25 常情況下不應超過 85℃ ， 所以運行 中對變壓器的上層油溫要進行監(jiān)視。 電力變壓器的溫度保護 當變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或發(fā)生外部短路和過負荷時，變壓器的油溫將升高。 過負荷保護 變壓器的過負荷，在大多數(shù)情況下是三相對稱的。 ③ 方向元件的整定： a 三側有電源的三繞組生壓變壓器，在高壓側和中壓側加功率方向元件，其方向可指向該側母線； b 高壓及中壓側有電源或三側均有電源的三繞組降壓變壓器的聯(lián)絡變壓器，在高壓側和中壓側加功率方向元件，其方向宜指向變壓器。 低電壓元件的動作電流為 BNop UU .? 式中 BNU. —— 變壓器額定電壓。 (2) 復合電壓起動的過電流保護的工作原理 在正常運行時，由于電壓沒有 負序分量，所以負序電壓繼電器 KVZ 的動斷觸點閉合，將線電壓加入低電壓繼電器 KV的線圈上， KV動斷觸點斷開，保護裝置不動作。 實際上，當系統(tǒng)正常運行時， 負序電壓濾過器仍有一個不平衡電壓 unbU. 輸出。因為 clXR 31 ? ，電流 ABI 超前01.. 30ABU 。