【正文】 A 220KV側(cè)相間后備保護(hù) 配置兩套復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，每套保護(hù)按二段式設(shè)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(hù)的時間配合，切各側(cè)。第一時限母聯(lián)或分段斷路器，第二時限跳變壓器本側(cè)斷路器。由于對于 110KV側(cè)接地故障，已經(jīng)時間上避免保護(hù)誤動，因此本段不帶方向。 過流 I 段按躲最大負(fù)荷電流，保 110KV 母線故障 靈敏度整定。 B 110KV側(cè)零序后備保護(hù) 配置兩套定時限零序電流保護(hù)，每套保護(hù)按二段式設(shè)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(cè)（ I 段時間 +級差），第 III 時限切各側(cè)（ II 段時間 +級差）。 10KV 側(cè)后備保護(hù) 配置兩套復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)，每套保護(hù)設(shè)置兩段三個時限。 A 對 2 2 0 k V變壓器縱差保護(hù)的技術(shù)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(hù)不應(yīng)誤動作。當(dāng)外部短路電流增大時，保護(hù)的動作電流又自動提高，使其可靠不動作。 2 方案論證與設(shè)計 35 B 縱差保護(hù)整定計算內(nèi)容 （ 1） 與縱差保護(hù)有關(guān)的變壓器參數(shù)計算，包括變壓器的各側(cè)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(hù) )和閉鎖角 (對間斷角原理的差動保護(hù) )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(diǎn)的選擇及短路電流計算結(jié)果表 為了合理選擇各種電氣設(shè)備 ,對各種電氣設(shè)備都需校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定 ,因此要進(jìn)行短路電流計算。該坐標(biāo)系縱軸為保護(hù)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(hù)動作特性曲線圖 這一動作特性曲線由縱坐標(biāo) OA，拐點(diǎn)的橫坐標(biāo) OB，折線 CD 的斜率 S 三個參數(shù)所確定。 折線上任一點(diǎn)動作電流 Iop 與制 動電流 Ires 之比 Iop/Ires＝ Kres 稱為縱差保護(hù)的制動系數(shù)。最小動作電流應(yīng)大于變壓器額定負(fù)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(diào)壓引起的誤差，取調(diào)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(shè)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(yīng)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(hù)中，諧波制動回路可以單獨(dú)整定。按鑒別涌流間斷角原理構(gòu)成的變壓器差動保護(hù)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗，閉鎖角可取為 60176。 2 方案論證與設(shè)計 41 變壓器分側(cè)差動保護(hù) 分側(cè)差動保護(hù)是將變壓器的各側(cè)繞組分別作為被保護(hù)對象，在各側(cè)繞組的兩端裝設(shè)電流互感器，實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)。 分側(cè)差動保護(hù)應(yīng)由比率制動式或標(biāo)積制動式差動繼電器構(gòu)成，其動作特性曲線為折線型，整定計算原則同發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)。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(yùn)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(shè)計 42 式中： —— 最小運(yùn)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(cè)電流互感器取相同變比并按星形接線。有時還采用涌流導(dǎo)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(hù)中的一個輔助保護(hù)。圖 53 為縱差保護(hù)靈敏系數(shù)計算說明圖。一般工程宜采用不小于 。在實(shí)際應(yīng)用中，是通過保護(hù)裝置的參數(shù)調(diào)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(jī)構(gòu)成的差動保護(hù)，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(diǎn)分別選擇為 220KV母線、 110KV母線、 10KV 母線，分別為 d d d3 點(diǎn)。 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(shè)計 36 序號 名 稱 各 側(cè) 參 數(shù) 高壓側(cè) (H) 中壓側(cè) (M) 低壓側(cè) (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(cè)接線 1) YN YN d11 4 各側(cè)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(shí)際選用變比ns 600shn ? 1200smn ? 7500sln ? 7 各 側(cè)二次電流 I 3 1h nhshiIn?? 3 m nmsmiIn?? l slIi n?? 8 基本側(cè)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(shí)現(xiàn)電流相位和幅值補(bǔ)償?shù)奈C(jī)型保護(hù)，各側(cè)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(hù)動作特性參數(shù)的整定。 （ 5） 在縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時， 為防止因電流互感器飽和而使縱差保護(hù)延遲動作， 縱差保護(hù)應(yīng)設(shè)差電流速斷輔助保護(hù)，以快速切除上述故障。 （ 3） 為提高保護(hù)的靈敏度 ,縱差保護(hù)應(yīng)具有比率制動或標(biāo)積制動特性。 過流 II 段按躲最大負(fù)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(cè)斷路器，第二時限閉鎖備自投，第三時限跳開變壓器各側(cè)斷路器。 2 方案論證與設(shè)計 34 C 110KV側(cè)零序過電壓保護(hù)和間隙零序電流保護(hù) 間隙保護(hù)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(cè)（ I 段時間 +級差） 。由于本段保護(hù)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(hù)定值整定為 180V， 切各側(cè)。 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(shè)計 33 B 220KV側(cè)零序后備保護(hù) 配置兩套定時限零序電流保護(hù)，每套保護(hù)按二段式設(shè)置。 當(dāng) 110KV 旁路代變中時，由于作為主保護(hù)的差動保護(hù) I 退出，變高開關(guān)到套管的引線無瞬動保護(hù)，過流 I 段按變中、變低故障， 保出口短路靈敏度 整定， 切各側(cè)。 若 TA 斷線閉鎖差動保護(hù)的定值可整定，則投入 TA 斷線閉鎖差 動保護(hù)功能；若此值不可整定，則不投入。為了接線方便設(shè)計中采用由斷路器操作箱中 TWJ 和 HWJ 的組合接點(diǎn)啟動非全相保護(hù)的方 式，而根據(jù)反措要求擴(kuò)展后的觸點(diǎn)只能作為信號觸點(diǎn)，不能作為保護(hù)的判據(jù)，更不能采用該類觸點(diǎn)作為非全相保護(hù)和失靈保護(hù)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(hù)跳閘出口接點(diǎn)接入備用繼電器，此繼電器接點(diǎn)不并入失靈啟動回路。在啟動變壓器高壓側(cè)斷路器失靈的回路中，只需注意本體保護(hù)出口接點(diǎn)不并入失靈啟動即可達(dá)到以上目的。其余注意事項同雙母線接線形式。這點(diǎn)在過去的工程中暢飲開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的問題或選型時沒注意而未實(shí)現(xiàn)，從而造成當(dāng) 10KV斷路器與電流互感器間故障或 10KV 開關(guān)失靈時，故障切除時間太長，嚴(yán)重?fù)p害變壓器。 （ 2）電壓切換箱是否雙配置 過去工程設(shè)計中變壓器各側(cè)一般均采用單套電壓配置的方法，這樣當(dāng)切換箱故障時，變壓器后被 保護(hù)功能將不再完整。2 方案論證與設(shè)計 30 這是由于其他側(cè)母線電壓對 10KV故障的反應(yīng)靈敏度較差。 （ 5）設(shè)有 CT 二次回路斷線檢查告警信號或閉鎖差動保護(hù)的功能。 （ 2）采用高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣頻率高達(dá) 2400Hz（每周 48 點(diǎn)） ，保證其具有很高間斷角測量精度。 （ 3）監(jiān)控管理與各 保護(hù)模件聯(lián)系采用串行通訊模式。 （ 5）保護(hù)裝置的主、后備保護(hù)應(yīng)分別經(jīng)熔斷器接入獨(dú)立電源。 其他技術(shù)要求 （ 1）高、中、低 3 側(cè)的復(fù)合電壓并聯(lián)，以保證高、中壓側(cè)靈敏度，并可采用連接片投退 其中任何一側(cè)復(fù)合電壓。 C 10KV側(cè) a 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)， 1 段 2 級時限，第 1 級時限動作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級時限動作跳 本側(cè)斷路器； b 過負(fù)荷保護(hù)，撫仙湖； 2 方案論證與設(shè)計 28 c 設(shè)低周減載保護(hù)電流啟動回路。 第 4 章 針對 220KV 主變壓器保護(hù)的配置 220KV 變壓器保護(hù)配置的原則 主 保護(hù) (1)差電流速斷保護(hù)； （ 2）比例制動保護(hù)差動采用二次諧波制動原理； （ 3）比例制動保護(hù)差動采用間斷角閉鎖原理； （ 4）設(shè)有 CT 二次回路斷線檢查告警信號或閉鎖差動保護(hù)（不包括差流速斷）的功能。在夏季高 運(yùn)行中為滿足變壓器的各種運(yùn)行工況，一般要求冷卻器 1 臺備 用 (運(yùn)行冷卻器故障時可自動投入運(yùn)行 )、 1 臺輔助 (變壓器負(fù)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(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行，變壓器冷卻裝置全部投入，但其上層油溫仍高達(dá) 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(fēng)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(shè)計 26 其原理基本相同。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機(jī)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(qiáng)風(fēng)冷后變壓器 的油溫降低，則可動指針逆時針轉(zhuǎn)動，信號和電風(fēng)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(zhuǎn)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(yùn)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(shè)計 25 常情況下不應(yīng)超過 85℃ ， 所以運(yùn)行 中對變壓器的上層油溫要進(jìn)行監(jiān)視。 電力變壓器的溫度保護(hù) 當(dāng)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(fù)荷時，變壓器的油溫將升高。 過負(fù)荷保護(hù) 變壓器的過負(fù)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(cè)有電源的三繞組生壓變壓器，在高壓側(cè)和中壓側(cè)加功率方向元件，其方向可指向該側(cè)母線； b 高壓及中壓側(cè)有電源或三側(cè)均有電源的三繞組降壓變壓器的聯(lián)絡(luò)變壓器，在高壓側(cè)和中壓側(cè)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(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)的工作原理 在正常運(yùn)行時，由于電壓沒有 負(fù)序分量，所以負(fù)序電壓繼電器 KVZ 的動斷觸點(diǎn)閉合，將線電壓加入低電壓繼電器 KV的線圈上， KV動斷觸點(diǎn)斷開，保護(hù)裝置不動作。 實(shí)際上，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時， 負(fù)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 。