【正文】 起的差動保護誤動作。3 是出口繼電器 。 ⑴．對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺時所產(chǎn)生的過負(fù)荷，如各臺變壓器容量相等，可按下式計算： 1m a x ???? m mII Nl （ 15） 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 式中 m —— 并列運行變壓器的最少臺數(shù)； NI —— 每臺變壓器的額定電流。 保護裝置的靈敏度，按下式檢驗： actKKsen IIK??? min （ 17） 被保護變壓器低壓母線發(fā)生短路時，要求 senK =— 2 而在后備保護范圍末端短路時，要求 senK 。正常運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 ,到達設(shè)定時間后故障仍未消失 ,發(fā)出信號報警。 過負(fù)荷保護動作只發(fā)生信號，過負(fù)荷保護與過電流保護合用一組電流互感器。 (1)限 時電流速此類保護的工作原理與整定 1）原理 : 由于要求限時電流速斷保護必須保護線路全長，這樣它的保護范圍必然延伸到 下一條線路。 3）靈敏度校驗 整定了限時電流整斷保護的動作電流和動作時限，使之滿足選擇性要求。 如果靈敏度不符合要求，可以采用縱聯(lián)差動保護，用以實現(xiàn)瞬時切除故障。無限時電流速斷保護是有電流繼電器 KA，中間繼電器 KM 和信號繼電器 KS 組成。此情況下，它的保護范圍不超越相鄰 I 段或 Ⅱ段電流保護的范圍。為盡量縮短這一時限，通常使保護范圍不超出相鄰線路無時限電流速斷保護的保護區(qū)，其動作時限則比相鄰線路無時限電流速斷保護高出一個時間級差。同限時電流速斷保護一樣，定時限過電流保護也是適當(dāng)選取動作電流和動作時限來獲得選擇性的。因此輸電線路任何處發(fā)生的短路故障，一般可在 時限內(nèi)優(yōu)選則性的被切除。 綜合考慮以上兩個條件，引入返回系數(shù) resK ，則保護裝置的動作電流用下式來確定 城北變電所繼電 保護設(shè)計 21 m a x1?? IK KKI re s ssre lope r （ 112） 式中 relK —— 可靠系數(shù)，一般取 — ； resK —— 電流繼電器的返回系數(shù)，一般取 。 當(dāng)過電流保護的靈敏度不能滿足要求時，應(yīng)采取性能更好的保護方式。根據(jù)傳送電流的大?。ㄋ矔r值）以辨別內(nèi)部抑或外部的短路的保護方式，按照在輔助導(dǎo)線中電流的流動方式分為環(huán)流式和均壓式。 當(dāng)流入繼電器的電流 ?JI 大于繼電器的動作電流時，繼電器動作，當(dāng)故障線路自兩側(cè)同時切除。 (1)躲過外部短路的最大不平衡電流 iKssupr e lubr e la c tKD K IKKKIKI m a xm a x ??? ?? （ 114） relK —— 可靠系數(shù)，一般取 — ； —— 電流互感器可能產(chǎn)生的最大誤差（按 10%誤差曲線校驗）； upK —— 非周期分量系數(shù)，當(dāng)采用附有速飽合變流器的差動繼電器時取 1； ssK —— 電流互感器同型系數(shù)，兩端電流互感器型號相同時取 ，不同時取 1； max?KI —— 外部短路時，渡過保護裝置的最大短路電流。 縱聯(lián)差動保護靈敏度應(yīng)滿足： actkiKDKsen IIK??? m in （ 116） min?KI —— 系統(tǒng)最小運行方式下，單側(cè)電源供電時，被保護線路末端短路，流過保護裝置的最小短路電流。 根據(jù)式選其中大者確定繼電器整定值，當(dāng)電流互感器發(fā)生二次回路斷線時，差城北變電所繼電 保護設(shè)計 23 動保護不會動作。在保護范圍內(nèi)短路時，保護能瞬時動作，在保護范圍外短路時，保護不能動作，因此不需要與相鄰元件的保護在整定值和動作時間上進行配合。 在正常運行和外部（指兩電流互感器所包圍的范圍以外） D1點短路時，流入繼電器線圈的電抗為 22 IIIj III ??? ?? 在理想情況下，經(jīng)線路兩側(cè)的一次電流相 等，于是兩側(cè)電流互感器的二次電流?2I 和 2III? 也相等，并在輔助導(dǎo)線構(gòu)成的回路中形成環(huán)流，這時 L 側(cè)的一次電流 ?1I方向不變。 輔助導(dǎo)線所傳送的電流狀況大致上可分為兩大類。靈敏度校驗應(yīng)按如下兩種情況分別考慮： （ 1）當(dāng)過電流保護作為本線路的近后備保護時，其校驗點應(yīng)選在本線路末端， ~?renK 。（如圖 110 所示） 單回線的定時限過電流保護，作為限時電流速斷保護或縱聯(lián)差動保護的后備保護 。 4 階段式電流保護 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 110 三段式電流保護接線圖 無限時電流速斷保護、限時電流速斷保護、 定時限過電流保護，它們各有優(yōu)缺點， 為了保證迅速可靠地切除故障，常常將無限時、限時電流速斷及定時限過電流保護組合在一起，構(gòu)成一整套保護，使之相互補充和配合，成為三段式電流保護。而定時限過電流保護不僅能保護線路全長，還能保護相鄰線路的全長，可以起到后備保護的作用。當(dāng)下一條線路出口處發(fā)生短路故障時，它就會起動，若不采取措施，就會失去選擇性。當(dāng)線路短路時，短路電流超過保護動作電流， KA 動合觸點閉合起動中間繼電器，中間繼電器動合觸點閉合將正電源接入 KS 線圈，并通過斷路器的動 合輔助觸點 QF1，接到跳閘線圈 TQ 構(gòu)成通路，斷路起跳閘后切除故障線路。無限時電流速斷保護（又稱 I 段電流保護）就是這樣的保護，它是反應(yīng)電流升高而不帶時限的一種電流保護。為了保護線路全長，限時電流速斷保護必須在最小運行方式下，被保護線路末端發(fā)生兩相短路時，具城北變電所繼電 保護設(shè)計 17 有足夠的靈敏度。為此，必須使保護帶有一定時限，此時限的大小與其延伸的保護區(qū)，其動作時限則比相鄰線路無時限電流速斷保護高出一個時間級差。 根據(jù)以上規(guī)程的要求，我為大新線路配置了距離保護、中性點不接地系統(tǒng)的接地保護 (零序電流保護 )以及絕緣監(jiān)視裝置 . 線路配置方案 : 1. 距離保護 。即： vevelNKKI?actI （ 18） 式中 NI —— 保護安裝側(cè)的額定電流； velK —— 可靠系數(shù)取 ； veK —— 返回系數(shù)取 。所以采用的是定時限過負(fù)荷保護 ,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)電機相似也是由電流繼電器和 SJ 組成。 m a xm a x ?? ? LASl IKI （ 16） 式中 ASK —— 自啟動系數(shù)，其數(shù)值與負(fù)荷性質(zhì)及用戶與電流的電氣距離有關(guān)； 39。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，同時通過連片使出口繼電器動作使短路器跳閘 .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 . 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 .只要瓦斯繼電器的下觸點一閉和， CKJ 就動作并自保持 .當(dāng)短路器跳閘后，短路器的輔助觸點斷開自保持回路，使 CKJ 恢復(fù)起始位置 . 變壓器的過電流保護 至 延 時 信號+12 34R++C K JL P由 變 壓 器 其 他保 護 來R f信 號城北變電所繼電 保護設(shè)計 13 I t+ ++++跳 1 D L跳 2 D L1 D L2 D L信 號圖 6 3 變 壓 器 過 電 流 保 護 單 相 原 理 接 線 圖 圖 16 變壓器過電流保護單項原理接線圖 變壓器的過電流保護主要是裝設(shè)在降壓 變壓器的高壓側(cè) .過電流保護的測量元件為電流繼電器，延時元件時間繼電器 ,其保護單相原理如圖 16所示 .當(dāng)短路電流達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合，出口繼電器將變壓器從運行的設(shè)備中切除保證電網(wǎng)的正常運行 . 過電流保護的電流互感器采用三相完全星形接線方式，這樣可以提高靈敏度。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 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)生挑閘脈沖 .當(dāng)嚴(yán)重漏油時，油面極度下 降，與上開口杯動作原理相同，也可是下開口杯動作于跳閘 . 圖 15 瓦斯保原理電路 工作原理 :1 是瓦斯繼電器 。而在保護范圍之外發(fā)生故障時，保護不動作。kN 和39。 當(dāng)變壓器正常運行或是外部短路時，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 )，保護不動作 .當(dāng)保護區(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 7DL 和 9DL 跳閘 . 注意 :由于本設(shè)計變壓器為兩繞組變壓器，接法為 Y/D— 流互感器為星形接法，變壓器星形側(cè)電流互感器為角形接法 .這樣做可以補償幅值和相位 . — 2 型差動繼電器工作原理 如圖 13， BCH2 型差動繼電器工作原理是由一個 DL11/ 型電流繼電器和一個帶短路線圈的三柱式速飽和變流器組成。變壓器縱差動保護在原理上是比較簡單的，但在實現(xiàn)時應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位不同。第二段時限動作于總出口中間繼電器。瓦斯繼電器與變壓器成套供應(yīng)。切換期間保護范圍縮小，但由于變壓器故障少，斷路器檢修期不長，這樣做是允許的。 為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，并將故障或不正常運行狀態(tài)的影響限制到最小范圍，按照 GB 14258— 1993《繼電保護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)以下保護裝置。因此，變壓器發(fā)生故障時，必須將其從電力系統(tǒng)中切除。 變壓器的故障分為內(nèi)部故障和外部故障。 主接線在滿足可靠性、靈活性的前提下，還應(yīng)盡可能做到經(jīng)濟合理，力求投資省，占地面積小，并降低電能損耗。 城北變電所繼電 保護設(shè)計 7 （ 4）滿足故障后可靠切除故障設(shè)備的要求。主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性 3項基本要素，主接線可靠性的定量分析由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺乏和計算方法的限制尚無法準(zhǔn)確計算，故其衡量標(biāo)準(zhǔn)主要還是靠運行實踐。因此廣泛使用在 220kV及以下的變電所中，具有二路電源的工廠企業(yè)變電所也普遍采用，還可以作為建設(shè)初期的過渡接線。 1. 內(nèi)橋接線 連接橋設(shè)置在變壓器側(cè) . 線路的投入和切除比較方便，變壓器的投入和切除比較復(fù)雜 . 適用于較長的線路和變壓器不需要經(jīng)常切換的場合。 缺點 使用設(shè)備較多、投資大、而且繼電保護裝置復(fù)雜。 ⑶ 易于擴建 目前我國大容量的重要發(fā)電廠和變電所中廣泛采用。 6~10kV 屋內(nèi)配電裝置，一般不裝設(shè)旁路母線。 單母線分段接線 優(yōu)點：可分段檢修母線和母線隔離開關(guān)，減小母線故障的影響范圍， 缺點：出線斷路器檢修時，該出線停電。靈敏度符合要求，在其他運行方式下，靈敏度也一定能滿 足要求 .對某些保護 (例如電流電壓連鎖速斷保護和電流速斷保護 )，在整定計算時，還要按正常運行方式來決定動作值或計算靈敏度 . 最大運行方式 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)備都投入運行 (或大部分投入運行 )以及選定的接地中性點全部接地的系統(tǒng)運行方式稱為最大運行方式 .對繼電保護來說，是短路時通過保護的短路電流最大的運行方式 . 最小運行方式 根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷，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行方式稱為最小運行方式 .對繼電保護來說，是短路時通過保護的短路電流最小的運行 方式 . 正常運行方式 根據(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、變壓器和線路的運行方式稱為正常運行方式 .這種運行方式在一年之內(nèi)的運行時間最長 .對更復(fù)雜的系統(tǒng)最大、最小運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 .對于某些特殊運行方式，運行時間很短，對保證保護的選擇性或靈敏性有困難時，且在保護拒動或誤動不會引起大面積停電的情況下，可不予考慮 . 城北變電所繼電 保護設(shè)計 3 雙電源供電的運行方式 根據(jù)任務(wù)書的給定的條件，本次設(shè)計的最大運行方式是東嶺電廠雙線同時為城北變電所 (容量為 2 )，根據(jù)短路點的位置選擇短路電流的路徑