【正文】 正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動(dòng)繼電器中的電流等于兩側(cè)電流互感器的二次電流之差差，欲使這種情況下流過繼電器的電流基本為零，則應(yīng)恰當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比。239。 若上述條件滿足，則當(dāng)正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為零 0139。1139。、不平衡電流產(chǎn)生的原因 穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 暫態(tài)情況下的不平衡電流穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 1）變壓器正常運(yùn)行時(shí)由勵(lì)磁電流引起的不平衡電流 變壓器正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流為額定電流的 3%~5%.當(dāng)外部短路時(shí)，由于變壓器電壓降低，此時(shí)的勵(lì)磁電流更小，因此，在整定計(jì)算中可以不考慮。 15 Y，d 接線的變壓器兩側(cè)電流互感器的接線及電流相量13）電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同 變壓器高、低壓繼電器兩側(cè)的電流大小是不相等的，為要滿足正常運(yùn)行或外部短路時(shí)，流入繼電器差回路的電流為零，則應(yīng)使高、低壓側(cè)流入繼電器的電流相等，則高、低壓側(cè)電流互感器變比的比值應(yīng)等于變壓器的變比。 綜上 電流互感器（TA）變比 的選擇見第四章縱差保護(hù)的整定計(jì)算中有列出 TA的變比結(jié)論。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路是大多數(shù)，二相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少，但三相短路雖然很少發(fā)生，其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視，因此，我們都采用三相短路來計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。（4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開斷電流，一般按三相短17路驗(yàn)算。圖 最大運(yùn)行方式短路計(jì)算等效圖（1）確定基準(zhǔn)值取 Sd = 100MVA,U C1 =37KV,UC2 = 而 Id1 = Sd /√3U C1 = 100MVA表 最大運(yùn)行方式短路電流計(jì)算結(jié)果三相短路電流/KA 三相短路容量/MVAIk(3) I(3) I(3) ish(3) Ish(3) Sk1(3)K1點(diǎn) K2點(diǎn) 3320第五章 變壓器主保護(hù)系統(tǒng)的方式和整定計(jì)算 電力變壓器的保護(hù)規(guī)程按技術(shù)規(guī)程的規(guī)定電力變壓器繼電保護(hù)裝置的配置原則一般為： 針對(duì)變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯瞬間時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯瞬間動(dòng)作與短開各側(cè)短路器。 為防御長時(shí)間的過負(fù)荷對(duì)設(shè)備的損壞，應(yīng)根據(jù)可能的過負(fù)荷情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作與信號(hào)。在 110220KV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，線路的保護(hù)以以下原則配置：（1） 對(duì)于相間短路，單側(cè)電源單回線路，可裝設(shè)三項(xiàng)多段式電流電壓保護(hù)作為相間短路保護(hù)。對(duì)環(huán)網(wǎng)或電網(wǎng)中某些短線路，宜采用多段式接地距離保護(hù)，有利于提高保護(hù)的選擇性及縮短切除故障時(shí)間。（4） 對(duì)于平行線的接地短路，一般可裝設(shè)零序電流橫差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)：裝設(shè)接于每一回線路的帶方向或不帶方向元件的多段式零序電流保護(hù)作為后備保護(hù)。（2） BBD3為平行雙回線路，在電源側(cè)裝設(shè)電流平衡保護(hù)作主保護(hù)，裝設(shè)多段式電流保護(hù)作后備保護(hù)，并作為單回線運(yùn)行時(shí)的主保護(hù)和后被保護(hù)；在非電源側(cè)，裝設(shè)橫差動(dòng)電流方向保護(hù)。當(dāng)再配以方向元件（方向特性）及時(shí)間元件，即組成了具有階梯性的距離保護(hù)裝置。第 II 段階梯性與相鄰保護(hù)相配合，動(dòng)作時(shí)間一般為 ，通常能夠靈敏而較快速地切除全線路范圍內(nèi)的故障。在本線路故障時(shí)，裝22置第 I 段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響（只要流過裝置的故障電流不小于阻抗元件允許的精確工作電流） 。的那個(gè)線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，距離保護(hù)在有些情況下也能動(dòng)作；當(dāng)發(fā)生兩相短路接地故障時(shí)，它可與零序電流保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，切除故障。例如：當(dāng)兩相鄰發(fā)電機(jī)變壓器組時(shí)，應(yīng)與其過電流保護(hù)相配合；當(dāng)相鄰為變壓器或線路是，若裝設(shè)電流、電流保護(hù)，則應(yīng)與電流、電壓保護(hù)之動(dòng)作時(shí)間及保護(hù)范圍相配合。采用重合閘后加速方式，除了加速故障切除，以減小對(duì)電力設(shè)備的破壞程度外，還可借以保證動(dòng)作的選擇性。 （2）距離保護(hù)定值計(jì)算中所用助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的選擇及計(jì)算助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的正確計(jì)算，直接影響到距離保護(hù)整定值及保護(hù)范圍的大小，也就影響了保護(hù)各段和相互配合及靈敏度。2）環(huán)形電力網(wǎng)中線路保護(hù)間助增系數(shù)的計(jì)算這種電力網(wǎng)中的助增系數(shù)隨故障點(diǎn)位置的不同而變化。應(yīng)該指出，上述原則無論對(duì)于輻射狀電網(wǎng)內(nèi)，還是環(huán)形電網(wǎng)內(nèi)的雙回線與單回線間的助增系數(shù)的計(jì)算都是適用的。在圖 51 所示的網(wǎng)絡(luò)中，線路 AB 斷路器 IQF 處的相間距離保護(hù)第 I 段的整定值為： ABrelslZk11?式中： ————AB 線路 A 側(cè)斷路器 1OF 處相間距離保護(hù)第 I 段的整定值：selZ1 ————相間距離保護(hù)第 I 段的可靠系數(shù)，取 1relk ————被保護(hù)線路 AB 的正序時(shí)間為：ABZ2） 相間距離保護(hù)第 I 段的動(dòng)作時(shí)間為： 01?op3） 相間距離保護(hù)第 I 段的靈敏度用范圍表示，即為被保護(hù)線路全長的80%～85%（2） 相間距離保護(hù) II 段整定計(jì)算1） 按與相鄰線路距離保護(hù) I 段配合整定 31min11selbIrelABrelslI ZKZk??24式中， ————被保護(hù)線路 AB 阻抗ABZ ————相鄰線路相間距離保護(hù) I 段動(dòng)作阻抗；31sel ————相間距離保護(hù)第 II 段可靠系數(shù)，取 ～————相間距離保護(hù)第 II 段可靠系數(shù)，取 ————分支系數(shù)最小值，為相鄰線路第段距離保護(hù)范圍末端短路minb時(shí)流過故障線電流與被保護(hù)電流之比的最小值。這時(shí)有： 3min11 selIbIrelABIrelselI ZKk??式中， =～ ?————相鄰線路相間距離保護(hù)第 II 段的整定值。L2）相間距離保護(hù)第 III 段動(dòng)作時(shí)間為： tttIopI???313) 相間距離保護(hù) III 段靈敏度校驗(yàn)：當(dāng)作近后備時(shí) ~311??ABIselIselZK當(dāng)作遠(yuǎn)后備時(shí) ?BCbABIselIsel式中， ————分支系數(shù)最大值。保護(hù)裝置距離 I 段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng)的影響。 零序繼電保護(hù)方式配置與整定計(jì)算 零序電流保護(hù)的特點(diǎn) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大的零序電流分量構(gòu)成保護(hù)，可作為一種主要的接地短路保護(hù)。接地距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定，對(duì)本線路和相鄰線路的保護(hù)效果都會(huì)有所改善。選擇運(yùn)行方式就是考慮零序電流保護(hù)所能適應(yīng)的發(fā)電機(jī)、變壓器以及線路變化大小的問題。（2） 發(fā)電廠的母線上至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護(hù)和繼電保護(hù)功能所需要的。 （2） 多電源的輻射形電網(wǎng)即環(huán)狀電網(wǎng)，應(yīng)考慮到相臨線路的停運(yùn)或保護(hù)的相繼電動(dòng)作，并考慮在最大開機(jī)方式下對(duì)側(cè)接地方式最小，而本側(cè)（保護(hù)的背后）接地方式最大。（3） 環(huán)外線路對(duì)環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)業(yè)余短路點(diǎn)有關(guān)，隨著短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)，分支系數(shù)逐漸增大，可以增加到很大很大，但具體整定并不是選一個(gè)最大值，而應(yīng)按實(shí)際整定配合點(diǎn)的分時(shí)系數(shù)計(jì)算。（2）零序電流保護(hù) II段的整定此段保護(hù)按滿足以下條件整定：1） 按與相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù) I段配合整定，即 min21bIoprelIopIK?式中 ————可靠系數(shù)，取 。零 序電流保護(hù) III段保護(hù)按滿足以下條件整定：1） 按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)裝置的最大不平衡電流來整定 max1LrelIopIK?式中 ————可靠系數(shù)。零序 III段的靈敏度校驗(yàn)：當(dāng)作為近后備保護(hù)時(shí).當(dāng)作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)， ??opIbsenIK 式中 ————本線路末端短路時(shí)在小方式運(yùn)行下的最小零序電流。（1） 各段保護(hù)的整定時(shí)間均應(yīng)按整定配合原則增加時(shí)間級(jí)差 。表 51 零序電流保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果表線路名稱 保護(hù)安裝地點(diǎn)保護(hù)編號(hào) 保護(hù)段 整定值（A）動(dòng)作時(shí)限（S）I II AC線路首端 保護(hù) 1IIII IIAC AC線路末端 保護(hù) 6IIII IICD CD線路首端 保護(hù) 7III 保護(hù) 1的零序整定（1）無時(shí)限電流零序電流保護(hù)： 按躲過相鄰下一線路出口即本線路末端單相或兩相接地短路時(shí)，可能出現(xiàn)的最大 3倍零序電流 即：max3oI（其中 =）1relIopIK?relIK取 的最大值則有： = 502=?= =?以在距 1號(hào)短路器 15%處最小短路電流來檢驗(yàn)靈敏度：取 的最小值即： = 502=?30(2)帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù):①與相鄰下一級(jí)線路 BC段 5DL零序電流保護(hù)第 I段相配合，即：取 的最大值則有： = 502=IrelIopIK?max3oImax3o?= = =?axo31 瓦斯保護(hù)：瓦斯保護(hù)的概述保護(hù)能反應(yīng)油潤式變壓器油箱內(nèi)的各種故障時(shí)變壓器內(nèi)部故障的保護(hù)之一，變壓器油箱內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流及故障點(diǎn)電弧會(huì)使變壓器和絕緣材料受熱分解，產(chǎn)生氣體。2（2） 重瓦斯保護(hù)動(dòng)作值的大小用油流速度來表示，為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，油流速度整定為 1m/s。（2） 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)在正常和外部故障時(shí)，理想情況下流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。 縱差動(dòng)保護(hù)的整計(jì)算：（1） 變壓器一次額定電流a、110KV 側(cè)I =31500/ 110N3? = b、35KV 側(cè) I =31500/ 35N = C、10KV 側(cè) I =31500/ 10N3? = （2） 電流互感器變比a、110KV 側(cè)計(jì)算變比N= ?32 =變比選取 300/5 B、35KV 側(cè)計(jì)算變比 N= ? =180變比選擇 1000/5 C、10KV 側(cè)計(jì)算變比 N= ? =630變比選取 3500/5（3） 電流互感器二次電流 A、110KV 側(cè) I = ? = b、 35KV 側(cè) I = ? = c、 10KV 側(cè) I = = 計(jì)算差動(dòng)保護(hù)一次動(dòng)作電流 躲變壓器的勵(lì)磁涌流 I =Kxzk?ebI = = 按躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流計(jì)算：在最大運(yùn)行方式下，變壓器 10KV 側(cè)母線故障時(shí)最大三相短路電流為 I Admax3334355）過電流保護(hù)（1） 動(dòng)作電流為：I =K /K Idzkn?maxfh變壓器的最大負(fù)荷電流按下幾種情況考欲：1) 其中以一臺(tái)變壓器卻除時(shí)引起的過負(fù)荷 I =2 Idzbe =2 20 10 / 110?3? = 2) 考預(yù)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流 I =K Imaxfhzp?maxfh = 20 10 / 1103?= 故動(dòng)作電流為： I = = （2） 動(dòng)作時(shí)限 T = 于邊電所低壓側(cè)后備保護(hù)相配合，已知低壓側(cè)后備保護(hù)時(shí)限為 1S 所以過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限為： T=T + T? =1+ =36 (3) 靈敏度效驗(yàn)： K =I /Im)2(indxz = = ?(4) 裝設(shè)地點(diǎn)： 過電流保護(hù)裝于電源側(cè)（110KV）折算到二次側(cè)的動(dòng)作電流為： I =321/40xz =6）過負(fù)荷保護(hù)（1） 動(dòng)作電流按躲過額定電流進(jìn)行整定： I =K /K Idzkn?be? =(20 10 / 110)3? = 折算到二次側(cè)： I = =（2） 動(dòng)作時(shí)限：比過電流保護(hù)的最大時(shí)限增大一個(gè) T，?所以 T =T+ T =115+