【正文】 側(cè)的復合電壓并聯(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)復合電壓。 （ 3）監(jiān)控管理與各 保護模件聯(lián)系采用串行通訊模式。 （ 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）電壓切換箱是否雙配置 過去工程設計中變壓器各側(cè)一般均采用單套電壓配置的方法，這樣當切換箱故障時，變壓器后被 保護功能將不再完整。其余注意事項同雙母線接線形式。 （ 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。 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。 2 方案論證與設計 33 B 220KV側(cè)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。零序過電壓保護定值整定為 180V， 切各側(cè)。第 I 時限切母聯(lián)，第 II 時限切本側(cè)（ I 段時間 +級差） 。 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(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。 （ 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。在表 2中作了如下假定 : 三繞組變壓器 。 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。 OB 表示起始制動電流 。一般工程宜采用不小于 。對 220～ 500kV 變壓器，差電流速斷是縱差保護中的一個輔助保護。根據(jù)經(jīng)驗，二次諧波制動比可整定為 15%～ 20%。兩 側(cè)電流互感器取相同變比并按星形接線。 可選用 S＝ ～ 。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 。 2 方案論證與設計 41 變壓器分側(cè)差動保護 分側(cè)差動保護是將變壓器的各側(cè)繞組分別作為被保護對象，在各側(cè)繞組的兩端裝設電流互感器，實現(xiàn)差動保護。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。 則靈敏系數(shù)為 K IIsen op? ? (39) 要求 Ksen≥ 2。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(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 設時取。 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。 b 短路電流計算 短路點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。 （ 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。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。 10KV 側(cè)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。 B 110KV側(cè)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。由于對于 110KV側(cè)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 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(cè)。因此非全相保護的啟動接點應直接取斷路器輔助觸點，并注意日常維護 。對此有以下的兩種方法處理： （ 1）將主變保護 2 跳閘出口接點接入旁路斷路器操作箱 TJR，將本體保護跳閘出口接點接入操作箱手跳回路。 2 方案論證與設計 31 B 雙母線帶旁路接線方式 對于高、中壓側(cè)為雙母帶旁路的界限形式，為了在不切換電流互感器的前提下，仍保證旁路代主變時留有一套主保護，保戶一，二的電流回路分別取獨立電流互感器的二次 繞組。對 220KV 變壓器保護而言，三個星型繞組中除一個專供計量外，一個供保護一，一個經(jīng)不同的空氣開關后供保護二 和測量回路。 （ 4）裝置提供 2 個串行通訊接口，第 1 串口按 EISASRS232C 或 RS422/485標準接口方式，用于和綜合化系統(tǒng)或 RTU通訊。 （ 7）裝置的跳 閘出口繼電器應有自保持，并有監(jiān)視手段，使用人工復歸，出口繼電器應為強電 220V. (8)本體非電量保護引入本裝置的接點可以再擴充，引入接點均為強電 220V開關量空接點 。 電源 （ 1）差動保護裝置均獨立設置電源。在冬季負荷較低或特別寒冷的季節(jié)，變壓器因油溫過低，不得不對其進行加油，這對變壓器的安全運行和壽命將是十分不利的。強迫油循環(huán)冷卻方式，又分強油風冷和強油水冷 2 種，它是把變壓器中的油，利用油泵打入油冷卻 器后再復回油箱，油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風扇吹風或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。它是一種非電量繼電器。當油溫達 115～150℃時劣化更明顯，以致不能使用。 2 方案論證與設計 24 ⑤ 相間方向元件的電壓可取本側(cè)或?qū)?cè)的，取對側(cè)的，兩側(cè)繞組接線方式應一樣。 當發(fā)生三相短路時，低電壓繼電器 KV線圈失磁而返回，其動斷觸點閉合，同時，電流繼電器 KA 動作，按低電壓起動的過電流保護的方式，作用于 1QF、2QF 跳閘。 滯后 0. 90BCI ， 與ABI. 同相。 電壓起動的過電流保護的過電流保護的原理圖與低電壓起動的過電流保護基本相同，不同的是用一個低電壓繼電器和一個負序電壓繼電器代替了低電壓起動的過電流保護中的三個低電壓繼電器，使得保護的靈敏度提高了很多。 在被保護變壓器受電側(cè)母線上短路時，要求 senK =； 在后備保護范圍末端短路時，要求 ?senK 保護裝置的動作時限應與下一級過電流保護配合，要比下一級保護中最大動作時限大一個時限級差 Δt 低電壓起動的過電流保護 低電壓起動的過電流保護單相原理接線如圖 36 所示。 I 可按下述兩種情況來考慮： (1)對并列運行的變壓器，應考慮切除一臺變壓器以后所產(chǎn)生的過負荷。因此，在變壓器縱聯(lián)差動保護中，要實現(xiàn)兩側(cè)電流的正 確比較，必須先考慮變壓器變比的影響。其保護范圍為兩側(cè)電流互感 TA TA2 之間的全部區(qū)域，包括 變壓器的高、低壓繞組、套管及引出線等。在保護動作后，借助于斷路器的輔助觸點 1QF1 和 2QF1 來接觸出口回路的自保持。當變壓器油箱內(nèi)發(fā)生嚴重事故時，油 氣流沖擊擋板的力量大于彈簧的彈力時，擋板傾斜了一個角度，使固定在擋板上的永 久磁鐵靠近重瓦斯的干簧觸點，干簧觸點接通，發(fā)出跳閘脈沖。輕瓦斯部分主要是由開口杯、固定在開口杯上的永磁鐵、干簧觸點構(gòu)成的。浮筒和檔板可以圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)。對變壓器溫度和油箱內(nèi)壓力升高，以及冷卻系統(tǒng)故障，按變壓器現(xiàn)行標準要求，應裝設相應的保護裝置。相間短路的后備保護用于反映外部相間短路引起的變壓器過電流，同時作為瓦斯保護和縱差保護的后備保護，其動作時限按電流保護的階梯形原則來整定，延時動作于跳開變壓 器各電源側(cè)斷路器。電力變壓器不正常和運行狀態(tài)主要有外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負荷超過其額定容量引起的過負荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過礪磁等。為避免電流回路的切換，可兩套保護均使用套管電流互感器，在降壓變壓器的高壓側(cè)增設簡單電流保護，接獨立電流互感器作引線的保護，當旁代時停用該保護，啟用旁路保護作引線及旁路母線的保護，這樣保護配置較復雜，該電流保護或旁路保護整定時要考慮勵磁涌流的影響。對于主保護與后備保護分開的保護，常常主保護與后備保護分別接一組電流互感器的次級，差動保護接獨立電流互感器，后備保護接主變壓器套管電流互感器的次級，如圖 1 所示。主變壓器保護微機化以前，使用分立電磁型元件組成主保護及后備保護時，一套 220 kV主變壓器保護需 3 或 4 面屏，實現(xiàn)雙重化將使屏位達 6～ 7 面。 由于變壓器是個電元 建 ，也是個磁元件，具有非線性特點和復雜的暫態(tài)。具體 過對 220KV 主變壓器的保護在實際應用中所起到的重要作用的研究，闡述變壓器保護的基本原理 ，變壓器保護應用范圍， 各種 變壓器的保護應用 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 。不少學者把以模糊理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)等非線性科學為主導的智能技術引入到電力系統(tǒng)中，在電力變壓器的繼電保護中得到應用?，F(xiàn)代數(shù)學工具如：模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡專家系統(tǒng)，小波分析等開始越來越多的融入到變壓器保護的研究領域，一方面為傳統(tǒng)的變壓器保護方法提供了更有效的工具，另一方面，采用多個信息量，可提高變壓器保護的“智能化”程度，改善可靠性和適應性。實踐表明，在過去幾十年間，上述原理基本上能達到繼電保護要求。變壓器保護的發(fā)展史也自此成為一部變壓器勵磁涌流鑒別技術發(fā)展史。通過計算，選擇躲過外部短路時產(chǎn)生的最大不平衡電流作為縱聯(lián)差動保護的動作電流。它的正常與否直接關系到電力系統(tǒng)的安 全和經(jīng)濟運行。本設計要保護的變壓器是處在中性點直接接 地的電力系統(tǒng)中，所以采用零序過電流作為變壓器接地的后備保護。 微機變壓器保護的研究開始于 60 年代末 70 年代初。另一方面，現(xiàn)代大型變壓器多采用冷軋硅鋼片，飽和磁密較低而剩磁可能較小，使得變壓器勵磁涌流中的二次諧波和間斷角均明顯變小。 對于變壓器后備保護，以前的觀點是認為其原理相對簡單、應用比較成熟，因此學者更為關注其在實現(xiàn)技術方面的研究。計算機技術的飛速發(fā)展，通訊技術、計算機網(wǎng)絡的功能日益2 方案論證與設計 7 加強，為微機保護的進一步發(fā)展提供了廣闊的空間。 。對主變壓 器保護的雙重化是其中 的一個方面， 下面談談 主變壓器保護雙重化 在 實踐中遇到的一些問題 。由于高性能的計算機芯片出現(xiàn)，在一套裝置中包 含主保護、各側(cè)全部后備保護的新一代主變壓器微機型保護已開發(fā)，并得到廣泛應用。采用雙主保護與雙后備保護的主變壓器保護一般將第一套保護接原差動保護電流互感器次級，即接獨立電流互感器，旁代時需切換；第二套保護接原后備保護電流互感器次級， 即接套管電流互感器，旁代時不需切換，但對降壓變壓器的高壓側(cè)來說，無論是差動保護還是該側(cè)的后備保護，其保護范圍不包括開關電流互感器到變壓器套管的引線；對低壓側(cè)來說，其后備保護的保護范圍指向非電源側(cè)，所以引線故障將由后備保護切除。 電力變壓器的故障類型及保護措施 電力變壓器故障及不正常運行狀態(tài) 電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電力設備之一，它的安全運行對于保證電力系統(tǒng)的正常運行和對供電的可靠性，以及電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時大容量電力變壓器的造價也是十分昂貴。瓦斯保護用來反映變壓器油箱內(nèi)部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器輕瓦斯動作于發(fā)出信號。對于 400KVA 以上的變壓器，當數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時，應裝高過負荷保護。利用油箱內(nèi)部的故障時的這一特點，可以構(gòu)成反映氣體變化的保護裝置，稱之為瓦斯保護。重瓦斯動作，立即切斷與變壓器連接的所有電源，從而避免事故擴大，起到保護變壓器的作用。與開口杯固定在一起的永磁鐵處于遠離輕瓦斯干簧位置，所以該干簧觸點處于斷開狀態(tài)。此時，可以通過氣體繼電器頂部放氣閥 2 方案論證與設計 15 圖 33 瓦斯保護原理接線圖 將氣體放出。但由于瓦斯保護不能單獨作為變壓器的主保護，所以通常是將瓦斯保護與縱聯(lián)差動保護配合作為變壓器的主保護。變壓器內(nèi)部故障時，流入差動繼電器的電流為 2212 IIIr ?? ，即為短路點的短路電流。 電力變壓器相間短路的后備保護和過負荷保 護 電力變壓器相間短路的后備保護可根據(jù)變壓器容量的大小和保護裝置 對靈敏度的要求，采用過電流保護、低電壓起動的過電流保護、復合電壓起動的過電流保護等方式。 B— 變壓器的額定電流。即2 方案論證與設計 20 I op= KreKrel I N。由電阻、電容構(gòu)成的單相式負序電壓濾過器應用廣泛，其原理接線如圖所示。2 方案論證與設計 22 產(chǎn)生不平衡電壓的原因主要是各阻抗元件參數(shù)的誤差及輸入電壓中有諧波分量。 低壓元件的靈敏度為： . ?? k reopsen U KUK 式中 —— 相鄰元件末端三相金屬性短路時，保護安裝處的最大線電壓； reK —— 低壓元件的返回系數(shù)。所以過負荷保護只須用一個電流繼電器接于一相電流即可。凡是容量在 1000KVA 及以上的油侵式變壓器均要裝設溫度保護，監(jiān)視上層油溫的情況；對于變電所，凡是容量在 315KVA 及以上的變壓器，通常都要裝