【正文】 采用單相重合閘，其中性點 因班應(yīng)不接地運行，以簡化零序電流保護的整定計算；雙側(cè)電源受電的變壓器，則視該母線上連接的線路條數(shù)和變壓器臺數(shù)的多少以及變壓器容量的大小，按變壓器零序電抗變化最小的原則進行組合。 2）零序電流保護 I段的保護最小保護范圍亦要 求不小于本保護線路長度的 15%。 其中 m a x)3(m a x derstnpL IKKKI ? 式中 npK ———— 非周期分量系數(shù)取 1～ 2； erK —————— 電流互感器的 10%誤差，取 。 （ 3） 與相鄰雙回線路的零序保護配合整定。 （ 1） 各段保護的整定時間均應(yīng)按整定配合原則增加時間級差t? 。零 序電流保護 III 段保護按滿足以下條件整定： 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 31 1） 按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時，流過保護裝置的最大不平衡電流來整定 m a x1 LrelIIIopIII IKI ? 式中 relIIIK ———— 可靠系數(shù)。 （ 3） 環(huán)外線路對環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)業(yè)余短路點有關(guān)，隨著短路點的移遠，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最大值，而應(yīng)按實際整 定配合點的分時系數(shù)計算。 （ 2） 發(fā)電廠的母線上至少應(yīng)有一臺變壓器中性點接地運行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護和繼電保護功能所需要的。接地距離保護因其保護范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的保護效果都會有所改善。保護裝置距離 I 段的保護范圍不受系統(tǒng) 的影響。這時有： 3m i n11 s e lIIbIIr e lABIIr e ls e lII ZKKZkZ ?? 式中， IIrelk1 =～ IIrel ? 3selIIZ ———— 相鄰線路相間距離保護第 II 段的整定值。 應(yīng)該指出，上述原則無論對于輻射狀電網(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)的計算都是適用的。 （ 2）距離保護定值計算中所用助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的選擇及計算 助增系數(shù)（或分支系數(shù)）的正確計算，直接影響到距離保護整定值及保護范圍的大小，也就影響了保護各段和相互配合及靈敏度。例如：當兩相鄰發(fā)電機變壓器組時，應(yīng)與其過電流保護相配合；當相鄰為變壓器或線路是，若裝設(shè)電流、電流保護，則應(yīng)與電流、電壓保護之動作時間及保護范圍相配合。在本線路故障時，裝置第I 段的性能基本上不受電力系統(tǒng)運行方式變化的影響（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）。當再配以方向元件（方向特性）及時間元件，即組成了具有階梯性的距離保護裝置。 （ 4） 對于平行線的接地短路，一般可裝設(shè)零序電流橫差動保護作為主保護：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作為后備保護。 在 110220KV 中性點直接接地電網(wǎng)中，線路的保護以以下原則配置： （ 1） 對于相間短路，單側(cè)電源單回線路，可裝設(shè)三項多段式電流電壓保護作為相間短路保護。A 表 最大運行方式短路電流計算結(jié)果 三相短路電流 /KA 三相短路容量 /MVA Ik(3) I(3) I(3) ish(3) Ish(3) Sk1(3) K1點 K2點 33 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 23 第 五 章 變壓器主保護系統(tǒng)的方式和整定計算 電力變壓器的保護規(guī)程 按技術(shù)規(guī)程的規(guī)定電力變壓器繼電保護裝置的配置原則一般為： 針對變壓器內(nèi)部的各種短路及油面下降應(yīng)裝設(shè)瓦斯瞬間時動作于信號，重瓦斯瞬間動作與短開各側(cè)短路器。 （ 4）導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開斷電流，一般按三相短長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 20 路驗算。 綜上 電流互感器（ TA）變比 的選擇見第四章縱差保護的整定計算 中有列出 TA的變比結(jié)論。 、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）變壓器正常運行時由勵磁電流引起的不平衡電流 變壓器正常運行時，勵磁電流為額定電流的 3%~5%.當外部短路時，由于變壓器電壓降低，此時的勵磁電流更小，因此，在整定計算中可以不考慮。39。39。是變壓器的主保護。 c 、 終端變電站的變壓器中性點一般不接地。 以架空和電纜混合線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)，兼顧架空和電纜線路的特點，使配網(wǎng)的接地方式選擇在自動跟蹤消弧線圈和小電阻兩種方式上左右為難。為將弧光接地過電壓限制在 2 倍以內(nèi)，一般按 IR = (1～ 4) IC 要求選擇接地電阻； 中性點經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，零序保護動作，可準確判斷并快速切斷故障線路； 目前國內(nèi)運行的消弧線圈分手動調(diào)節(jié)和自動跟蹤補償兩類：前一種手動調(diào)節(jié)時，消弧線圈需退出運行，且人為估算電容電流值，誤差較大，現(xiàn)已較少使用；后一種能自動進行電容電流測量并自動調(diào)整消弧線圈，使補償電流適應(yīng)系統(tǒng)的變化，現(xiàn)一般都選擇該種消弧線圈。當 IC 10A 時，接地點電弧難以自熄，可能產(chǎn)生過電壓等級相當高的間歇性弧光接地過電壓，且持續(xù)時間較長，危及網(wǎng)內(nèi)絕緣薄弱設(shè)備，繼而引發(fā)兩相接地故障，引起停電 事故 ； 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 11 中性點接地方式的類型 中性點非有效接地方式主要可分為以下三種：不接地、經(jīng)消弧線圈接地及經(jīng)電阻接地。 系統(tǒng)保護原理接線圖 圖 1 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 10 圖 2 中性點的運行方式與選擇： 三相交流電力系統(tǒng)中性點與大地之間的電氣連接方式，稱為電網(wǎng)中性點接地方式。長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 9 各側(cè)保護應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。靈敏系數(shù)公式如下： Sp1*min*pokIIdef 式中 I mink —— 繼電保護裝置保護區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)最小運行下的最小短路電流。此保護，一般應(yīng)接于變壓器中性點處的電流互感器上?？v聯(lián)差動保護裝置，一般用來保護變壓器線圈及引出線上發(fā)生的相間短路和大電流接地系統(tǒng)中的單相接地短路。 、變壓器保護 裝設(shè)的一般原則 （ 1）防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護。 A 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護（又稱氣體繼電保護）。因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當?shù)谋Ｗo裝置。 本文是筆者在閱讀了大量專業(yè)資料、咨詢了老師的前提下，按照指導(dǎo)老師所給的原始資料，通過系統(tǒng)的原理分析、精確的整定計算。 變壓器油箱外部故障： （ 1）引出線的相間短路； （ 2）絕緣套管閃爍或破、引出線通過外殼發(fā)生的單相接地短路。過負荷保護及瓦斯保護在輕微故障時（通稱“輕瓦斯”），動作于信號，而其它保護包括瓦斯保護在嚴重故障時（通稱“重瓦斯”），一般均動作于跳閘。 （ 4）防御大接地電流電網(wǎng)中外部接地短路的零序電流保護。因此 ，流經(jīng)繼電器的電流等于兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差。本設(shè)計針對工廠 主變壓器 為例采用縱聯(lián)差動保護、電流保護、接地保護、過負荷保護和瓦斯保護為一體的保護系統(tǒng)。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定眭。 5）、保護裝置對各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。因此，在變電所的規(guī)劃設(shè)計時選擇變壓器中性點接地方式中應(yīng)進行具體分析、全面考慮。 其特點為： 其特點為： 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 12 調(diào)氣隙式補償 線性度較好，但震動噪音極大，運行人員反映強烈，有待改進。有效地限制弧 光接地過電壓，當電弧熄滅后，系統(tǒng)對地電容中的殘余電荷將通過接地電阻泄放掉，下次電弧重燃時，不會疊加形成過電壓； 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 13 目前，深圳各區(qū)變電所中性點均采用15Ω，北京、廣州等地的變電所則采用 。 尋找單相接地故障線路困難，目前許多小電流接地選線的動作率還不理想，往往仍采用試拉法。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 15 第 三 章 輸電線路上的 TA、 TV變比的選擇 電壓互感器（ TV）的選擇： 電壓互感器選擇的具體條件如下： （ 1） 一次電壓： UI （ 2） 二次電壓：根據(jù)使用情況而定； （ 3） 準確等級：應(yīng)根據(jù)接入的測量儀表，繼電器和自動裝置的準確等級來確定。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 16 圖 1 雙繞組變壓器縱差保護原理接線圖 正常運行或外部故障時，差動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)恰當選擇兩側(cè)電流互感器的變比。139。39。電流向量圖，按圖接線進行相位補償后，高壓側(cè)保護臂中 電流比該側(cè)互感器二次側(cè)電流大 3 倍，為使正常負荷時兩側(cè)保護臂中電流接近相等，故高壓側(cè)電流互感器變比應(yīng)增大 3 倍。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、二相短路、二相接地短路和單相接地短路，其中三相短路是對稱短路，系統(tǒng)各相與正常 運行時一樣，仍處于對稱狀態(tài)，其他類型的短路都是不對稱短路。 繪制等效電路如圖，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。 對 110KV 及以上中性點直接接地的電力網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)變壓器中性點接地運行的具體情況和變壓器的絕緣情況設(shè)零序電流保護和零序電壓保護，帶時限動作于跳閘。 （ 2） 對于接地短路，可裝設(shè)帶方向性或不帶方向性的多段式零序電流保護，在長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 24 終端線路，保護段數(shù)可適當減少。 2. ABD2和 BBD3線路相間繼電保護方式選擇 （ 1） ABD2為 110KV 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一條線路，為了保證環(huán)網(wǎng)各線路的保護都有足夠的靈敏度和選擇性，降低網(wǎng)絡(luò)保護的動作時限，確定在各線路上都裝設(shè)三段式距離保護。其中第 I 段可以保護全線路80%85%，其動作時間一般不大于 （保護裝置的固有動作時間），前者為晶體管保護的動作時間，后者為機電型保護的動作時間。 距離保護可以應(yīng)用在任何結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行方式多變的電力系統(tǒng)中，能有選擇性的、較快的切除相間故障。 c. 采用重合閘后加速方式，帶到 保護配合的目的。計算時故障點可取在引路的末端，主電源側(cè)采取大運行方 式，分支電源采用小運行方式。 圖 距離保護整定計算的系統(tǒng)圖 （ 1） 相間距離保護第 I 段整定計 1） 相間距離保護第 I 段的整定值主要是要躲過本線路的末端相間故障。 L? ———— 負荷阻抗角，取 26 度。因此，對于 220KV 及以上電壓網(wǎng)絡(luò)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 29 行的需要，要求全長無時限切除線路任一點的短路，這時距離保護就一能作主保護 來應(yīng)用。 零序電流保護整定計算的運行方式分析 計算零序電流大小和分布的運行方式選擇，是零序電流保護整定計算的第一步。 流過保護最大零序電流的運行方式選擇 （ 1） 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取其最大運行方式，線路末端的變壓器中性點不解地運行。 3）整定的動作延時為 0。 max)3( dI ———— 下一級線路始端三相短路的最大短路電流。當雙回線路裝設(shè)了橫聯(lián)差動保護時，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動保護配合整定，即按雙回線路全線為快速保護范圍考慮，但時間整定要考慮橫聯(lián)差動保護相繼動作的延時；如考慮雙回線運行中將橫聯(lián)差動保護停用的 情況時，可相應(yīng)提出將雙回線路運行臨時改為單回線路運行的措施。 2） 零序電流保護 III 段的動作時間： 時限的確定：對于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，若按階梯原則與相鄰線路配合時，會產(chǎn)生斷路器誤動作的現(xiàn)象因此應(yīng)找出解環(huán)點所以必須選出某一線路的保護 III 段與其相鄰的保護 II段配合此即環(huán)網(wǎng)保護 III 段的動作時限的起始點，此起始點的選擇原則是： 應(yīng)考慮盡可能使整個環(huán)網(wǎng)中保護三段的保護靈敏度較高。 III 段保護通常是作為零序電流保護II段保護的補充 作用。但實際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開環(huán)運行方式。當變壓器太熟較多時，可采取幾臺變壓器組合的方法，使零序電抗變化