【正文】 特性繼電器時，可取 ～ ； 變壓器外部故障時流過保護的最大短路電流。變壓器區(qū)外短路時，由于穿越性短路電流使 TA 鐵芯飽和，從而使不平衡差流增大，而且穿越性電流越大，不平衡差流就越大，二者呈現(xiàn)線性關系。 外部短路時，流入差動繼電器的電流為最大不平衡電流。差動保護是保護兩端電流互感器之間的故障（即保護范圍在輸入的兩端 CT 之間的設上），正常情況流 進的電流和流出的電流在保護內大小相等，方向相反，相位相同，兩者剛好抵消，差動電流等于零；故障時兩端電流向故障點流，在保護內電流疊加，差動電流大于零。 變壓器溫度及壓力保護 是對變壓器溫度及油箱內壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應按現(xiàn)行電力變壓器標準的要求，裝設可作用于信號式動作于跳閘的裝置。瓦斯保 護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單。 9 第一章 保護原理與配置 電力變壓器保護 瓦斯保護 一、 瓦斯保護配置原則 1） 及以上車間內油浸式變壓器和 及以上油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。設計應滿足《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程 8 （ SDJ683）》、《 110~220kV電網(wǎng)繼電保護與安全自動裝置運行條例》等有關專業(yè)技術規(guī)程的要求。 (2) 后備保護 后備保護是主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。所謂信賴性，是要求繼電保護在規(guī)定的保護范圍內發(fā)生了應該動作的故障時可靠動作，即不發(fā)生拒絕動作。 （ 2）反應電力設備的不正常運行狀態(tài)，在有人值班的情況下，一般發(fā)出報警信號，提醒值班人員進行處理；在無人值班情況下，繼電保護裝置可視設備承受能力作用于減負荷或延時跳閘。通過分析原始資料中主要設備的參數(shù)，首先，對電力系統(tǒng)繼電保護原理及電力系統(tǒng)故障分析進行全面系統(tǒng)的復習、查閱相關資料，加深理解；其次，結合相關參數(shù)和各種繼電保護原理，確定適用于變壓器的保護方案，最后，分別對變壓器的進行各種保護整定和配置計算。要求學生根據(jù)原始資料完成： 根據(jù)提供的原始資料，讀懂全網(wǎng)電氣主接線圖。并宜考慮電力系統(tǒng)和發(fā)電廠運行方式的靈活性。 電力系統(tǒng)故障時指電力系統(tǒng)一次設備在運行過程中由于外力、絕緣老化、過電壓、誤操作、設計制造缺陷等原因引發(fā)的短路、斷線等情況。對于反應電力系統(tǒng)故障而要求作用于斷路器跳閘的繼電保護裝置，應滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。 （ 4）靈敏性：繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內發(fā)生故障或不正常運行狀 態(tài)的反應能力。 (4) 異常運行保護 異常運行保護是反應被保護電力設備或線路異常運行狀態(tài)的保護。不合理的電網(wǎng)結構、廠站主接線和運行方式必將導致繼電保護和安全自動裝置配置的困難，接線復雜，有時為適應一次部分某些特殊需要采用一些不成熟的保護裝置，由此往往引起保護誤動，甚至使一般性故障擴大為系統(tǒng)故障，設計必須引以為戒。 根據(jù)上述規(guī)程，本電網(wǎng)中的 2變壓器與 3變壓器均應裝設瓦斯保護作為主保護之一。 10 四、變壓器溫度及壓力保護 變壓器非電量保護除了瓦斯保護外，還包括溫度及壓力保護等。當斷路器 具有兩組跳閘線圈時，兩套保護宜分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。 11 縱聯(lián)差動保護是按比較被保護的變壓器兩側電流的大小和相位的原理實現(xiàn)的。 不平衡電流產生的原因 各側電流互感器的特性不可能完全一致，例如 110KV 側是使用斷路器中的套管式電流互感器，而 6KV 側多數(shù)是在高壓開關柜內裝設獨立的環(huán)氧樹脂澆鑄式電流互感器，這兩者之間不但型號不同，而且特性也不一致，勢必在差回中引起不平衡電流。 二、 接線及整定計算 電流速斷保護裝置裝設在變壓器的電源側。 靈敏度 lmK 不應小于 2。 所以，本電網(wǎng)中 2變壓器的相間短路后備保護采用過電流保護，若過電流保護不滿足靈敏性要求時，采用復合電壓啟動的過電流保護或復合電流保護。 2)對降壓變壓器，應考慮負荷中電動機自起動時的最大電流，即： TNssL IKI .max. ? （ 18） 式中 ssK 綜合負荷的自啟動系數(shù)，對于 110kV的降壓變壓站，低壓 610kV側取 ssK =，中壓 35kV側取 ssK =； TNI. 正常工作時的最大負荷電流，一般選擇變壓器額定電流。它的動作時間應與變壓器允許的過負荷時間相配合，同時應大于相間故障后備保護的最大延時，一般可增大（ 1～ 2） t? 。 過負荷保護動作時限應比變壓器的 后備保護動作時限大一個 t? ，一般取 5~10S。 針對 2變壓器高壓側（ 110kV 及以上）單相接地短路應裝設零序保護，作為變壓器高壓繞組和相鄰元件接地故障主保護的后備。 零序電流Ⅱ段的動作時限為 tt ??? 、 tt ??? 34t 。 串聯(lián)供電的幾段線路，在線路故障時，幾段線路可以采用前加速的方式同時跳閘， 20 并用順序重合閘和備用電源自動投入裝置來提高供電可靠性。但是，保護范圍就必然不能包括被保護線路的全長，因為只有當短路電流大于保護的動作電流時，保護才能動作。 限時電流速斷保護要求保護線路的全長，那么其保 護區(qū)必然會延伸至下一線路。定時限過電流保護原理接線圖與限時電流速斷保護相同，但由于保護范圍和保護的作用不同，其動作電流和動作時限則不同。 裝設專用的母線保護 利用供電元件的后備保護來保護母線簡單、經濟，但切除故障時間較長，不能有選擇性地切除故障母線，特別是對于高壓電網(wǎng)難以滿足穩(wěn)定和運行上的要求。 據(jù)上所述，本電網(wǎng)的 35kV 母線不需裝設專用的母線保護，而是利用供電元件的保護裝置保護母線。 3)在設計屋外高壓配電裝置時需按短路條件校驗軟導線的相間和相對地的安全距離。 2)接線方式 計算短路電流時所有的接線方式，應是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 (最大運行方式 )。 6) 計算無限大的電源供給的短路電流同期分量。 二、阻抗歸算：計算各元件電抗標幺值，并作出等值電路圖。TNrer e l IKKI 式中 relK 可靠系數(shù)，取 ； reK 返回系數(shù)，取 。 7 65 47 2.)2( m i n. ????opkks e n IIK 滿足靈敏度要求。最后，我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 t? =5S 40 結 論 在老師的辛勤指導下，我們的繼電保護畢業(yè)設計終于畫上了一個圓滿的句號。 l 變壓器速斷保護區(qū) . 保護二次定值（即繼電器整定值）為： 5/1 502 11 0. ??? LHdzldz nII（ A） 式中 nLH 電流互感器變比。 表 41 名稱 變壓器各側數(shù)據(jù) 額定電壓（ kV） 110 額定電流（ A） ?? ?? ?? 電流互感器變比 100/5 200/5 600/5 二次額定電流（ A） ?? ?? ? 由以上計算可知， 側二次電流最大， 作為基本側。 8) 計算短路電流同期分量有名值和短路容量。 4)短路種類： 按三相短路計算 為短路計算點，對于帶電抗器的 610kV出線與廠用分支回路，在選擇母線至母線隔離開關之間的引線套管時，短路計算點該取在電抗器前，選擇其余的導體和電器時，短路計算點應取在電抗器后。 二、短路電流計算的一般規(guī)定 1)計算的基本情況： 系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行。 23 第二章 原始資料分析 水電廠系統(tǒng)主接線圖 MVA252 ?4 0 0 k V A 4 0 0 k V A6 0 0 0 k V a rk V a r50 002 ?6 0 0 0 k V a r20400LGJ2?354 0 010S2 ?? C3 5 k V1 1 0 k V2 0 k V3 5 k V( 1 2 )( 4 )1 5 0 M V A1 號 變電 站2 號 變電 站40240L G J( 6 )( 5 )( 7 )1 0 M V A3 5 k V( 8 )1 0 k V( 1 1 )C S T 2 3 0 B2070LGJ( 9 )3 5 k V3 號 變電 站5 M V A1 0 k V2 M V A( 1 0 )( 1 4 )( 1 )水 電 廠9 4 . 1 1 7 6 M V A( 2 )1 0 0 M V A2 2 0 k V35400LGJ2 2 0 k V( 3 ) 圖 21 本設計用到的電氣主接線圖 其中，水電廠變、 1 號變電站、 2 號變電站 220kV 側、 110kV 側中性點均為直接接地運行方式。對 3/2 斷路器接線，每組母線宜裝設兩套母線保護。 母線保護原理及配置 一、引起母線故障的原因 運行經驗表明，母線故障大多是單相接地短路和由其引起的相間短路。為盡量縮短動作的動作時限，通常要求限時電流速斷延伸至下一線路的保護范圍不能超過下一線路無時限電流速斷保護的保護范圍，因為線路的 L1 限時電流速斷保護的動作電流 應大于下一 21 線路無時限電流速斷保護的動作電流 。可以看出，這種保護的缺點是不能保護線路的全長，而且隨著系統(tǒng)運行方式及故障 類型的不同，其保護范圍也要發(fā)生的相應變化。 根據(jù)上述線路保護配置裝設規(guī)則第一條，本電網(wǎng)中 35kV 線路采用電流速斷保護作為主保護，過電流保護作為后備保護。 （ 3）靈敏系數(shù)校驗。圖中零序 18 電流保護Ⅰ段作為變壓器及母線的接地故障后備保護，其啟動電流和延時 1t 應與相鄰元件單相接地保護Ⅰ段配合，通常以較短延時 1t =～ 動作于跳母聯(lián)或分段斷路器，以較長的延時 t12 ???tt 有選擇地動作于斷開變壓器各側斷路器。 變壓器接地短路后備保護 一、變壓器接地短路后備保護的配置原則 與 110kV 及以上中性點直接接地電網(wǎng)連接的降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，對外部單相接地短路引起的過電流，應裝設接地短路后備保護，該保護宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的接地故障。 對于降壓變壓器，雙繞組變壓器的過負荷保護 裝設在高壓側。 （ 4）保護的動作時限。 二、過電流保護 變壓器過電流保護的工作原理與線路定時限過電流保護相同。 變壓器相間短路的后備保護 一、變壓器相間短路后備保護的整定原則 對外部相間短路引起的變壓器過電流，變壓器應裝設相間短路后備保護。 其定值按下述條件計算： （ 1）按躲過變壓器外部短路故障時流過變壓器的最大短路電流整定，即 ma IKI ? （ 13） 14 式中 kK 可靠系數(shù)，取 ～ 。此外，運行中的變壓器帶負荷調壓使分接開關位置改變后，電流互感器二次電流的平衡關系被破壞，在差回路中產生不平衡電流。變壓器具有兩個或更多個電壓等級，構成縱差保護所用電流互感器的額定參數(shù)各不相同，由此產生的縱差保護不平衡電流將比發(fā)電機的大得多，縱差保護是利用比較被保護元件各端電流的幅值和相位的原理構成的，根據(jù) KCL 基本定理，當被保護設備無故障時恒有各流入電流之和必等于各流出電流 之和。 二、 縱聯(lián)差動保護原理 主變差動保護作為變壓器的主保護，能反映變壓器內部相