【正文】 (216) 式中——可靠系數(shù)， ——返回系數(shù)；變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限比變壓器的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè)Δt。零序電壓保護(hù)的動(dòng)作電壓要躲過(guò)在部分中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中發(fā)生單相接地時(shí)，保護(hù)安裝可能出現(xiàn)的最大零序電壓；同時(shí)要在發(fā)生單相接地且失去接地中性點(diǎn)時(shí)有足夠的靈敏度。這樣可以將接地故障電流水平限制在合理的范圍內(nèi)，同時(shí)也使整個(gè)電力系統(tǒng)零序電流的大小和分布情況盡量不受運(yùn)行方式變化的影響，提高系統(tǒng)零序電流的靈敏度。由于是雙母線運(yùn)行，在另一條母線故障時(shí)，零序電流保護(hù)應(yīng)該跳開(kāi)母聯(lián)斷路器QF，使變壓器能夠繼續(xù)運(yùn)行。圖27 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)原理接線圖 變壓器接地短路的后備保護(hù)電力系統(tǒng)中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大接地電流系統(tǒng)中的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地（零序）保護(hù)，以作變壓器本身主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后背保護(hù)。因，故當(dāng)輸入負(fù)序電壓時(shí)，滯后，由圖可見(jiàn)，,故 （214） 由于，且，因此，以此代入（214）得 （215）由式（215）可見(jiàn)，濾過(guò)器的輸出電壓與輸入的負(fù)序電壓成正比，相位超前輸入A相負(fù)序電壓。 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)若低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不滿足要求，可采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。 保護(hù)裝置的靈敏校驗(yàn)： （28） 式中——最小運(yùn)行方式下，在靈敏度校驗(yàn)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最小短路電流。后背保護(hù)的作用是為了防止由外部故障一起的變壓器繞組過(guò)電流，并作為相鄰元件（母線或線路）保護(hù)的后背以及在可能的條件下作為變壓器內(nèi)部故障是主保護(hù)的后背。圖24 縱差保護(hù)動(dòng)作曲線事實(shí)上，外部發(fā)生短路故障時(shí)，因?yàn)橥獠慷搪冯娏鞔?，特別是暫態(tài)過(guò)程中含有非周期分量，電流使電流互感器的勵(lì)磁電流急劇增大，而呈飽和狀態(tài)，使得變壓器兩側(cè)互感器的傳變特性很難保持一致，而出現(xiàn)較大的不平衡電流。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行及故障時(shí)。 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用來(lái)反映變壓器繞組、引出線及套管上的各種短路保護(hù)故障，是變壓器的主保護(hù)。遇到上述情況時(shí)應(yīng)根據(jù)變壓器的音響、溫度、油面以及加油、濾油工作情況來(lái)綜合分析，如變壓器運(yùn)行正?？梢耘袛酁檫M(jìn)入空氣所造成的。根據(jù)這一特性，我們可以通過(guò)變壓器油箱內(nèi)的氣體或油，向油枕方向流動(dòng)的情況，來(lái)判斷變壓器內(nèi)部故障的狀態(tài)。 氣體繼電器構(gòu)成和動(dòng)作原理 瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的基本保護(hù)，它的主要器件是瓦斯繼電器，安裝的位置在油箱與油枕之間的聯(lián)接管道中。 變壓器跳閘出口25項(xiàng)中規(guī)定主變的兩套保護(hù)應(yīng)同時(shí)作用于220kV側(cè)斷路器的兩個(gè)線圈，這樣的規(guī)定可能是考慮到即使在任意一套保護(hù)和一套跳閘線圈重復(fù)故障的情況下，仍能保證故障的順利切除。但對(duì)于220kV側(cè)有旁路的接線形式，我認(rèn)為需在保護(hù)屏已有的三套電壓切換回路的情況下再增加一套，且旁路代路方式不是經(jīng)常出現(xiàn)，因此可以不考慮。因此25項(xiàng)中明確規(guī)定，兩套保護(hù)的交流電流回路應(yīng)相互獨(dú)立，目前對(duì)采用不同的電流互感器二次繞組是沒(méi)有任何異議的，但對(duì)電壓回路的相互獨(dú)立性卻存在不同的意見(jiàn)。（5）設(shè)有CT二次回路斷線檢查告警信號(hào)或閉鎖差動(dòng)保護(hù)功能。（3）根據(jù)“反措”，要求裝置各保護(hù)段時(shí)限都可用硬壓板控制投退。 后備保護(hù)A 220kV側(cè)a復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)），I段2級(jí)時(shí)限，第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；b復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，I段1級(jí)時(shí)限，動(dòng)作后跳3側(cè)斷路器；c零序電壓閉鎖零序方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)）分2段，每段2級(jí)時(shí)限，2段第1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2段第2級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；d零序電壓閉鎖零序過(guò)流保護(hù)，1段2級(jí)時(shí)限，第1時(shí)限動(dòng)作跳3側(cè)斷路器，第2級(jí)時(shí)限留作備用；e間隙過(guò)流保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，跳3側(cè)斷路器；f間隙過(guò)電壓保護(hù)，1段1級(jí)時(shí)限，跳3側(cè)斷路器；g過(guò)負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)；h設(shè)置過(guò)負(fù)荷聯(lián)切110kV以及35kV線路啟動(dòng)回路；i設(shè)斷路器失靈啟動(dòng)回路；j設(shè)置非全相保護(hù)。電流具體接入見(jiàn)圖12。 另外, 還在主變220 kV 側(cè)和110 kV 側(cè)套管處設(shè)置套管TA,套管TA 一般有3 組二次繞組。要嚴(yán)格執(zhí)行《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)實(shí)施細(xì)則》中有關(guān)保護(hù)規(guī)定,提高保護(hù)抗干擾能力。 (6)其他保護(hù)。 (4)外部接地短路時(shí)的保護(hù)。 (2)縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)。油箱內(nèi)故障主要包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路及經(jīng)鐵芯燒毀等。該變電站有6回220kV架空進(jìn)線，10回110kV出線。 變壓器保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的保護(hù)原理和方案不斷被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中。數(shù)字信號(hào)處理器 DSP（Digital Signal Processor）的出現(xiàn)，不但可以提高微機(jī)保護(hù)數(shù)據(jù)采樣與計(jì)算的速度和精度，甚至可能改變往常微機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)思想，使得復(fù)雜的算法得以在保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在實(shí)用的微機(jī)變壓器保護(hù)中識(shí)別勵(lì)磁通流的方法也主要是：二次諧波閉鎖、間斷角閉鎖、波形對(duì)稱(chēng)原理等。但由此帶來(lái)的技術(shù)難題是如何將變壓器的勵(lì)磁涌流與內(nèi)部故障區(qū)分開(kāi)來(lái)。1958 年， 和 提出了利用二次諧波鑒別變壓器勵(lì)磁涌流的方法，并在模擬式保護(hù)中加以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，還提出了差動(dòng)加速的方案，以差動(dòng)加速、比率差動(dòng)、二次諧波制動(dòng)來(lái)構(gòu)成整個(gè)諧波制動(dòng)式保護(hù)的主體，并一直延續(xù)至今。在高壓電力系統(tǒng)中，由于 TA 飽和、補(bǔ)償電容或長(zhǎng)線分布電容等因素的影響，內(nèi)部故障時(shí)差流中的二次諧波分量顯著增大，造成保護(hù)誤閉鎖和延時(shí)動(dòng)作。它實(shí)質(zhì)上是傳統(tǒng)變壓器保護(hù)中電量與非電量保護(hù)的一個(gè)擴(kuò)展，它的研究與發(fā)展，為變壓器保護(hù)的研究與發(fā)展提供了一個(gè)新的思路。大型電力變壓器的繼電保護(hù)已經(jīng)從電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型發(fā)展到了微機(jī)時(shí)代。（2） 最小運(yùn)行方式：。油箱外故障主要是套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。對(duì)于2000kVA以上的變壓器,當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，為防止發(fā)生接地短路時(shí)，中性點(diǎn)接地的變壓器跳開(kāi)后，中性點(diǎn)不接地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)具體情況，設(shè)置專(zhuān)用的保護(hù)裝置，如零序過(guò)壓保護(hù)、中性點(diǎn)裝放電間隙加零序電流保護(hù)。 220kV變壓器微機(jī)型保護(hù)雙重化 在220kV 變電站主變保護(hù)系統(tǒng)中，雙重化保護(hù)有著重大的作用,如果雙重化保護(hù)一旦出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題影響將非常大。220kV 主變壓器應(yīng)采用兩套獨(dú)立的主保護(hù),每套主保護(hù)均應(yīng)配置完整的后備保護(hù),同時(shí)必須保證兩套主、后備保護(hù)在交、直流回路上的獨(dú)立性。 雙主雙后主變保護(hù)電流回路接入方式圖11 單套主變壓器保護(hù)電流互感器次級(jí)配置圖采用雙主保護(hù)與雙后備保護(hù)的主變壓器保護(hù)后，如何接入電流互感器的二次回路，這將是需要考慮的問(wèn)題。因此，該回路在設(shè)計(jì)及施工時(shí)可接好，運(yùn)行時(shí)旁代只切第一套，當(dāng)?shù)谝惶妆Ｗo(hù)因故退出時(shí)，將第二套保護(hù)的電流回路切至獨(dú)立電流互感器。 非電量保護(hù)（1）重瓦斯引入接點(diǎn)，發(fā)出信號(hào)并順時(shí)跳3側(cè)斷路器；（2）輕瓦斯引入接點(diǎn)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；（3）溫度引入接點(diǎn)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；（4）風(fēng)冷消失引入接點(diǎn)，動(dòng)作于信號(hào)且經(jīng)常延時(shí)動(dòng)作于跳閘；（5）壓力釋放保護(hù)引入接點(diǎn)，動(dòng)作于信號(hào)且延時(shí)動(dòng)作跳3側(cè)斷路器；（6）非電量保護(hù)引入接點(diǎn)均為強(qiáng)電220V開(kāi)關(guān)量空接點(diǎn)。（6）保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的輸出接點(diǎn)用于跳閘、遠(yuǎn)動(dòng)、故錄、報(bào)警等回路，并備用接點(diǎn)。（3）采用多微處理器并行工作結(jié)構(gòu)，有3個(gè)相互獨(dú)立的微處理器系統(tǒng)分別完成三相保護(hù)，靈一微處理系統(tǒng)完成人機(jī)界面、監(jiān)控管理等功能。由于220kV線路保護(hù)均為雙主、雙后的配置，因此在同樣的交流電壓相互獨(dú)立的要求下，對(duì)220kV母線電壓互感器可選用帶四個(gè)二次繞組的設(shè)備，即：三個(gè)星型繞組，一個(gè)開(kāi)口三角繞組。（4）兩套保護(hù)的10kV側(cè)的電流回路接開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電流互感器，從而盡量擴(kuò)大差動(dòng)保護(hù)范圍。為了接線方便設(shè)計(jì)中采用由斷路器操作箱中TWJ和HWJ的組合接點(diǎn)啟動(dòng)非全相保護(hù)的方式，而根據(jù)反措要求擴(kuò)展后的觸點(diǎn)只能作為信號(hào)觸點(diǎn)，不能作為保護(hù)的判據(jù)，更不能采用該類(lèi)觸點(diǎn)作為非全相保護(hù)和失靈保護(hù)的判據(jù)。這2個(gè)坡度都是為了防止在變壓器內(nèi)貯存空氣以及故障時(shí)，便于使氣體迅速可靠地沖人瓦斯繼電器，保證瓦斯繼電器靈敏的動(dòng)作。如果變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障，則因油分解而產(chǎn)生的氣體聚集在容器的上部時(shí)，此時(shí)迫使油面下降，使上面一對(duì)水銀觸點(diǎn)閉合，接通信號(hào)回路，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，即繼電器輕瓦斯動(dòng)作。但瓦斯保護(hù)不宜整定得過(guò)于靈敏，避免誤動(dòng)作?？v差保護(hù)在發(fā)電機(jī)上的應(yīng)用比較簡(jiǎn)單，但是作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，縱差保護(hù)將有許多特點(diǎn)和困難。保護(hù)動(dòng)作對(duì)于縱差保護(hù)動(dòng)作判據(jù)中的 ，要按躲過(guò)外部短路時(shí)最大短路電流對(duì)應(yīng)的最大不平衡電流整定，這時(shí)數(shù)值較大，如圖34中直線1所示，直線以下為制動(dòng)區(qū)，直線以上為動(dòng)作區(qū)。但對(duì)變壓器來(lái)說(shuō)情況有一些特殊性，在變壓器合閘時(shí)，在變壓器的一側(cè)產(chǎn)生很大的電流，使得空載電流增加到正常狀態(tài)的68倍，形成所謂的勵(lì)磁涌流，勵(lì)磁涌流屬于正常工況下的電流，保護(hù)裝置不應(yīng)動(dòng)作，但它卻是差電流，因此在變壓器保護(hù)中必須鑒別出勵(lì)磁涌流的狀況，防止在這種情況下保護(hù)誤動(dòng)，這是變壓器保護(hù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。保護(hù)動(dòng)作后，跳開(kāi)變壓器兩側(cè)的斷路器。該保護(hù)的原理接線圖如圖26所示，只有在電流元件和電壓元件同時(shí)作用后，才能啟動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)過(guò)預(yù)定的延時(shí)后動(dòng)作于跳閘。濾過(guò)器的輸入端接UABY與UBC。由于5次諧波屬負(fù)序性質(zhì)，它可以通過(guò)濾過(guò)器。零序電流保護(hù)Ⅰ段和與相鄰元件零序電流保護(hù)Ⅰ段相配合；零序電流保護(hù)Ⅱ段與相鄰元件零序電流保護(hù)后背段相配合。各側(cè)的零序電流保護(hù)作為本側(cè)相鄰元件保護(hù)的后備和變壓器主保護(hù)的后備。此時(shí)由于接地中性點(diǎn)失去，變成了中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單項(xiàng)接地故障的情況，將產(chǎn)生接近額定電壓的零序電壓，危及變壓器和其他設(shè)備的絕緣，因此需要裝設(shè)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式下的接地保護(hù)將T1切除。例如圖313的k1點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，T1零序電壓保護(hù)不會(huì)啟動(dòng)，在T2和T3的零序電流保護(hù)將母聯(lián)斷路器QF跳開(kāi)后，變壓器仍能繼續(xù)運(yùn)行；而k2點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，QF和TT3跳開(kāi)后，接地中性點(diǎn)失去，T1的零序電壓保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)油溫達(dá)115～150℃時(shí)劣化更明顯，以致不能使用。它是一種非電量繼電器。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)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?gòu)?fù)回油箱，油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。在冬季負(fù)荷較低或特別寒冷的季節(jié)，變壓器因油溫過(guò)低，不得不對(duì)其進(jìn)行加油，這對(duì)變壓器的安全運(yùn)行和壽命將是十分不利的。若TA斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)的定值可整定，則投入TA斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)功能；若此值不可整定，則不投入。零序I段與220kV線路零序III段配合。 110kV側(cè)后備保護(hù) 110kV側(cè)相間后備保護(hù)配置兩套復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，每套保護(hù)按二段式設(shè)置，復(fù)合電壓閉鎖原件同220kV側(cè)。如果110kV側(cè)有地方電源，校躲220kV母線故障的可靠系數(shù)，方向指向母線，反之不帶。 220kV主變壓器保護(hù)整定計(jì)算過(guò)程 變壓器瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種故障的主保護(hù)。所以本設(shè)計(jì)針對(duì)220kV萬(wàn)變電站主變的輕瓦斯保護(hù)的氣體容積整定為250～300ml。（5）在縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時(shí)， 為防止因電流互感器飽和而使縱差保護(hù)延遲動(dòng)作， 縱差保護(hù)應(yīng)設(shè)差電流速斷輔助保護(hù)，以快速切除上述故障。變壓器參數(shù)計(jì)算表如表32所示：表32 變壓器參數(shù)計(jì)算表序號(hào)名 稱(chēng)各 側(cè) 參 數(shù)高壓側(cè)(H)中壓側(cè)(M)低壓側(cè)(L)1額定電壓UN2額定電流IN3各側(cè)接線1)YNYNd114各側(cè)電流互感器二次接線ddY5電流互感器的計(jì)算變比6電流互感器實(shí)際選用變比ns/1/1/17各側(cè)二次電流I8基本側(cè)的選擇2)折線ACD的左上方為保護(hù)的動(dòng)作區(qū)，折線右下方為保護(hù)的制動(dòng)區(qū)。由圖52中各參數(shù)之間的關(guān)系可導(dǎo)出， 制動(dòng)系數(shù)Kres與折線斜率S之間的關(guān)系如下式所示 ，即 (31)從圖32可見(jiàn)，對(duì)動(dòng)作特性具有一個(gè)折點(diǎn)的縱差保護(hù)，折線的斜率S是一個(gè)常數(shù)， 而制動(dòng)系數(shù)Kres則是隨制動(dòng)電流Ires而變化的。在工程實(shí)用整定計(jì)算中可選?。?～)。根據(jù)計(jì)算最小短路電流和相應(yīng)的制動(dòng)電流，在動(dòng)作特性曲線上查得對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流。整定值可用差電流中的二次諧波分量與基波分量的比值表示，通常稱(chēng)這一比值為二次諧波制動(dòng)比， 即： （39） 式中，為A,B,C三相差動(dòng)電流中各自的二次諧波電流；為對(duì)應(yīng)的三相基波差動(dòng)電流動(dòng)作值；K微微二次諧波制動(dòng)系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn),二次諧波制動(dòng)比可整定為15%～20%。 電流繼電器的整定 電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)變壓器的額定電流，計(jì)算公式如下：  (311)式中：——可靠系數(shù)，～；——返回系數(shù)，～；——變壓器的額定電流（二次側(cè)）。當(dāng)?shù)碗妷豪^電器靈敏系數(shù)不夠時(shí)，可在變壓器各側(cè)裝設(shè)低電壓繼電器。電源側(cè)相間故障后備保護(hù)應(yīng)設(shè)兩段時(shí)限，以第一段時(shí)限斷開(kāi)中壓側(cè)斷路器(為與之配合的中壓側(cè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間)；以第二段時(shí)限斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。（1） Ⅰ段零序過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路零序過(guò)電