【正文】 復(fù)合電壓起動的過電流保護的整定計算 圖8 復(fù)合電壓起動的過電流保護原理接線圖 對于雙繞組升壓變壓器電流元件接于低壓側(cè)電流互感器上，電壓元件接于發(fā)電機母線電壓互感器上1. 電流繼電器。內(nèi)部故障時，速飽和變流器的一次線圈中雖然也有非周期分量，但它的衰減速度相當(dāng)快，一般2個周期衰減完畢，以后變流器中通過的全是周期性的短路電流，所以繼電器能靈敏動作(2)鑒別短路電流和勵磁涌流波形的差別，它是利用整流后的波形在動作整定值下存在時間長短來判斷是內(nèi)部故障還是勵磁涌流。即 ⑶由計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流 由于變壓器兩側(cè)的電流互感器都是根據(jù)產(chǎn)品目錄選取標(biāo)準(zhǔn)的變比，而變壓器的變比也是一定的，因此，兩側(cè)互感器的變比與變壓器的變比很難滿足要求，此時差動回路中將有電流流過。⑶計算變比與實際變比的不同。 輕瓦斯保護的動作值按氣體容積為250～300整定，本設(shè)計采用280。 　　。 　　，繼電器內(nèi)充滿油。另外，瓦斯保護也易一些外界因素（如震）干擾下誤動作，對此必須采取相應(yīng)措施。2．后備保護：復(fù)合電壓起動的過電流保護（以反應(yīng)變壓器外部相間故障）、過負(fù)荷保護（反應(yīng)由于過負(fù)荷而引起的過電流），零序保護（反應(yīng)變壓器接地故障）。對500kV系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器高、中壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)阻抗保護。變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時，除了變壓器各側(cè)電流、電壓變化外，油箱內(nèi)的油、氣、溫度等非電量也會發(fā)生變化。但是它們的差別隨短路點距離的增大而迅速地減少。（2）電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時，根據(jù)維護運行的要求能自動、及時、有選擇地發(fā)出告警信號或者減負(fù)荷、跳閘。電力系統(tǒng)自動化程度也越來越高,光纖等的投入使用使自動化的可靠性也越來越高,但繼電保護遠(yuǎn)程管理在這方面還沒有得到很好地應(yīng)用。繼電保護的技術(shù)已經(jīng)很成熟,而近幾年發(fā)展起來的綜合自動化技術(shù),對我們是一個全新的領(lǐng)域。繼電保護裝置歷經(jīng)電磁型、整流型,發(fā)展到80年代的晶體管、集成電路型,直到現(xiàn)在的微機型。 （2）當(dāng)發(fā)生不正常工作情況時，能自動、及時地選擇信號上傳給運行人員進行處理，或者切除那些繼續(xù)運行會引起故障的電氣設(shè)備。 Short circuit calculation。 從以上的發(fā)展過程來看，繼電保護技術(shù)總是根據(jù)電力系統(tǒng)的需要，不斷地從相關(guān)的學(xué)科中吸取最新成果而發(fā)展和完善自身的。繼電保護發(fā)展至今,從保護原理的設(shè)計,到生產(chǎn)廠家制造工藝,到售后服務(wù),各方面都已比較完善。而維護工作中難度最大的是通訊問題,當(dāng)前,綜合自動化系統(tǒng)還處于發(fā)展階段,四方、南瑞、南自、東方電子等廠家都自成一家,各有各的通訊規(guī)約,致使維護工作越來越難,一旦碰到通訊問題,必須請廠家人員才能處理,而且經(jīng)常要幾個相關(guān)廠家一起到場才行。測量部分是測量從被保護對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護是否應(yīng)該啟動的部件。包括自然因素和人為因素。為此，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖、中性點接地情況等原始資料，在故障點分別施加各序電勢，然后逐步查明各序電流流通的情況。1. 瓦斯保護對變壓器內(nèi)部的各種故障及油面降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)電力網(wǎng)中部分變壓器中性點接地運行，為防止發(fā)生接地短路時，中性點接地的變壓器跳開后，中性點不接地的變壓器（低壓側(cè)有電源）仍帶接地故障繼續(xù)運行，應(yīng)根據(jù)具體情況，裝設(shè)專用的保護裝置，如零序過電壓保護，中性點裝放電間隙加零序電流保護等。浮筒和檔板可以圍繞各自軸旋轉(zhuǎn)。如油枕帶有膠囊，應(yīng)注意充油放氣方法，盡量減少和避免氣體進入油枕。 　?。?　　，當(dāng)其中一臺轉(zhuǎn)入備用，則應(yīng)將備用變壓器重瓦斯改接信號。色譜分析是指對對收集到氣體用色譜儀對其所含氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等氣體進行定性和定量分析，所含組分名稱和含量準(zhǔn)確判斷邦聯(lián)性質(zhì)，發(fā)展趨勢、和嚴(yán)重程度。基本原理變壓器縱差保護是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的 變壓器縱差保護的原理要求變壓器在正常運行和縱差保護區(qū)（縱差保護區(qū)為電流互感器TATA2之間的范圍）外故障時，流入差動繼電器中的電流為零，即－＝0，保證縱差保護不動作。但是在變壓器空載投入和外部故障切除恢復(fù)時，由于變壓器的鐵芯嚴(yán)重飽和，勵磁電流將劇烈增大，這時出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，可達額定電流的5—10倍。因此在鐵芯中沒有磁通，繼電器不可能動作。 比較上述（1），（2），（3）式的動作電流，取 =（kA）作為變壓器差動保護的一次動作電流，差動繞組匝數(shù)。220KV及以上的大型變壓器,高壓繞組采用分級絕緣。（3） 由BCH1型差動繼電器制動特性曲線求出最小靈敏度所用的動作安匝為 70安匝（4） 相間短路最小靈敏度系數(shù) (5) 單相接地短路的靈敏度校驗，即 最小靈敏度系數(shù)均大于2，符合靈敏度要求。但由勵磁涌流、互感器的型號不同和帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而產(chǎn)生的不平衡電流是不可能消除的。 ⑵由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流 牽引變壓器常采用Y,d11接線方式，因此，因此牽引變壓器兩側(cè)電流的相位差為30176?？梢娞?，就會降低區(qū)內(nèi)故障時保護的靈敏度，因此，減小不平衡電流及其對保護的影響，就成為實現(xiàn)變壓器縱差保護的主要問題。 　　，應(yīng)其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。震引起重瓦斯保護動作停運變壓器，投運前應(yīng)對變壓器及瓦斯保護進行檢查試驗，確認(rèn)無異常后，方可投入。 　?。寒?dāng)殼內(nèi)聚積250∽300cm3空氣時，輕瓦斯應(yīng)可靠動作。所謂瓦斯保護信號動作，即指因各種原因造成繼電器內(nèi)上開口杯信號回路接點閉合，光字牌燈亮。過勵磁保護反應(yīng)于實際工作磁密和額定工作磁密之比（稱為過勵磁倍數(shù)）而動作。（2）對10MVA 以下廠用備用電壓器和單獨運行的變壓器，當(dāng)后備保護時間大于 ，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護。油箱內(nèi)的故障主要是指發(fā)生在變壓器油箱內(nèi)包括高壓側(cè)或低壓側(cè)繞組的相間短路、匝間短路、中性點直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的單相接地短路以及鐵心的燒損等，對變壓器來講，這些故障都是十分危險的，因為油箱內(nèi)故障時產(chǎn)生的電弧，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈汽化，從而可能引起爆炸，因此，這些故障應(yīng)該盡快加以切除。在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計和運行中，短路計算是解決一系列技術(shù)問題所不可缺少的基本計算，主要有以下幾方面：1．為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。近年來國內(nèi)各大電網(wǎng)發(fā)展較快，600MW機組已經(jīng)在電廠中得到了廣泛的應(yīng)用。所以,維護人員應(yīng)對所有監(jiān)控系統(tǒng)進行硬盤備份,一旦硬盤損壞,整個硬盤更換即可。⑤運行人員誤投退保護壓板。以下各級電網(wǎng)所需的各種保護設(shè)備，目前我國的微機保護的研究和制造均已居于國際先進水平。 （2）故障處有很大的短路電流，產(chǎn)生的電弧會燒壞電氣設(shè)備。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會造成很嚴(yán)重的后果： （1）電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，廣大用戶負(fù)荷的正常工作遭到破壞。 電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)已發(fā)展到了微機保護階段，微機繼電保護指的是以數(shù)字式計算機（包括微型機）為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護。④繼電保護工作人員的誤操作。整個系統(tǒng)必須重裝,這個工作的工作量很大。如檢測到故障時，發(fā)出動作信號驅(qū)動斷路器跳閘；在不正常運行時發(fā)出告警信號；在正常運行時，不產(chǎn)生動作信號。3． 不對稱接地短路所造成的不平衡電流，產(chǎn)生零序不平衡磁通，對臨近的通訊產(chǎn)生干擾，并危及設(shè)備和人身的安全。電網(wǎng)等效電路圖和簡化圖如圖1所示 圖1 電網(wǎng)等效電路圖及簡化圖 1. K1發(fā)生短路時 當(dāng)K1發(fā)生三相短路時變壓器低壓側(cè)流過變壓器的電流當(dāng)K1為發(fā)生BC倆相短路時流過變壓器低壓側(cè)流過變壓器的電流2. 當(dāng)K2發(fā)生短路時當(dāng)K2發(fā)生三相短路時流過變壓器高壓側(cè)流過變壓器的電流當(dāng)K2為BC相發(fā)生倆相短路時流過變壓器高壓側(cè)流過變壓器的電流 當(dāng)系統(tǒng)以最小運行方式時1. K1發(fā)生短路時 當(dāng)K1發(fā)生三相短路時變壓器低壓側(cè)流過變壓器的電流當(dāng)K1點發(fā)生兩相短路時流過變壓器低壓側(cè)流過變壓器的電流2. K2發(fā)生短路時正序阻抗圖2，負(fù)序阻抗圖3，零序阻抗圖4如下 圖2 正序阻抗圖 圖3 負(fù)序阻抗圖 圖4 零序阻抗圖當(dāng)K2發(fā)生的短路為三相短路時流過變壓器高壓側(cè)流過變壓器的電流當(dāng)K2發(fā)生兩相短路時流過變壓器高壓側(cè)流過變壓器的電流當(dāng)K2發(fā)生b，c兩相接地短路時流過變壓器的短路電流為當(dāng)K2發(fā)生單相接地短路時流過變壓器的高壓側(cè)的電流表5 流過變壓器電流計算表 短路名稱三相短路兩相短路單相接地短路兩相接地短路短路點K1點K2點K1點K2點K1點K2點K1點K2點最大運行方式最小運行方式 變壓器的故障和不正常運行狀態(tài)分析變壓器的內(nèi)部故障可以分為油箱內(nèi)和油箱外故障兩種。（1） 。在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護作用于信號，當(dāng)過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘。目前大多采用QJ80型繼電器，其信號回路接上開口杯，跳閘回路接下檔板。 　?。撼鼍€端子及出線端子間耐受工頻電壓2000v，持續(xù)1min，也可用2500v兆歐表搖測絕緣電阻，搖測1min代替工頻耐壓，絕緣電阻應(yīng)300mΩ以上。 　　，應(yīng)變壓器具體情況和氣體繼電器抗震性能確定重瓦斯保護運行方式。 　　 　　瓦斯保護動作，輕者發(fā)出保護動作信號，提醒維修人員馬上對變壓器進行處理；重者跳開變壓器開關(guān)，導(dǎo)致變壓器馬上停止運行，不能保證供電可靠性，對此提出了瓦斯保護反事故措施： 　　，觸點改為立式，以提高重瓦斯動作可靠性。可見，不平衡電流愈大，繼電器的動作電流也愈大。對于三相變壓器而言，無論在任何瞬間合閘，至少有兩相要出現(xiàn)程度不同的勵磁涌流。 綜上所述，由變壓器兩側(cè)電流相位不同和計算變比與實際變比的不同產(chǎn)生的不平衡電流可適當(dāng)?shù)剡x擇電流互感器二次線圈的接法和變比、以及采用平衡線圈的方法，可使其降到最小。（2）計算繼電器制動安匝： = = = 為接制動繞組側(cè)電流互感器的變比； 為流過變壓器接制動繞組側(cè)的最大負(fù)荷電流； 為流過繼電器制動繞組的短路電流。零序電壓元件的動作電壓通常按躲過正常運行情況下的不平衡電壓整定，在工程中零序電壓元件的二次動作電壓一般取5V，因此電壓互感器的變比 則零序電壓元件的一次動作電壓：當(dāng)零序電壓元件處于動作邊緣時，流過被保護變壓器的零序電流為：（A）則零序保護的電流動作值為：靈敏系數(shù)校驗：按保護安裝處的短路電流最小值進行校驗 滿足要求。 （1）基本側(cè)差動繼電器動作電流為 （2）差動繞組匝 為差動繼電器的動作安匝取基本側(cè)實用匝數(shù)向小調(diào)整為= 9匝，其中差動線圈實用匝數(shù)= 8匝，平衡線圈實用匝數(shù)=1匝 (3) 實際動作電流為 計算非基本側(cè)平衡線圈的匝數(shù) 匝確定非基本側(cè)的平衡繞組匝數(shù)四舍五入為=2匝 = =制動繞組匝數(shù)為 匝制動繞組實際匝數(shù)應(yīng)向上調(diào)整，取匝。但實際上平衡線圈只能按整匝數(shù)進行選擇，所以還會有一殘余的不平衡電流存在，在整定計算時應(yīng)加以考慮。（通常稱為勵磁涌流）勵磁涌流中含有大量的非周期分量和高次諧波分量（以二次諧波為主）它不是正弦波。但由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差保護的正確工作，就須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得正常運行和外部故障時，兩個電流相等。 　　若氣體繼電器內(nèi)氣體無色、無臭且不可燃，色譜分析判斷為空氣，則變壓器可繼續(xù)運行，并及時消除進氣缺陷。 　　、補油、換潛油泵或更換凈油器吸附劑和開閉瓦斯繼電器連接管上閥門時。 　　，應(yīng)防止接錯和短路，避免帶電操作，同時要防止使導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動和小瓷頭漏油。正常運行時，繼電器內(nèi)充滿油，浮筒浸油內(nèi)，處于上浮位置，水銀接點斷開；檔板則本身重量而下垂，其水銀接點也是斷開。對400kVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行，或單獨運行并作為其他負(fù)荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護。對800KVA及以上油浸式變壓器和400KVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。凡是某一序電流能流通的元件都必須包括在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)和等值電路表示。人為因素主要是由于設(shè)計、安裝及維護不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路，還有就是人為事故。（2）邏輯部分。如此一來,既降低了設(shè)備的安全運行可靠性,又提高維護的成本。微機保護裝置的性能已非常穩(wěn)定,由于保護裝置性能不穩(wěn)定引起的誤動基本上沒有出現(xiàn)過,所發(fā)生的保護誤動作基本上是保護裝置外部原因引起的?？偟膩碚f，繼電保護技術(shù)的發(fā)展可以概括為4個階段、2次飛躍。 Relay protection。 繼電保護被稱為是電力系統(tǒng)的衛(wèi)士，它的基本任務(wù)有： （1）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運行，防止故障進一步擴大。繼電保護的重要性是顯然的,是關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定的重要設(shè)備。（2）盡快規(guī)范通訊規(guī)約管理,減少相關(guān)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。繼電保護發(fā)展至今,各方面已非常成熟,但繼電保護管理工作太繁瑣,耗費大量的人力物力。繼電保護的基本任務(wù)