【正文】 1—80 型氣體繼電器分輕瓦斯和重瓦斯兩部分。 為了防止變壓器內(nèi)嚴重故障時因油速不穩(wěn)定，造成重瓦斯觸點時通時斷的不可靠動作，必須選用帶自保持電流線圈的出口中間繼電器 KCO。 式 （ 11） 說明，要實現(xiàn)雙繞組變壓器的縱聯(lián)差動保護，必須適當選擇兩側(cè)電流互感器的變比。 保護裝置的靈敏校驗 Ksen= opI 式中 —— 最小運行方式下，在靈敏度校驗發(fā)生兩相短路時，流過保護裝置的最小短路電流。因為 22 31 CXR ? ，電流BCI. 超前 01.. 60BCU 。 ④ 動作時限按大于相鄰主變壓 器后備保護的動作時限整定。 溫度繼電器的結(jié)構(gòu)： 變壓器油溫的監(jiān)視采用溫度繼電器 Kθ，它由變壓器生產(chǎn)廠成套提供。但在夜間尤其是在暴雨過后的夜間，因負荷和氣溫驟降，雖然已將變壓器輔助冷卻器停運，但變壓器油溫仍降至 30℃ 以下，也就是油溫的變化幅度超過了環(huán)境溫度的變化。 （ 6）保護裝置應(yīng)有足夠的輸出接點用于跳閘、遠東、故錄、報警等回路，并備用接點。 由于 220KV 線路保護均為雙主、雙后的配置，因此在同樣的交流電壓相互獨立的要求下，對 220KV 母線電壓互感器可選用帶四個二次繞組的設(shè)備，即：三個星型繞組，一個開口三角繞組。但對于高壓側(cè)有旁路母線的接線形式，當旁路斷路器代路運行時，主變保護 2 和本體保護動作需跳高壓側(cè)旁路開關(guān)，設(shè)計中常采用將這三對保護跳閘接點 并聯(lián)接入旁路斷路器操作箱 TJR 的接線方式，很明顯這樣將造成旁路代路時變壓器本體保護動作錯誤啟 動旁路斷路器失靈回路的問題。由于當 220KV線路近區(qū)故障時，即使 110KV 側(cè)有電源，其所供短路電流也遠小于此值不會引起保護誤動，因此本段保護不帶方向。 過流 II 段比 I 段 II 時限高一時間級差跳開變壓器各側(cè)斷路器，同理不帶方向。在短路電流小于起始制動電流時，保護裝置處于無制動狀態(tài)，其動作電流很小 (小于額定電流 )，保護具有較高的 靈敏度。 2)一般可選二次電流較小側(cè)為基本側(cè)。 （ 1） 縱差保護最小動作電流的整定。 （ 2） 二次諧波制動比的整定。 針對本設(shè)計可整定為： . m in 0 .2 / 0 .2 3 1 5 / 6 0 0 0 .1 0 5o p N aI I n? ? ? ? ? B 起始制動電流 的整定 ＝ (～ )IN/na = 315/600= (311) C 動作特性折線斜率 S 的整定。分側(cè)差動保護接線簡單、可靠，對相間和單相短路靈敏度高，但對匝間短路無保護作用。當 內(nèi)部故障電流很大時，防止由于電流互感器飽和引起縱差保護延遲動作。 動作特性三個參數(shù)，目前在工程實用上采用如下整定計算方法，現(xiàn)敘述如下。 額定容量 S N=120MVA 。 22 萬主 變壓器保護整定計算過程 變壓器縱差保護 縱差保護是變壓器內(nèi)部故障的主保護，主要反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障。 110KV 側(cè)后備保護 A 110KV側(cè) 相間后備保護 配置兩套復合電壓閉鎖過流保護，每套保護按二段式設(shè)置，復合電壓閉鎖原件同 220KV側(cè)。 TA 斷線開放查點門檻值一般整定為 。 失靈啟動回路 雖然《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：“一般不考慮由變壓器保護啟動斷路器失靈保護。 變 壓器保護的二次接線 兩 套保護采用獨立的交流電流和電壓回路 220KV 主變保護雙主、雙后配置是基于任何一套 保護退出運行，均不影響主變的正常工作而設(shè)置的。 （ 2）高（中）壓側(cè)的復合電壓閉鎖方向過流保護中方向元件電壓交叉引線，方向元件投退靠控制字實現(xiàn)。 目前我國大型電力變壓器的冷卻裝置配置情況是：根據(jù)變壓器容量的大小，配置數(shù)組風冷油循環(huán)冷卻裝置，每組風冷油循環(huán)冷卻裝置由 1 臺油泵和 3～ 4 臺風扇組成。凡是容量在 1000KVA 及以上的油侵式變壓器均要裝設(shè)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，通常都要裝設(shè)溫度保護；對于少數(shù)用戶變電站，凡是容量在 800KVA 左右的變壓器，都應(yīng)裝設(shè)溫度保護，但溫度保護只作用于信號。 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)。由電阻、電容構(gòu)成的單相式負序電壓濾過器應(yīng)用廣泛，其原理接線如圖所示。 B— 變壓器的額定電流。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。此時，可以通過氣體繼電器頂部放氣閥 2 方案論證與設(shè)計 15 圖 33 瓦斯保護原理接線圖 將氣體放出。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。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(yīng)裝高過負荷保護。 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(shè)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。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(yīng)用。 。 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(yīng)用比較成熟，因此學者更為關(guān)注其在實現(xiàn)技術(shù)方面的研究。 微機變壓器保護的研究開始于 60 年代末 70 年代初。它的正常與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安 全和經(jīng)濟運行。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(shù)發(fā)展史?，F(xiàn)代數(shù)學工具如：模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)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(yīng)性。具體 過對 220KV 主變壓器的保護在實際應(yīng)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(yīng)用范圍， 各種 變壓器的保護應(yīng)用 現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 。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。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(shè)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。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。浮筒和檔板可以圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)。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。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。 I 可按下述兩種情況來考慮： (1)對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器以后所產(chǎn)生的過負荷。 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。 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。當油溫達 115～150℃時劣化更明顯，以致不能使用。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。 電源 （ 1）差動保護裝置均獨立設(shè)置電源。 （ 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。 2 方案論證與設(shè)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。因此非全相保護的啟動接點應(yīng)直接取斷路器輔助觸點，并注意日常維護 。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。 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(shè)置兩段三個時限。 （ 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。 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。 則靈敏系數(shù)為 K IIsen op? ? (39) 要求 Ksen≥ 2。 2 方案論證與設(shè)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(shè)電流互感器，實現(xiàn)差動保護。 可選用 S＝ ～ 。根據(jù)經(jīng)驗，二次諧波制動比可整定為 15%～ 20%。一般工程宜采用不小于 。 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。 （ 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(yīng)設(shè)差電流速斷輔助保護，以快速切除上述故障。第 I 時限切母聯(lián)，第 II 時限切本側(cè)（ I 段時間 +級差） 。 2 方案論證與設(shè)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(shè)置。 （ 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。 （ 2）電壓切換箱是否雙配置 過去工程設(shè)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。 （ 3）監(jiān)控管理與各 保護模件聯(lián)系采用串行通訊模式。 第 4 章 針對 220KV 主變壓器保護的配置 220KV 變壓器保護配置的原則 主 保護 (1)差電流速斷保護； （ 2）比例制動保護差動采用二次諧波制動原理； （ 3）比例制動保護差動采用間斷角閉鎖原理； （ 4）設(shè)有 CT 二次回路斷線檢查告警信號或閉鎖差動保護（不包括差流速斷）的功能。 溫度計是一只靈敏的流體壓力表，他有一支可動指針和兩支定位指針分別為黃色和紅色。 過負荷保護 變壓器的過負荷，在大多數(shù)情況下是三相對稱的。 實際上，當系統(tǒng)正常運行時， 負序電壓濾過器仍有一個不平衡電壓 unbU. 輸出。 電流繼電器的動作電流按躲過變壓器的額定電流整定。因此，要提高變壓器縱聯(lián)差動保護的靈敏度，關(guān)鍵問題是減小或消除不平衡電流的影響。 瓦斯保護具有靈敏度高，動作迅速，接線簡單等優(yōu)點。 2 方案論證與設(shè)計 14 當變壓器正常工作時，氣體繼電器內(nèi)充滿了油，開口杯內(nèi)也充滿了油，由于開口杯在游內(nèi)重力所產(chǎn)生的力矩比平衡重錘產(chǎn)生的力矩小，因此開口杯處于向上翹起狀態(tài)。變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的任何一個故障時，由于短路電流和短路點電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因受熱而分解 產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們就要從油箱里流向油枕的上部，當故障嚴重時，油會迅速膨脹并有大量的氣體產(chǎn)生，此時，回游強烈的油流和氣體沖向油枕的上部。 800KVA 及以上的油浸式變壓器的 400KVA 以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。 2 方案論證與設(shè)計 9 圖 11 單套主變壓器保護電流互感器次級配置圖 圖 11 中看出，差動保護的保護范圍包括主變壓器的獨立電流互感器至套管的引線，當旁代時則包括旁路母線。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，變壓器微機型保護越來越多，性能越來越好，使提高變壓器保護的運行水平成為可能。 大型電力變壓器的繼電保護已經(jīng)從電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型發(fā)展到了微機時代。在高壓電力系統(tǒng)中，由于 TA 飽和、補償電容或長 線分布電容等因素的影響，內(nèi)部故障時差流中的二次諧波分量顯著增大，造成保護誤閉鎖和延時動作。定時限過電流保護作為變壓器縱聯(lián)差動保護的后備保護。本設(shè)計還選擇了瓦斯保護作為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時的主保護。然而，隨著電力系統(tǒng)以及變壓器制造技術(shù)的日益發(fā)展，利用涌流特征的各種判據(jù)在實用中均遇到了一些無法協(xié)調(diào)的矛盾。 智能技術(shù)發(fā)展迅速，分支眾多，除了模糊邏輯、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等技 術(shù)被應(yīng)用于繼電保護中，更有吸引力的研究是將具有不同特性的智能技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到繼電保護中，例如：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)