【正文】 差動(dòng)保護(hù)的后備。 已知如圖所示 ,某變壓器一次接線圖 ,其中變壓器參數(shù)為 : 容量 Se = 120 MVA 接線 yn， d11 電壓 242 ??2 ﹪ /35 KV %kU = 14% 發(fā)電機(jī)參數(shù)為：容量 P =100 MW 電壓 U= 35 KV dX = 基準(zhǔn)容量 jS =100 MVA 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 21 J ul 2021 S he e t of F i l e : C : \ P R O G R A M F IL E S \ D E S IG N E X P L O R E R 99 S E \ E X A M P L E S \ M yD e si gn2. ddbD r a w n B y:GT22 0k vS35 kv變壓器一次接線圖 圖 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 21 J ul 2021 S he e t of F i l e : C : \ P R O G R A M F IL E S \ D E S IG N E X P L O R E R 99 S E \ E X A M P L E S \ M yD e si gn2. ddbD r a w n B y:0. 20 335 KV0. 11 722 0K VSF等值阻抗圖 圖 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 變壓器主保護(hù)整定計(jì)算 計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流 ，并選擇電流互感器變比 對(duì)于 yn， d11 變壓器 eI1 =eeUS13 =2423120210? = 286。dzI 正常運(yùn) 行時(shí)，為防止裝置在制動(dòng)電流為 0。dzI = ~ A 實(shí)取 0。1 —— 高壓臂的額定電流。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 2t =4. 5 s 作用于主變壓器兩側(cè)斷路器 。 電流電壓采集 由繼電保護(hù)的構(gòu)成可知，繼電保護(hù)動(dòng)作與否的判斷來自于電力系統(tǒng)的電參數(shù)，如電流、電壓等，這些原始數(shù)據(jù)的模擬量非常大，為了設(shè)備安全和人身安全，一般需先經(jīng)過電壓互感器，電流互感器將高電壓，大電流變換為較低數(shù)量級(jí)。低電壓閉鎖過電流保護(hù)的整定動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與出線后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間相配合，為了留有余度，取 1t = 4 s 作用于 220 KV 側(cè)斷路器。 從圖所示的比率制動(dòng)特性曲線可見，差動(dòng)元件的起動(dòng)電流 dzminI 將減小，因此，根據(jù) (11)式，其 mK 將更高。 將上述各值代入式中得 0。 1jI —— 220KV 電壓級(jí)基準(zhǔn)電流。 對(duì)于升壓變壓器，如果低壓元件只接于某一側(cè)的電壓互感器上，則當(dāng)另一側(cè)故障時(shí)，往往不能滿足上述靈敏度的要求。根據(jù)變壓器容量的大小和系統(tǒng)短路電流的大小，變壓器相蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 間短路的后備保護(hù)可采用 過電流保護(hù)、低電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)和復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)。當(dāng) zI 0。zU 和 dU 進(jìn)入差動(dòng)元件的比較回路。該裝置為了避開勵(lì)磁涌流的影響，利用勵(lì)磁涌流中含有大量的二次諧波的獨(dú)有特點(diǎn)，設(shè)有二次諧波制動(dòng)。裝置因環(huán)境變化、電源干擾、元器件性能波動(dòng)、電磁干擾等因素引起的偶然性故障往往會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作或拒動(dòng)。 C、變壓器微機(jī)差動(dòng)保護(hù) CT 二次回路斷線判別原理 CT 斷線判別原理是微機(jī)變壓器保護(hù)提出的新課題。電流加速判據(jù)的理論依據(jù)時(shí) :變壓器的勵(lì)磁涌流一般只會(huì)在變壓器空載投入或近距離外部故障被切除后，變壓器端電壓恢復(fù)過程中產(chǎn)生，因此可以通過記憶變壓器暫態(tài)發(fā)生前一周波電流來判別變壓器是否處在勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的條 件中，若不是則不必經(jīng)過二次諧波判別。這是變壓器微機(jī)保護(hù)面臨的首要問題，針對(duì)該問題提出的各種區(qū)分 勵(lì)磁涌流與內(nèi)部故障的判別原理的研究和分析也是當(dāng)前變壓器微機(jī)保護(hù)相關(guān)問題的研究重點(diǎn)。內(nèi)部故障是指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障，主要故障類型有 :各相繞組之間發(fā)生的相間短路、單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路、單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障等。 (3)可應(yīng)用更多更復(fù)雜的原理來改善勵(lì)磁涌流鑒別能力，目前提出鑒別勵(lì)磁涌流的各種原理，需要更復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯處理，若用傳統(tǒng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)可能會(huì)遇到困難。 對(duì)于防止勵(lì)磁涌流導(dǎo)致的誤動(dòng)作，國內(nèi)外多年一直進(jìn)行研究，提出了不同的鑒別涌流與內(nèi)部故障的方法，二次諧波制動(dòng)法提出較早，在模擬式及微機(jī)保護(hù)中均應(yīng)用較多，雖然由于內(nèi)部故障時(shí) CT 飽和，分布電容等影響，短路電流諧波分量很大但持續(xù)時(shí)間短將引起延時(shí)動(dòng)作而使二次諧波制動(dòng)有明顯缺點(diǎn)，但因?yàn)槎沃C波制動(dòng)技術(shù)成熟，制動(dòng)可靠，仍不失為一個(gè)實(shí)用的解決方案。微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展使傳統(tǒng)的保護(hù)原理得以數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，各種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)被應(yīng)用于對(duì)電網(wǎng)復(fù)雜信號(hào)的分析和高速計(jì)算，為新的和復(fù)雜的保護(hù)方法的應(yīng)用提供了豐富的手段。此 時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是帶有一定的延時(shí)，以保證選擇性?？梢哉f，電力系統(tǒng)故障是國民經(jīng)濟(jì)的災(zāi)難。 在硬件設(shè)計(jì)方面 ，主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、 CPU 主系統(tǒng)、開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)及跳閘出口部分等電路的設(shè)計(jì)。由于過負(fù)荷，使元件載流部分和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，就有可能發(fā)展成故障。接著1966 年下半年，澳大利亞新南威爾士大學(xué)的 預(yù)測(cè)了輸電線路和變電站采用計(jì)算機(jī)控制的前景，包括利用計(jì)算機(jī)作為繼 電保護(hù)的前景，接著他們對(duì)計(jì)算機(jī)保護(hù)的理論進(jìn)行了更深的研究?？偟目磥?，我國在微機(jī)保護(hù)方面的研究試驗(yàn)起步較晚，雖然發(fā)展較快，各種線路和主設(shè)備微機(jī)保護(hù)在投入運(yùn)行或試運(yùn)行中，都取得了肯定的效果，為今后進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)用創(chuàng)造了 有利條件，但與世界先進(jìn)水平相比還有很大的差距。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 (2)保持高速度對(duì)于接于超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的變壓器，當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障 時(shí)，由于諧振亦會(huì)產(chǎn)生諧波電流，可能引起諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)延緩動(dòng)作，需要采取有效的加速措施或?qū)で笮略淼膭?lì)磁涌流鑒別方法。根據(jù)變壓器保護(hù)的特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有主要的微機(jī)保護(hù)算法進(jìn)行了比較、分析，研究表明應(yīng)用遞推最小二乘法具有計(jì)算簡便，收斂速度快 ,實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。防御大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護(hù)； 但該原理需要引進(jìn)電壓量且必須知道變壓器各側(cè)繞組的漏感 (漏抗 )，這在實(shí)際工作中是困難的 。對(duì)上述的反向電流問題和間斷角測(cè)量精度問題，利用微機(jī)的記憶、強(qiáng)大的運(yùn)算、分析能力，可以很好地解決。因此從可靠性的角度分析，一般采用相電流判別原理。過電流保護(hù) (低電壓閉鎖的過電流保護(hù) ) 比率差動(dòng)保護(hù)裝置的原理 變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的現(xiàn)狀 目前我國變壓器的差動(dòng)保護(hù)裝置大多數(shù)采用帶短路線圈的加強(qiáng)型速飽和變流器構(gòu)成的差動(dòng)繼電器 (如 BCH2和 DCD2型差動(dòng)繼電器 )。 cI 分別流進(jìn)動(dòng)作回路、二次諧波制動(dòng)回路和速斷元件。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 21 J ul 2021 S he e t of F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 99 S E \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn2. ddbD r a w n B y:I dzI dz .m axI dz .m inI dz .00 I d. 0 I d. mi n I d. ma x Id12動(dòng)作電流和制動(dòng)電流的關(guān)系曲線 圖 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 上圖中的 0。 . 瓦斯保護(hù)原理 變壓器差動(dòng)保護(hù)雖然能保護(hù)變壓器內(nèi)部和外部故障 ,動(dòng)作迅速，靈敏度高，但接線復(fù)雜，多用于大容量重要的變壓器作主保護(hù)，它并不能保護(hù)所有內(nèi)部故障 ,如變壓器油面降低 ,匝間短 路等，因?yàn)樵验g電流常小于動(dòng)作電流 ,因此 ,常采用瓦斯保護(hù) ,對(duì)變壓器內(nèi)部故障全面保護(hù)。 （ 3）、作為變壓器斷路器與其電流互感器之間死區(qū)故障的后備保護(hù)。2 —— 高、低壓臂的額定電流 （ A）。dzI = fbpkIK 。 dzminI 一發(fā)生 2dminI 時(shí)，差動(dòng)元件的動(dòng)作電流。 eI — 變壓器高壓側(cè)額定電流。開關(guān)量 1/0 模塊將 主控制板模塊的邏輯輸入進(jìn)行隔離驅(qū)動(dòng)，完成出口動(dòng)作等功能。顯示鍵盤模塊可以實(shí)時(shí)顯示裝置的工作狀態(tài)、故障等詳細(xì)信息，進(jìn)行各項(xiàng)整定值的修改和查詢。同時(shí)，在外部故障切除后電機(jī)自起動(dòng)過程中，保護(hù)必須返回。zI }+ 0。 =（ ff nIU ????? ） 20。 LI1 ， LI2 —— 高、低壓側(cè)電流互感器一次額定電流 （ A）。低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，其過電流元件動(dòng)作值是按大于變壓器額定電流整定的，而低電壓元件動(dòng)作值是按正常運(yùn)行時(shí)最低工作電壓整定的，因此它的靈敏度有所提 高。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 21 J ul 2021 S he e t of F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 99 S E \ E X A M P L E S \ M yD e s i gn2. ddbD r a w n B y:2Q FT2Y RRHL SBKM2K S1K SKG1Y RXB去信號(hào)1Q F瓦斯保護(hù)原理接線圖 圖 當(dāng)氣體繼電器 KG 輕瓦斯觸點(diǎn)閉合，通過繼電器 1KS，延時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào) ,重瓦斯觸點(diǎn)閉合后 ,經(jīng)信號(hào)繼 電器 2 KS ，連接片 XB 接通中間繼電器 KM,作用于斷路器跳閘，切除變壓器 .為避免氣體繼電器下觸點(diǎn)受油流沖擊出現(xiàn)跳動(dòng)現(xiàn)象造成失靈 ,出口中間繼電器 KM 具有自保持功能，利用 KM 第三對(duì)觸點(diǎn)進(jìn)行自鎖 ,以保證斷路器可靠跳閘，其中按鈕 SB 用于解除自鎖 ,如不用按鈕，也可用斷路器 1 QF 輔助常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)解鎖 .但這種辦法只有出口中間繼電器 KM距高壓配電室的斷路器距離較近時(shí)才采用，否則連線太長不經(jīng)濟(jì) .連接片 XB 用以將氣體繼電器下觸點(diǎn)切換到信號(hào)燈，使重瓦斯保護(hù)退出工作。zI 為有比 率制動(dòng)作用的最小制動(dòng)電流。內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí) cI 等于短路電流。但是該繼電器存在下列缺陷 : (1)由于外部短路時(shí)在差動(dòng)回路中有較大的不平衡電流以及空投變壓器時(shí)三相勵(lì)磁涌流中的一相有時(shí)無非周期分量，這將使該相的速飽和變流器失去作用。常規(guī)的變壓器差動(dòng)裸護(hù)為了保證 Y/△接法變壓器差流的平衡，一般將 Y側(cè) CT接成△型，而將△側(cè) CT接成 Y型。 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 在設(shè)計(jì) 大型變壓器差動(dòng)保護(hù)的雙重化配置時(shí)，往往采用成熟的二次諧波原理，在變壓器空投于內(nèi)部故障時(shí)，采用間斷原理和分相差動(dòng)式的差動(dòng)保護(hù)來彌補(bǔ)二次諧波原理保護(hù)的缺點(diǎn)，這兩種原理具有互補(bǔ)性。但由于運(yùn)用該原理的裝置投入運(yùn)行并不多，所以現(xiàn)在尚無成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。防御變壓器過勵(lì)磁的過勵(lì)磁保護(hù)。電力變壓器本體一般沒有旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行起來比較 可靠，故障機(jī)會(huì)較少。 (2)變壓器各側(cè)繞組中因連接組關(guān)系而引起的電流相位移可由 CT 副邊 Y— △變換改變?yōu)閿?shù)字計(jì)算補(bǔ)償。 變壓器保護(hù)理論發(fā)展現(xiàn)狀 變壓器保護(hù)成套設(shè)備由主保護(hù)和后備保護(hù)構(gòu)成。這是第一套比較完整的用于現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)裝置。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。 關(guān)鍵詞 ：變壓器；差動(dòng)保護(hù)； 繼電保護(hù)；微機(jī)保護(hù) II Abstract Transformer relaying protection is one important part of power system relay protection, it is very important to the transformers39。 movement characteristics , absorb the strength of the every kind of protection method before , formulation a suitable for 220/35KV electric voltage the grade’s transforme