【文章內(nèi)容簡介】 opkIIK )2( ? （ 19） 作為近后備保護，取變壓器低壓側母線為校驗點，要求 senK =～ ；作為遠后備保護，取相鄰線路末端為校驗點，要求 senK ≥ 。 （ 4）保護的動作時限。過電流保護的動作時限應比相鄰元件保護的最大動作時限打一個階梯時限 t? 。 三、過負荷保護 對于 及以上電力變壓器，當數(shù)臺并列運行或單獨運行，并作為其他符合的備用電源時，應根據(jù)可能過負荷的情況，將設過負荷保護。對于自耦變壓器和多繞組變壓器，保護應能反映公共繞組及各側過負荷的情況，過負荷保護采用單相式，帶時限動作于信號。在無人值班的變電所，必要時過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。 中小容量的變壓器過負荷保護采用定時限動作特性，動作電流也是按最大允許負荷電流下能可靠返回的條件整定。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? 。 對于升壓變壓器，過負荷保護裝設在主電源側（低壓側）；三繞組升壓變壓器，過負荷保護裝設在發(fā)電機電壓側和無電源側；如三側均有電源，三側均應裝設過負荷保護。 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。單側電源的三繞組降壓變壓器，過負荷保護裝在電源側和繞組容量較小的一側；若三側容量相同，過負荷保護僅在電源側裝設。兩側電源的三繞組降 壓變壓器或聯(lián)絡變壓器，三側均應裝設過負荷保護。 （一）變壓器的過負荷保護 變壓器的過負荷電流在大多數(shù)情況下是三相對稱的，過負荷保護作用于信號，同時閉鎖有載調(diào)壓。所以只采用一個電流元件，接于任一相電流中，經(jīng)延時動作于信號。 （二）過負荷保護的整定 過負荷保護的動作電流應按躲開變壓器的額定電流整定，即 16 TNrerel IKKI .op ? （ 110） 式中 relK 可靠系數(shù)，取 ； reK 返回系數(shù)，取 。 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。此外，有些過負荷保 護采用反時限特性及測量過負荷倍數(shù)有效值來構成。 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。 1）在中性點直接接地的電網(wǎng)中，如變壓器中性點直接接地運行，對單相接地引起的變壓器過電流，應裝設零序過電流保護，保護可由兩段組成，其動作電流與相關線路零序過電流保護相配合。 2）對自耦變壓器和高、中壓側均直接接地的三繞組變壓器，為滿足選擇性要求，可增設零序方向元件，方向宜指向各側母線。 3）普通變壓器的零序過電流保護，宜接到變壓器中性點引出線回路的電流互感器；零序方向過電流保護宜接到高、中壓側三相電流互感器的零序回路；自耦變壓器的零序過電流保護應接到高、中壓側三相電流互感器的零序回路。 4）高壓側電壓為 500kV 及以上的變壓器，應裝設過勵磁保護，在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護作用于信號，當過勵磁超過允許值時，可動作于跳閘。 5）為提高切除自耦變壓器內(nèi)部單 相接地短路故障的可靠性，可增設只接入高、中壓側和公共繞組回路電流互感器的星形接線電流分相差動保護或零序差動保護。 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。 二、中性點直接接地變壓器的零序電流保護 零序電流保護的配置 中性點直接接地運行變壓器的零序電流保護原理接線圖如圖 13 所示。圖中零序 17 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。 圖 13 零序電流保護Ⅱ段作為引出線接地故障的后備保護，其動作電流和 延時 3t 應與相鄰元件接地后備段相配合。通常 3t 應比相鄰元件零序保護后備段最大延時大一個 t? ，以斷開母聯(lián)斷路器或分段斷路器， tt ??? 34t 動作與斷開變壓器各側斷路器。 零序電流保護的整定計算 （ 1）零序Ⅰ段的動作電流按與相鄰元件零序電流Ⅰ段或Ⅱ段或快速主保護相配合整定，即 ??? ? Lopbrarelop IKKI .. （ 111） 式中 ? 零序Ⅰ段的動作電路； relK 可靠系數(shù)，可取 ； ?braK 零序電流分支習俗，其值等于相鄰元件零序電流保護Ⅰ段保 護區(qū)末端發(fā)生接地短路時，流過本保護的零序電流與流過故 障線路的零序電流之比，取各種運行方式的最大值； ? 與之配合的相鄰元件零序電流保護相關段的動作電流。 零序 電流Ⅰ段的動作時限為 ～?t 、 tt ??? 12t 。 變壓器零序電流保護原理信號跳 、2QF 18 （ 2）零序電流Ⅱ段的動作電流按與相鄰元件零序后備保護動作電流配合整定，即 ⅡⅡⅡ ?? .. opbrarelop IKKI （ 112） 式中 Ⅱ 零序Ⅱ段的動作電流； relK 可靠系數(shù)，可取 ； ⅡbraK 零序電流分支系數(shù)，其值等于相鄰元件零序電流保護后備段 保護區(qū)末端發(fā)生接地短路時，流過本保護的零序電流與流過 故障線路的零序電流之比，取各 種運行方式的最大值； Ⅱ 與之配合的相鄰元件零序電流保護后備段動作的電路。 零序電流Ⅱ段的動作時限為 tt ??? 、 tt ??? 34t 。 是指相鄰元件零序保護后備段最大延時時間。 （ 3）靈敏系數(shù)校驗。保護的靈敏系數(shù)為 opsen IIK.0? （ 113） 式中 零序Ⅰ段（零序Ⅱ段）校驗點接地短路時流過保護的最小 零序電流； 零序Ⅰ段（零序Ⅱ段）零序電流保護的動作電流。 階段式電流保護 一、對相間短路，應按下列規(guī)定裝設保護裝置： 1）單側電源線路：可裝設一段或兩段式電流速斷保護和過電流保護，必要時可增設復合電壓閉鎖元件。 由幾段線路串聯(lián)的單側電源線路及分支線路，如上述保護不能滿足選擇性、靈敏性和速動性的要求時，速斷保護可無選擇地動作，但應以自動重合閘來補救。此時，速斷保護應躲開降壓變壓器低壓母線的短路。 2） 中性點經(jīng)低電阻接地的單側電源線路裝設一段或兩段三相式電流保護，作為相間故障的主保護和后備保護；裝設一段或兩段零序電流保護，作為接地故障的主保護和后備保護。 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， 19 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。 3）可能出現(xiàn)過負荷的電纜線路或電纜與架空混合線路，應裝設過負荷保護，保護宜帶時限動作于信號，必要時可動作于跳閘。 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。 二、階段式電流保護原理 電網(wǎng)擔負著由電源向符合輸送電能的任務，正常運行時線路上流的是負荷電流；當電力線路發(fā)生相間短路時，故障相的電流會急劇增大（是正常運行時負荷電流的幾倍）、電壓會急劇下降、電流和電壓的相角急劇變化、測量阻抗會減小?？梢愿鶕?jù)這些變化構成各種相間短路保護，下面介紹三段式電流保護。 1．本電網(wǎng) 35kV 線路的主保護采用瞬時電流速斷保護。 整定原則：保護的動作電流是按躲過線路末端最大短路電流來整定的?？杀ＷC在其他各種運行方式和短路類型下，其保護范圍據(jù) 不至于超出本線路范圍。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。最大的保護范圍為 maxI ，最小的保護范圍為 minI 。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。無時限電流速斷保護的優(yōu)點是：因為不反應下一線路的故障，所以動作時限將不受 下一線路保護時限的牽制，可以瞬時動作。 整定原則：按躲過相鄰線路瞬時電流速斷確定整定值。 無時限電流速斷保護（也稱電流 I 段保護）雖然能實現(xiàn)快速動作，但卻不能保護線路的全長。因此，必須裝設第 II段保護，即限時電流速斷保護，用以反應無時限電流速斷保護區(qū)外的故障。對第 II 保護的要求是能保護線路的全長，還要有盡可能短的動作時限。 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。因為本線路末端短路時流過保護裝置的短路電流與下一線路始端短路時的短路電流相等，再加上還有 運行方式下保護范圍必然會延伸到下一線路。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 20 線路無時限電流速斷保護的動作電流 。 35kV 線路的后備保護采用定時限過電流保護。 整定原則：動作電流必須大于負荷電流，在最大負荷 電流時保護裝置不動作，當下一級線路發(fā)生外部短路時，如果本級電流繼電器已經(jīng)起動，則在下級保護切除故障電流之后，本級保護應能可靠地返回。 無時限電流速斷保護和限時電流速斷保護相配合能保護線路全長，可作為線路的主保護用。為防止本線路的主保護發(fā)生拒動，必須給線路裝設后備保護，以作為本線路的近后備和下一線路的遠后備。這種后備保護通常采用定時限過電流保護（又稱為第 III 段保護），其動作電流按躲過最大負荷電流整定，動作時限按保證選擇性的階梯時限來整定。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。 工作原理：正常運動時，線路流過負荷電流，保護不動；當線路發(fā)生短路故障時，保護啟動，經(jīng)過保證選擇性的延時動作，將故障切除。 母線保護原理及配置 一、引起母線故障的原因 運行經(jīng)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。造成母線短路的主要原因是：①母線絕緣子、斷路器套管以及電壓、電流互感器、避雷器等的套管和支持絕緣子的閃絡或損壞；②運行人員的誤操作，如帶地線誤合閘或帶負荷拉開隔離開關產(chǎn)生電弧等。盡管母線故障幾 率比線路要少，并且通過提高運行維護水平和設備質(zhì)量、采用防誤操作閉鎖裝置，可以大大減少母線故障的次數(shù)。但是，由于母線在電力系統(tǒng)中所處的重要地位，利用母線保護來減小故障所造成的影響仍是十分必要的。 二、母線保護的方式 母線保護的方式主要利用供電元件的保護裝置來保護母線和裝設專用的母線保護兩種。 利用供電元件的保護裝置保護母線 由于低壓電網(wǎng)中發(fā)電廠或變電站母線大多采用單母線接線或單母分段接線，且與系統(tǒng)的電氣距離較遠，母線故障一般不致對系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性帶來嚴重影響，所 21 以通常可不裝設專 用的母線保護，而是利用供電元件（發(fā)電機、變壓器或有電源的線路等）的后備保護來切除母線故障。 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(jīng)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。 根據(jù)有關規(guī)程規(guī)定，一下情況應裝設專用母線保護： （ 1） 220～ 500kV 母線，應裝設能快速而有選擇地切除故障的母線保護。對 3/2 斷路器接線，每組母線宜裝設兩套母線保護。 （ 2） 110kV 雙母線。