【文章內(nèi)容簡介】 變壓器接線方式YΔCT接線方式ΔYCT計算變比I1e/5=180/5I2e/5=實選CT變比nl200/5400/5實際額定電流I1e/5=I2e/5=不平衡電流Ibp=確定基本側基本側非基本側 確定基本側動作電流1） 躲過外部故障時的最大不平衡電流 Idz1≥KKIbp (1)利用實用計算式： Idz1=KK（KfzqKtxfi+U+fza）Id2lmax式中：KK—可靠系數(shù)，； Kfzq—非同期分量引起的誤差，采用1； Ktx— 同型系數(shù)，型號不同時取1，本設計取1。 ΔU—變壓器調(diào)壓時所產(chǎn)生的相對誤差，采用調(diào)壓百分數(shù)的一半。Δfza—繼電器整定匝書數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差，暫無法求出。代入數(shù)據(jù)得 Idz1=(11++) =（A）2） 躲過變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復時的勵磁涌流 Idz1= KK Ie （2）式中：KK—可靠系數(shù)，； Ie—變壓器額定電流：代入數(shù)據(jù)得 Idz1= =(A)3) 躲過電流互感器二次回路短線時的最大負荷電流 Idz1= KKTfhmax （3）式中： KK—可靠系數(shù)，； Idz1—正常運行時變壓器的最大負荷電流；采用變壓器的額定電流。 代入數(shù)據(jù)得 Idz1==(A) 比較上述（1），（2），（3）式的動作電流，取最大值為計算值， 即： Idz1=（A）將兩側電流互感器分別結于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實用匝數(shù)和動作電流更接近于計算值；以二次回路額定電流最大側作為基本側，基本側的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計算如下：基本側（35KV）繼電器動作值 IdzjsI=KJXIdzI/nl代入數(shù)據(jù)得 IdzjsI= （A）基本側繼電器差動線圈匝數(shù) WcdjsI=Awo/ IdzjsI式中：Awo為繼電器動作安匝，應采用實際值，本設計中采用額定值，取得60安匝。代入數(shù)據(jù)得 WcdjsI=60/=(匝)選用差動線圈與一組平衡線圈匝數(shù)之和較WcdjsI小而相近的數(shù)值，作為差動線圈整定匝數(shù)WcdZ。即：實際整定匝數(shù)WcdZ=5（匝）繼電器的實際動作電流 IdzjI=Awo/ WcdZ=60/5=12（A）保護裝置的實際動作電流 IdzI= IdzjINl/Kjx=1240/=平衡線圈計算匝數(shù) WphjsⅡ =Wcdz/Ie2JIWcdz =5()=(匝)故，取平衡線圈實際匝數(shù)WphzⅡ=0工作線圈計算匝數(shù)WgzⅡ= WphzⅡ+Wcdz=5(匝) Δfza= (WphjsⅡ WphzⅡ)/( WphjsⅡ+ Wcdz) =()/(+5)= ，取法合適，不需重新計算。根據(jù)前面對BCH2差動繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵磁涌流較大，故選用較大匝數(shù)的“CC”抽頭，實際應用中，還應考慮繼電器所接的電流互感器的型號、性能等，抽頭是否合適，應經(jīng)過變壓器空載投入試驗最后確定。差動保護靈敏度要求值Klm≮2本系統(tǒng)在最小運行方式下，35KV側出口發(fā)生兩相短路時，保護裝置的靈敏度最低。本裝置靈敏度 Klm= =12 滿足要求。1） 保護動作電流按躲過變壓器額定電流來整定 Idz=KkIe1/Kh 式中：Kk—可靠系數(shù)，； Kh—返回系數(shù)，； 代入數(shù)據(jù)得 Idz=(A) 繼電器的動作電流 Idzj=Idz/nl=(40/ )=(A) 電流繼電器的選擇：DL21C/102） 靈敏度按保護范圍末端短路進行校驗。靈敏系數(shù)：Klm= =1滿足要求。 過負荷保護其動作電流按躲過變壓器額定電流來整定。動作帶延時作用于信號。 Idz=KkIe1/Kf=(A) IdzJ= Idz/nl=/40=(A)延時時限取10s，以躲過電動機的自起動。當過負荷保護起動后，在達到時限后仍未返回，則動作ZDJH裝置。 冷卻風扇自起動 Idz===(A) IdzJ=Idz/nl=(40/ )=(A)即，冷卻風扇自起動。 35KV d1 7(8) 35KV d2 XL= 圖6 電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的影響。因此，我們必須研究變壓器有哪些故障和不正常運行狀態(tài)，以便采取相應的保護措施。變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及中性點直接接地側的接地短路。這些故障的發(fā)生會危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內(nèi)故障時產(chǎn)生的電弧，不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷、風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等，這些運行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。此外，對于中性點不接地運行的星形接線方式變壓器，外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行方式下會發(fā)生變壓器的過勵磁，引起鐵芯和其它金屬構件的過熱。 主保護：電流差動保護、瓦斯保護后備保護：過電流保護/低壓閉鎖過電流保護/復合電壓閉鎖過流保護/阻抗保護/零序過電流保護/零序過電壓保護/過負荷保護/過激磁保護。兩種配置模式：（1）主保護、后備保護分開設置（2）成套保護裝置，重要變壓器雙重化配置 縱聯(lián)差動保護以雙繞組變壓器為例來說明實現(xiàn)縱差動保護的原理，如圖7所示。?2′′?2′?1′′nBnl 1nl 2?1′?2′ ?2′′I I圖7 變壓器縱差動保護的原理接線由于變壓器高壓側和低壓側的額定電流不同，因此，為了保證縱差動保護的正確工作，就必須適當選擇兩側電流互感器的變比，使得在正常運行和外部故障時，兩個二次電流相等，亦即在正常運行和外部故障時，差動回路的電流等于零。例如在圖7中，應使 === 或=式中—高壓側電流互感器的變比；—低壓側電流互感器的變比；—變壓器的變比（即高、低壓側額定電壓之比）。 由此可知，要實現(xiàn)變壓器的縱差動保護， 就必須適當?shù)剡x擇兩側電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比，這是與前述送電線路的縱差動保護不同的。這個區(qū)別是由于線路的縱差動保護可以直接比較兩側電流的幅值和相位，而變壓器的縱差動保護則必須考慮變壓器變比的影響。本次設計所采用的變壓器型號為：S118000/35。對于這種大型變壓器而言，它都必需裝設單獨的變壓器差動保護，這是因為變壓器差動保護通常采用兩側電流差動，其中高電壓側電流引自高壓側電流互感器，低壓側電流引自變壓器低壓側電流互感器，這樣使差動保護的保護范圍為二組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動保護作為變壓器的主保護，其接線原理圖如圖8所示。正常情況下,=即：（變壓器變比）所以這時Ir=0，實際上，由于電流繼電器接線方式，變壓器勵磁電流，變比誤差等影響導致不平衡電流的產(chǎn)生，故Ir不等于0 ，針對不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采取相應的措施來減小。盡管縱聯(lián)差動保護有很多其它保護不具備的優(yōu)點，但當大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時，縱聯(lián)差動保護不能動作，這時我們還需對變壓器裝設另外一個主保護——瓦斯保護。圖8 縱聯(lián)差動保護原理示意圖瓦斯保護主要用來保護變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟；另一方面動作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動保護配合使用才能做到優(yōu)勢互補，效果更佳。瓦斯保護的工作原理：當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器KG的上觸點閉合，作用于預告信號；當發(fā)生嚴重故障時，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點閉合，經(jīng)中間繼電器KC作用于信號繼電器KS，發(fā)出警報信號，同時斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點閉合，也可利用切換片XB切換位置，只給出報警信號。瓦斯保護的整定：瓦斯保護有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設于油箱與油枕之間的連接導管上。其中輕瓦