【文章內(nèi)容簡介】 低電壓繼電器的動作電壓 Uop=電流元件的靈敏系數(shù)按式（ 18 ）校驗，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗，即Ksen= opU式中 ——最大運行方式下，靈敏系數(shù)校驗點短路時，保護安裝處的最大電壓。對裝設(shè)在變壓器低壓側(cè)的低電壓繼電器，若在變壓器高壓側(cè)短路，其靈敏系數(shù)不能滿足要求時，可在變壓器高壓側(cè)再裝一套低電壓繼電器，兩套低電壓繼電器的接點并聯(lián)。 復(fù)合電壓起動的過電流保護若低電壓起動的過電流保護的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不滿足要求，可采用復(fù)合電壓起動的過電流保護。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。負2 方案論證與設(shè)計20序電壓繼電器由負序電壓濾過器和一個低電壓繼電器構(gòu)成。(1)負序電壓濾過器負序電壓濾過器從三相電壓中取出負序電壓分量。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。濾過器的輸入端接UABY 與 UBC。由于線電壓不包含零序分量，所以，從輸入端即避免了零序分量電壓進入濾過器，為了避免正序電壓通過濾過器，兩個阻抗臂的參數(shù)應(yīng)取為, ,clXR31?221C21CXR?濾過器的輸出電壓為 2.1.. CRmnU?當(dāng)輸入正序電壓時，濾過器的相量圖。因為 ，電流 超前clXR31?ABI。因為 ，電流 超前 。 滯后 ，223CX?BCI. 與 同相。因 ，故.RI. ?.. ??Cmn當(dāng)輸入負序電壓時， 滯后 ，由圖可見， ,? （1)(. jRRmn e?9） 由于 ，且 ，因此，2.???，以此代入（19）得? . )(cosjjABmn e （1?10）由式（110 ）可見，濾過器的輸出電壓與輸入的負序電壓成正比，相位超前輸入 A 相負序電壓 。02.3AU2 方案論證與設(shè)計21實際上，當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，負序電壓濾過器仍有一個不平衡電壓 輸unbU.出。產(chǎn)生不平衡電壓的原因主要是各阻抗元件參數(shù)的誤差及輸入電壓中有諧波分量。由于 5 次諧波屬負序性質(zhì)，它可以通過濾過器。通常在濾過器的輸出端加設(shè) 5 次諧波濾過器，消除 5 次諧波的影響。(2) 復(fù)合電壓起動的過電流保護的工作原理在正常運行時，由于電壓沒有負序分量，所以負序電壓繼電器 KVZ 的動斷觸點閉合，將線電壓加入低電壓繼電器 KV 的線圈上，KV 動斷觸點斷開，保護裝置不動作。當(dāng)外部發(fā)生不對稱短路時，故障相電流起動元件 KA 動作，負序電壓繼電器中的負序電壓濾過器 KUG 輸出負序電壓，負序電壓繼電器 KVZ 動作，其動斷觸點斷開，低電壓繼電器 KV 線圈失磁，其動斷觸點閉合，起動中間繼電器KC 的線圈，其動合觸點閉合，使時間繼電器 KT 動作，經(jīng)過其整定時限后，KT 的延時觸點閉合，起動出口中間繼電器 KCO，將變壓器兩側(cè)斷路器1QF、2QF 跳閘，切斷故障電流。當(dāng)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。(3) 復(fù)合電壓起動的過電流保護的整定計算2 方案論證與設(shè)計22①電流元件的動作電流與低壓起動的過電流保護中的電流元件的動作整定值相同。低電壓元件的動作電流為 ?式中 ——變壓器額定電壓。BNU.低壓元件的靈敏度為： .??kreopsenK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；.U ——低壓元件的返回系數(shù)。reK②負序電壓元件的動作元件的動作電壓按避開正常運行的不平衡負序電壓整定。其起動電壓 U2op 取為 ??BNopUU..~6?負序電壓元件靈敏度： 2 方案論證與設(shè)計23 op?式中 ——相鄰元件末端不對稱短路故障時的最小負序電壓。③方向元件的整定：a 三側(cè)有電源的三繞組生壓變壓器，在高壓側(cè)和中壓側(cè)加功率方向元件，其方向可指向該側(cè)母線；b 高壓及中壓側(cè)有電源或三側(cè)均有電源的三繞組降壓變壓器的聯(lián)絡(luò)變壓器，在高壓側(cè)和中壓側(cè)加功率方向元件，其方向宜指向變壓器。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。⑤相間方向元件的電壓可取本側(cè)或?qū)?cè)的，取對側(cè)的，兩側(cè)繞組接線方式應(yīng)一樣。⑥復(fù)合電壓元件可取本側(cè)的，也可取變壓器各側(cè)“或”的方式。 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。所以過負荷保護只須用一個電流繼電器接于一相電流即可。為了防止外部短路時不誤發(fā)過負荷信號，保護經(jīng)延時動作于信號。過負荷保護的動作電流，按躲過變壓器的額定電流整定，即 BNrelopIKI.?2 方案論證與設(shè)計24式中 —可靠系數(shù)，取 —返回系數(shù)；取 變壓器過負荷保護的動作時限比變壓器的后備保護動作時限大一個 Δt。 電力變壓器的溫度保護當(dāng)變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障或發(fā)生外部短路和過負荷時，變壓器的油溫將升高。變壓器的油溫越高，油的劣化速度越快，使用年限減少。當(dāng)油溫達115～150℃時劣化更明顯，以致不能使用。油溫越高將促使變壓器繞組絕緣加速老化影香其壽命。因此， 《變壓器運行規(guī)程》規(guī)定：上層油溫最高允許值為95℃，正常情況下不應(yīng)超過 85℃，所以運行中對變壓器的上層油溫要進行監(jiān)視。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。溫度繼電器的工作原理：當(dāng)變壓器油溫升高時，受熱元件發(fā)熱升高使連接管中的液體膨脹，溫度計中的壓力增大，可動指針向指示溫度升高的方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)可動指針與事先定位的黃色指針接觸時，發(fā)出預(yù)告信號并開啟變壓器冷卻風(fēng)扇。如經(jīng)強風(fēng)冷后變壓器的油溫降低，則可動指針逆時針轉(zhuǎn)動，信號和電風(fēng)扇工作停止；反之，如變壓器油溫繼續(xù)升高，可動指針順時針轉(zhuǎn)動到與紅色定位指針接觸，這是未避免事故發(fā)生而接通短路器跳閘線圈回路，使短路器跳閘，切除變壓器，并發(fā)出聲響燈光信號。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。它是一種非電量繼電器。常用的電觸頭壓力式溫度繼電器的結(jié)構(gòu)圖，它由受熱元件、溫度計及附件組成，是按流體壓力原理工作的。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。銅質(zhì)連接管內(nèi)充有乙醚液體或氯甲烷、丙酮等：受熱元件插在變壓器油箱定蓋的溫度測孔內(nèi)。2 方案論證與設(shè)計25 變壓器的冷卻系統(tǒng) 大型電力變壓器常用的冷卻方式一般分為 3 種：油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、強迫油循環(huán)。油浸自冷式就是以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設(shè)備。而油浸風(fēng)冷式是在油浸自冷式的基礎(chǔ)上，在油箱壁或散熱管上加裝風(fēng)扇，利用吹風(fēng)機幫助冷卻。加裝風(fēng)機后可使變壓器的容量增加 30%～35%。強迫油循環(huán)冷卻方式，又分強油風(fēng)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(fù)回油箱，油冷卻器做成容易散熱的特殊形狀，利用風(fēng)扇吹風(fēng)或循環(huán)水作冷卻介質(zhì)，把熱量帶走。這種方式若將油的循環(huán)速度比自然對流時提高3 倍，則變壓器可增加容量 30%。風(fēng)冷變壓器又分為 2 種冷卻方式，即冷卻器冷卻和片式散熱器冷卻，其原理基本相同。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(fēng)冷油循環(huán)冷卻裝置，每組風(fēng)冷油循環(huán)冷卻裝置由 1 臺油泵和 3～4 臺風(fēng)扇組成。運行) 、其余所有冷卻器全部投入運行。此配置有其不盡人意的地方。在夏季高運行中為滿足變壓器的各種運行工況，一般要求冷卻器 1 臺備用(運行冷卻器故障時可自動投入運行)、1 臺輔助(變壓器負荷電流大于 70% i e 或上層油溫高于某一定值時自動投入溫季節(jié)，機組滿負荷運行，變壓器冷卻裝置全部投入，但其上層油溫仍高達 70℃左右(有時變壓器油枕油位因氣溫變化而高出指示范圍) 。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。在冬季負荷較低或特別寒冷的季節(jié)，變壓器因油溫過低，不得不對其進行加油，這對變壓器的安全運行和壽命將是十分不利的。即使日常負荷變化和氣溫變化沒有如此之大，但變壓器的溫度變化是實際存在的。 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2 方案論證與設(shè)計26(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。主保護瞬時啟動跳 3 側(cè)開關(guān)。 后備保護A 220KV 側(cè)a 復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實現(xiàn)） ，I 段 2 級時限，第 1 級時限動作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級時限動作跳本側(cè)斷路器；b 復(fù)合電壓閉鎖過流保護，I 段 1 級時限，動作后跳 3 側(cè)斷路器；c 零序電壓閉鎖零序方向電流保護（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實現(xiàn)）分 2 段，每段 2 級時限，2 段第 1 級時限動作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2 段第 2 級時限動作跳本側(cè)斷路器；d 零序電壓閉鎖零序過流保護，1 段 2 級時限，第 1 時限動作跳 3 側(cè)斷路器，第 2 級時限留作備用；e 間隙過流保護， 1 段 1 級時限，跳 3 側(cè)斷路器；f 間隙過電壓保護，1 段 1 級時限，跳 3 側(cè)斷路器；g 過負荷保護，發(fā)信號；h 設(shè)置過負荷聯(lián)切 110KV 以及 35KV 線路啟動回路；i 設(shè)斷路器失靈啟動回路；j 設(shè)置非全相保護。B 110KV 側(cè)a 復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護（方向原件可指向母線，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實現(xiàn)） ，1 段 2 級時限，第 1 級時限動作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級時限動作跳本側(cè)斷路器；b 復(fù)合電壓閉鎖過流保護，1 段 1 級時限，動作后跳 3 側(cè)斷路器；c 零序電壓閉鎖零序方向電流保護（方向原件可指向母線，也可指向變壓2 方案論證與設(shè)計27器，方向原件的改變可用控制字實現(xiàn)） ，分 2 段，每段 2 級時限，2 段第 1級時限動作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2 段第 2 級時限動作跳本側(cè)斷路器；d 零序電壓閉鎖零序過流保護，1 段 2 級時限，第 1 級時限動作跳 3 側(cè)斷路器，第 2 級時限留作備用；e 間隙過流保護， 1 段 1 級時限，跳 3 側(cè)斷路器；f 間隙過電壓保護，1 段 1 級時限，跳 3 側(cè)斷路器；g 過負荷保護，發(fā)信號。C 10KV 側(cè)a 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護，1 段 2 級時限，第 1 級時限動作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級時限動作跳本側(cè)斷路器； b 過負荷保護，撫仙湖；c 設(shè)低周減載保護電流啟動回路。 非電量保護（1）重瓦斯引入接點，發(fā)出信號并順時跳 3 側(cè)斷路器；（2）輕瓦斯引入接點，瞬時動作于信號；（3）溫度引入接點，瞬時動作于信號；（4）風(fēng)冷消失引入接點，動作于信號且經(jīng)常延時動作于跳閘；（5）壓力釋放保護引入接點，動作于信號且延時動作跳 3 側(cè)斷路器；（6）非電量保護引入接點均為強電 220V 開關(guān)量空接點。 電源（1）差動保護裝置均獨立設(shè)置電源。（2）后備保護裝置均獨立設(shè)置電源。 其他技術(shù)要求（1）高、中、低 3 側(cè)的復(fù)合電壓并聯(lián)，以保證高、中壓側(cè)靈敏度，并可采用連接片投退 其中任何一側(cè)復(fù)合電壓。（2）高（中）壓側(cè)的復(fù)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)。（3）根據(jù)“反措” ，要求裝置各保護段時限都可用硬壓板控制投退。（4）本保護直流工作電源為 220V，當(dāng)工作電源消失、保護裝置應(yīng)閉鎖跳2 方案論證與設(shè)計28閘出口，并發(fā)出報警信號。（5）保護裝置的主、后備保護應(yīng)分別經(jīng)熔斷器接入獨立電源。（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。（7）裝置的跳閘出口繼電器應(yīng)有自保持，并有監(jiān)視手段，使用人工復(fù)歸，出口繼電器應(yīng)為強電 220V.(8)本體非電量保護引入本裝置的接點可以再擴充，引入接點均為強電220V 開關(guān)量空接點。 兩套主保護裝置的特點A、 WBZ1201 型（二次諧波原理）差動主保護（含主、后備保護）特點（1）該保護的最大特點是在變壓器空投內(nèi)部故障時，保護動作可以不受非故障相勵磁涌流影響；（2）裝置整體配置采用多 CPU 分層式結(jié)構(gòu)，主保護、后備保護以及監(jiān)控管理都由獨立 CPU 的模件完成，每個模件都可獨立完成一種或多種功能。（3）監(jiān)控管理與各保護模件聯(lián)系采用串行通訊模式。（4）監(jiān)控管理單元完