【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電流元件的靈敏系數(shù)按式（ 18 ）校驗(yàn)，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗(yàn)，即Ksen= opU式中 ——最大運(yùn)行方式下，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最大電壓。對(duì)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(mǎn)足要求時(shí)，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(diǎn)并聯(lián)。 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)若低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的低電壓繼電器靈敏系數(shù)不滿(mǎn)足要求，可采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)。電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的過(guò)電流保護(hù)的原理圖與低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)基本相同，不同的是用一個(gè)低電壓繼電器和一個(gè)負(fù)序電壓繼電器代替了低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)中的三個(gè)低電壓繼電器，使得保護(hù)的靈敏度提高了很多。負(fù)2 方案論證與設(shè)計(jì)21序電壓繼電器由負(fù)序電壓濾過(guò)器和一個(gè)低電壓繼電器構(gòu)成。(1)負(fù)序電壓濾過(guò)器負(fù)序電壓濾過(guò)器從三相電壓中取出負(fù)序電壓分量。由電阻、電容構(gòu)成的單相式負(fù)序電壓濾過(guò)器應(yīng)用廣泛，其原理接線(xiàn)如圖所示。濾過(guò)器的輸入端接UABY 與 UBC。由于線(xiàn)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(jìn)入濾過(guò)器，為了避免正序電壓通過(guò)濾過(guò)器，兩個(gè)阻抗臂的參數(shù)應(yīng)取為, ,clXR31?221C21CXR?濾過(guò)器的輸出電壓為 2.1.. CRmnU?當(dāng)輸入正序電壓時(shí)，濾過(guò)器的相量圖。因?yàn)?，電流 超前clXR31?ABI。因?yàn)?，電流 超前 。 滯后 ，223CX?BCI. 與 同相。因 ，故.RI. ?.. ??Cmn當(dāng)輸入負(fù)序電壓時(shí)， 滯后 ，由圖可見(jiàn)， ,? （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(jiàn)，濾過(guò)器的輸出電壓與輸入的負(fù)序電壓成正比，相位超前輸入 A 相負(fù)序電壓 。02.3AU2 方案論證與設(shè)計(jì)22實(shí)際上，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電壓濾過(guò)器仍有一個(gè)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(fù)序性質(zhì)，它可以通過(guò)濾過(guò)器。通常在濾過(guò)器的輸出端加設(shè) 5 次諧波濾過(guò)器，消除 5 次諧波的影響。(2) 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的工作原理在正常運(yùn)行時(shí)，由于電壓沒(méi)有負(fù)序分量，所以負(fù)序電壓繼電器 KVZ 的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，將線(xiàn)電壓加入低電壓繼電器 KV 的線(xiàn)圈上，KV 動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，保護(hù)裝置不動(dòng)作。當(dāng)外部發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，故障相電流起動(dòng)元件 KA 動(dòng)作，負(fù)序電壓繼電器中的負(fù)序電壓濾過(guò)器 KUG 輸出負(fù)序電壓，負(fù)序電壓繼電器 KVZ 動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，低電壓繼電器 KV 線(xiàn)圈失磁，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)中間繼電器KC 的線(xiàn)圈，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使時(shí)間繼電器 KT 動(dòng)作，經(jīng)過(guò)其整定時(shí)限后，KT 的延時(shí)觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)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(shí)，低電壓繼電器 KV 線(xiàn)圈失磁而返回，其動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合，同時(shí)，電流繼電器 KA 動(dòng)作，按低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的方式，作用于1QF、2QF 跳閘。(3) 復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算2 方案論證與設(shè)計(jì)23①電流元件的動(dòng)作電流與低壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)中的電流元件的動(dòng)作整定值相同。低電壓元件的動(dòng)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(shí)，保護(hù)安裝處的最大線(xiàn)電壓；.U ——低壓元件的返回系數(shù)。reK②負(fù)序電壓元件的動(dòng)作元件的動(dòng)作電壓按避開(kāi)正常運(yùn)行的不平衡負(fù)序電壓整定。其起動(dòng)電壓 U2op 取為 ??BNopUU..~6?負(fù)序電壓元件靈敏度： 2 方案論證與設(shè)計(jì)24 op?式中 ——相鄰元件末端不對(duì)稱(chēng)短路故障時(shí)的最小負(fù)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(xiàn)；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(dòng)作時(shí)限按大于相鄰主變壓器后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限整定。⑤相間方向元件的電壓可取本側(cè)或?qū)?cè)的，取對(duì)側(cè)的，兩側(cè)繞組接線(xiàn)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(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器的過(guò)負(fù)荷，在大多數(shù)情況下是三相對(duì)稱(chēng)的。所以過(guò)負(fù)荷保護(hù)只須用一個(gè)電流繼電器接于一相電流即可。為了防止外部短路時(shí)不誤發(fā)過(guò)負(fù)荷信號(hào)，保護(hù)經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，按躲過(guò)變壓器的額定電流整定，即 BNrelopIKI.?2 方案論證與設(shè)計(jì)25式中 —可靠系數(shù)，取 —返回系數(shù)；取 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限比變壓器的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè) Δt。 電力變壓器的溫度保護(hù)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(guò)負(fù)荷時(shí)，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(dá)115～150℃時(shí)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(yùn)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(guò) 85℃，所以運(yùn)行中對(duì)變壓器的上層油溫要進(jìn)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(hù)，監(jiān)視上層油溫的情況；對(duì)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(hù)；對(duì)于少數(shù)用戶(hù)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(hù)，但溫度保護(hù)只作用于信號(hào)。溫度繼電器的工作原理：當(dāng)變壓器油溫升高時(shí)，受熱元件發(fā)熱升高使連接管中的液體膨脹，溫度計(jì)中的壓力增大，可動(dòng)指針向指示溫度升高的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)可動(dòng)指針與事先定位的黃色指針接觸時(shí)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)并開(kāi)啟變壓器冷卻風(fēng)扇。如經(jīng)強(qiáng)風(fēng)冷后變壓器的油溫降低，則可動(dòng)指針逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)和電風(fēng)扇工作停止；反之，如變壓器油溫繼續(xù)升高，可動(dòng)指針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)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(xiàn)圈回路，使短路器跳閘，切除變壓器，并發(fā)出聲響燈光信號(hào)。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(chǎng)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(jì)及附件組成，是按流體壓力原理工作的。溫度計(jì)是一只靈敏的流體壓力表，他有一支可動(dòng)指針和兩支定位指針?lè)謩e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(cè)孔內(nèi)。2 方案論證與設(shè)計(jì)26 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(qiáng)迫油循環(huán)。油浸自冷式就是以油的自然對(duì)流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對(duì)流傳導(dǎo)將熱量散發(fā)，它沒(méi)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(jī)幫助冷卻。加裝風(fēng)機(jī)后可使變壓器的容量增加 30%～35%。強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式，又分強(qiáng)油風(fēng)冷和強(qiáng)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?gòu)?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(duì)流時(shí)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(guó)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(tái)油泵和 3～4 臺(tái)風(fēng)扇組成。運(yùn)行) 、其余所有冷卻器全部投入運(yùn)行。此配置有其不盡人意的地方。在夏季高運(yùn)行中為滿(mǎn)足變壓器的各種運(yùn)行工況，一般要求冷卻器 1 臺(tái)備用(運(yùn)行冷卻器故障時(shí)可自動(dòng)投入運(yùn)行)、1 臺(tái)輔助(變壓器負(fù)荷電流大于 70% i e 或上層油溫高于某一定值時(shí)自動(dòng)投入溫季節(jié)，機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，變壓器冷卻裝置全部投入，但其上層油溫仍高達(dá) 70℃左右(有時(shí)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(guò)后的夜間，因負(fù)荷和氣溫驟降，雖然已將變壓器輔助冷卻器停運(yùn)，但變壓器油溫仍降至 30℃以下，也就是油溫的變化幅度超過(guò)了環(huán)境溫度的變化。在冬季負(fù)荷較低或特別寒冷的季節(jié)，變壓器因油溫過(guò)低，不得不對(duì)其進(jìn)行加油，這對(duì)變壓器的安全運(yùn)行和壽命將是十分不利的。即使日常負(fù)荷變化和氣溫變化沒(méi)有如此之大，但變壓器的溫度變化是實(shí)際存在的。 第 4章 針對(duì) 220KV主變壓器保護(hù)的配置 220KV 變壓器保護(hù)配置的原則 主保護(hù)2 方案論證與設(shè)計(jì)27(1)差電流速斷保護(hù)；（2）比例制動(dòng)保護(hù)差動(dòng)采用二次諧波制動(dòng)原理；（3）比例制動(dòng)保護(hù)差動(dòng)采用間斷角閉鎖原理；（4）設(shè)有 CT 二次回路斷線(xiàn)檢查告警信號(hào)或閉鎖差動(dòng)保護(hù)（不包括差流速斷）的功能。主保護(hù)瞬時(shí)啟動(dòng)跳 3 側(cè)開(kāi)關(guān)。 后備保護(hù)A 220KV 側(cè)a 復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線(xiàn)，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)） ，I 段 2 級(jí)時(shí)限，第 1 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；b 復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，I 段 1 級(jí)時(shí)限，動(dòng)作后跳 3 側(cè)斷路器；c 零序電壓閉鎖零序方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線(xiàn)，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)）分 2 段，每段 2 級(jí)時(shí)限，2 段第 1 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2 段第 2 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；d 零序電壓閉鎖零序過(guò)流保護(hù)，1 段 2 級(jí)時(shí)限，第 1 時(shí)限動(dòng)作跳 3 側(cè)斷路器，第 2 級(jí)時(shí)限留作備用；e 間隙過(guò)流保護(hù)， 1 段 1 級(jí)時(shí)限，跳 3 側(cè)斷路器；f 間隙過(guò)電壓保護(hù)，1 段 1 級(jí)時(shí)限，跳 3 側(cè)斷路器；g 過(guò)負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)；h 設(shè)置過(guò)負(fù)荷聯(lián)切 110KV 以及 35KV 線(xiàn)路啟動(dòng)回路；i 設(shè)斷路器失靈啟動(dòng)回路；j 設(shè)置非全相保護(hù)。B 110KV 側(cè)a 復(fù)合電壓閉鎖方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線(xiàn)，也可指向變壓器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)） ，1 段 2 級(jí)時(shí)限，第 1 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；b 復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)，1 段 1 級(jí)時(shí)限，動(dòng)作后跳 3 側(cè)斷路器；c 零序電壓閉鎖零序方向電流保護(hù)（方向原件可指向母線(xiàn)，也可指向變壓2 方案論證與設(shè)計(jì)28器，方向原件的改變可用控制字實(shí)現(xiàn)） ，分 2 段，每段 2 級(jí)時(shí)限，2 段第 1級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，2 段第 2 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器；d 零序電壓閉鎖零序過(guò)流保護(hù)，1 段 2 級(jí)時(shí)限，第 1 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳 3 側(cè)斷路器，第 2 級(jí)時(shí)限留作備用；e 間隙過(guò)流保護(hù)， 1 段 1 級(jí)時(shí)限，跳 3 側(cè)斷路器；f 間隙過(guò)電壓保護(hù)，1 段 1 級(jí)時(shí)限，跳 3 側(cè)斷路器；g 過(guò)負(fù)荷保護(hù)，發(fā)信號(hào)。C 10KV 側(cè)a 復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)，1 段 2 級(jí)時(shí)限，第 1 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)母聯(lián)斷路器，第 2 級(jí)時(shí)限動(dòng)作跳本側(cè)斷路器； b 過(guò)負(fù)荷保護(hù)，撫仙湖；c 設(shè)低周減載保護(hù)電流啟動(dòng)回路。 非電量保護(hù)（1）重瓦斯引入接點(diǎn)，發(fā)出信號(hào)并順時(shí)跳 3 側(cè)斷路器；（2）輕瓦斯引入接點(diǎn)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；（3）溫度引入接點(diǎn)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；（4）風(fēng)冷消失引入接點(diǎn)，動(dòng)作于信號(hào)且經(jīng)常延時(shí)動(dòng)作于跳閘；（5）壓力釋放保護(hù)引入接點(diǎn)，動(dòng)作于信號(hào)且延時(shí)動(dòng)作跳 3 側(cè)斷路器；（6）非電量保護(hù)引入接點(diǎn)均為強(qiáng)電 220V 開(kāi)關(guān)量空接點(diǎn)。 電源（1）差動(dòng)保護(hù)裝置均獨(dú)立設(shè)置電源。（2）后備保護(hù)裝置均獨(dú)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(guò)流保護(hù)中方向元件電壓交叉引線(xiàn)，方向元件投退靠控制字實(shí)現(xiàn)。（3）根據(jù)“反措” ，要求裝置各保護(hù)段時(shí)限都可用硬壓板控制投退。（4）本保護(hù)直流工作電源為 220V，當(dāng)工作電源消失、保護(hù)裝置應(yīng)閉鎖跳2 方案論證與設(shè)計(jì)29閘出口，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。（5）保護(hù)裝置的主、后備保護(hù)應(yīng)分別經(jīng)熔斷器接入獨(dú)立電源。（6）保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的輸出接點(diǎn)用于跳閘、遠(yuǎn)東、故錄、報(bào)警等回路，并備用接點(diǎn)。（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(qiáng)電 220V.(8)本體非電量保護(hù)引入本裝置的接點(diǎn)可以再擴(kuò)充，引入接點(diǎn)均為強(qiáng)電220V 開(kāi)關(guān)量空接點(diǎn)。 兩套主保護(hù)裝置的特點(diǎn)A、 WBZ1201 型（二次諧波原理）差動(dòng)主保護(hù)（含主、后備保護(hù)）特點(diǎn)（1）該保護(hù)的最大特點(diǎn)是在變壓器空投內(nèi)部故障時(shí)，保護(hù)動(dòng)作可以不受非故障相勵(lì)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(hù)、后備保護(hù)以及監(jiān)控管理都由獨(dú)立 CPU 的模件完成，每個(gè)模件都可獨(dú)立完成一種或多種功能。（3）監(jiān)控管理與各保護(hù)模件聯(lián)系采用串行通訊模式。（4）監(jiān)控管理單元完成人機(jī)對(duì)話(huà)、信息收集、事件記錄、時(shí)鐘校對(duì)、對(duì)