【文章內(nèi)容簡介】 (1)利用實(shí)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(shè)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?jǐn)?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(fù)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(fù)荷電流 Idz1= KKTfhmax （3）式中： KK—可靠系數(shù)，； Idz1—正常運(yùn)行時變壓器的最大負(fù)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(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實(shí)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(cè)作為基本側(cè)，基本側(cè)的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計算如下：基本側(cè)（35KV）繼電器動作值 IdzjsI=KJXIdzI/nl代入數(shù)據(jù)得 IdzjsI= （A）基本側(cè)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(yīng)采用實(shí)際值，本設(shè)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(shí)際整定匝數(shù)WcdZ=5（匝）繼電器的實(shí)際動作電流 IdzjI=Awo/ WcdZ=60/5=12（A）保護(hù)裝置的實(shí)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(shí)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(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)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(yīng)經(jīng)過變壓器空載投入試驗最后確定。差動保護(hù)靈敏度要求值Klm≮2本系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下，35KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時，保護(hù)裝置的靈敏度最低。本裝置靈敏度 Klm= =12 滿足要求。1） 保護(hù)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(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗。靈敏系數(shù)：Klm= =1滿足要求。 過負(fù)荷保護(hù)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(jī)的自起動。當(dāng)過負(fù)荷保護(hù)起動后，在達(dá)到時限后仍未返回，則動作ZDJH裝置。 冷卻風(fēng)扇自起動 Idz===(A) IdzJ=Idz/nl=(40/ )=(A)即，冷卻風(fēng)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(yùn)行帶來嚴(yán)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(yùn)行狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的保護(hù)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(diǎn)直接接地側(cè)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(fù)荷長時間超過額定容量引起的過負(fù)荷、風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等，這些運(yùn)行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。此外，對于中性點(diǎn)不接地運(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(gòu)件的過熱。 主保護(hù)：電流差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)后備保護(hù)：過電流保護(hù)/低壓閉鎖過電流保護(hù)/復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)/阻抗保護(hù)/零序過電流保護(hù)/零序過電壓保護(hù)/過負(fù)荷保護(hù)/過激磁保護(hù)。兩種配置模式：（1）主保護(hù)、后備保護(hù)分開設(shè)置（2）成套保護(hù)裝置，重要變壓器雙重化配置 縱聯(lián)差動保護(hù)以雙繞組變壓器為例來說明實(shí)現(xiàn)縱差動保護(hù)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(hù)的原理接線由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差動保護(hù)的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常運(yùn)行和外部故障時，兩個二次電流相等，亦即在正常運(yùn)行和外部故障時，差動回路的電流等于零。例如在圖7中，應(yīng)使 === 或=式中—高壓側(cè)電流互感器的變比；—低壓側(cè)電流互感器的變比；—變壓器的變比（即高、低壓側(cè)額定電壓之比）。 由此可知，要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動保護(hù)， 就必須適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)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(hù)不同的。這個區(qū)別是由于線路的縱差動保護(hù)可以直接比較兩側(cè)電流的幅值和相位，而變壓器的縱差動保護(hù)則必須考慮變壓器變比的影響。本次設(shè)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(shè)單獨(dú)的變壓器差動保護(hù)，這是因為變壓器差動保護(hù)通常采用兩側(cè)電流差動，其中高電壓側(cè)電流引自高壓側(cè)電流互感器，低壓側(cè)電流引自變壓器低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動保護(hù)的保護(hù)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(cè)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(hù)作為變壓器的主保護(hù)，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(shí)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(dǎo)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(yīng)的措施來減小。盡管縱聯(lián)差動保護(hù)有很多其它保護(hù)不具備的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)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(hù)不能動作，這時我們還需對變壓器裝設(shè)另外一個主保護(hù)——瓦斯保護(hù)。圖8 縱聯(lián)差動保護(hù)原理示意圖瓦斯保護(hù)主要用來保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；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(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢互補(bǔ)，效果更佳。瓦斯保護(hù)的工作原理：當(dāng)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(diǎn)閉合，作用于預(yù)告信號；當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)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(diǎn)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(hù)的整定：瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定，整定范圍為：250～300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定，整定范圍為：～,一般整定在1m/s 。瓦斯保護(hù)原理如圖9所示。圖9 瓦斯保護(hù)原理示意圖 對于本次設(shè)計來說，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動保護(hù)和瓦斯