【文章內(nèi)容簡介】 保護(hù)裝置。采用鑒別波形間斷角原理構(gòu)成的差動保護(hù)DCD—2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的整定計(jì)算基本側(cè)電流的確定。在變壓器的各側(cè)中，選二次側(cè)額定電流最大的一側(cè)為基本側(cè)。各側(cè)二次額定電流的計(jì)算方法如下：（1）按額定電壓及變壓器的最大電容計(jì)算各側(cè)一次額定電流為 式中 —變壓器最大額定容量 UN—變壓器額定電壓（2）選擇電流互感器變比為 電力變壓器相間短路的后備保護(hù)電力變壓器相間短路的后備保護(hù)可根據(jù)變壓器容量的大小和保護(hù)裝置對靈敏度的要求，采用過電流保護(hù)、低電壓起動的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)等方式。對于單側(cè)電源的變壓器保護(hù)裝置安裝在變壓器電源側(cè)，即作為變壓器本身故障的后備保護(hù)，又反映變壓器外部短路引起的過電流。 過電流保護(hù) 過電流保護(hù)一般用于容量較小的降壓變壓器上，其單相原理接線如圖1—8 所示。保護(hù)裝置的動作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流IL。max來整定，即 op=式中 Krel—可靠系數(shù)，~； Kre—返回系數(shù)，； —變壓器的最大負(fù)荷電流。 ：（1） 對并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器以后所產(chǎn)生的過負(fù)荷。若各變壓器的容量相等時，可按下式計(jì)算為 =N。B式中 m—并列運(yùn)行的變壓器的臺數(shù)；　　　NB—變壓器的額定電流。（2） 對降壓變壓器，應(yīng)考慮負(fù)荷中電動機(jī)起動時的最大電流，即　　　　　?。剑藄sI’ L。max式中Kss——自起動系數(shù)，其值與負(fù)荷性質(zhì)及用戶與電源間的電氣距離有關(guān)，在110KV降壓變電站，對6～ 10KV側(cè)，KSS=～ ；35KV側(cè)，KSS=～。IL,max——正常運(yùn)行時的最大負(fù)荷電流。 保護(hù)裝置的靈敏校驗(yàn) Ksen=——最小運(yùn)行方式下，在靈敏度校驗(yàn)發(fā)生兩相短路時，流過保護(hù)裝置的最小短路電流。在被保護(hù)變壓器受電側(cè)母線上短路時，要求 =；在后備保護(hù)范圍末端短路時，要求 保護(hù)裝置的動作時限應(yīng)與下一級過電流保護(hù)配合，要比下一級保護(hù)中最大動作時限大一個時限級差 Δt。 低電壓起動的過電流保護(hù)低電壓起動的過電流保護(hù)單相原理接線如圖19 所示。保護(hù)的起動元件包括電流繼電器和低電壓繼電器。 電流繼電器的動作電流按躲過變壓器的額定電流整定。即 op=N。B （18）故其動作電流比過電流保護(hù)的起動電流小，提高了保護(hù)的靈敏性。 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(yàn)，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗(yàn)，即Ksen= ——最大運(yùn)行方式下，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)短路時，保護(hù)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(diǎn)并聯(lián)。 復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)若低電壓起動的過電流保護(hù)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(hù)。電壓起動的過電流保護(hù)的過電流保護(hù)的原理圖與低電壓起動的過電流保護(hù)基本相同，不同的是用一個低電壓繼電器和一個負(fù)序電壓繼電器代替了低電壓起動的過電流保護(hù)中的三個低電壓繼電器，使得保護(hù)的靈敏度提高了很多。負(fù)序電壓繼電器由負(fù)序電壓濾過器和一個低電壓繼電器構(gòu)成。1. 負(fù)序電壓濾過器負(fù)序電壓濾過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(jìn)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,濾過器的輸出電壓為 當(dāng)輸入正序電壓時，濾過器的相量圖如圖所示。因?yàn)椋娏鞒?。因?yàn)?，電流超前。滯后，與同相。因，故當(dāng)輸入負(fù)序電壓時，滯后，由圖可見，,故 （19） 由于，且，因此，以此代入（19）得 （110）由式（110）可見，濾過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。實(shí)際上，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，負(fù)序電壓濾過器仍有一個不平衡電壓輸出。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(hù)的工作原理在正常運(yùn)行時，由于電壓沒有負(fù)序分量，所以負(fù)序電壓繼電器KVZ的動斷觸點(diǎn)閉合，將線電壓加入低電壓繼電器KV的線圈上，KV動斷觸點(diǎn)斷開，保護(hù)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(fù)序電壓繼電器中的負(fù)序電壓濾過器KUG輸出負(fù)序電壓，負(fù)序電壓繼電器KVZ動作，其動斷觸點(diǎn)斷開，低電壓繼電器KV線圈失磁，其動斷觸點(diǎn)閉合，起動中間繼電器KC的線圈，其動合觸點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)閉合，同時，電流繼電器KA動作，按低電壓起動的過電流保護(hù)的方式，作用于1QF、2QF跳閘。3. 復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)的整定計(jì)算（1）電流元件的動作電流與低壓起動的過電流保護(hù)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。低壓元件的靈敏度為 式中——相鄰元件末端三相金屬性短路時，保護(hù)安裝處的最大線電壓； ——低壓元件的返回系數(shù)。（2) 負(fù)序電壓元件的動作元件的動作電壓按避開正常運(yùn)行的不平衡負(fù)序電壓整定。其起動電壓U2op取為 負(fù)序電壓元件靈敏度為 式中 ——相鄰元件末端不對稱短路故障時的最小負(fù)序電壓。（3）方向元件的整定：①三側(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；②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(hù)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。 電力變壓器過負(fù)荷保護(hù)變壓器過負(fù)荷保護(hù)反映變壓器對稱過負(fù)荷引起的過電流。保護(hù)用一個電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時動作于信號。過負(fù)荷保護(hù)的安裝側(cè)，應(yīng)根據(jù)保護(hù)能反映變壓器各側(cè)繞組可能過負(fù)荷情況來選擇：（1）對于雙繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)側(cè)。（2）對一側(cè)無電源的三繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無電源側(cè)。（3）對三側(cè)有電源側(cè)電源的三繞組升壓變壓器，三側(cè)均裝。（4）對于雙繞組降壓變壓器，裝于高壓側(cè)。（5）對兩側(cè)有電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。 過電流保護(hù)的動作電流。應(yīng)按躲開變壓器的額定電流整定，即 式中—可靠系數(shù)，—返回系數(shù)；變壓器過負(fù)荷保護(hù)的動作時限比變壓器的后備保護(hù)動作時限大一個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)生外部短路和過負(fù)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(dá)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(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85℃，所以運(yùn)行中對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；對于車間內(nèi)變電柜，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(hù)，但溫度保護(hù)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(jì)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(qiáng)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（傳感器）溫度計(jì)3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，它有一支可動指針（黑色）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1插在變壓器油箱定蓋的溫度測孔內(nèi)。第2章 電力變壓器保護(hù)算例1瓦斯保護(hù)由氣體繼電器KG、信號繼電器2KS、KS、XB等組成。輕瓦斯觸點(diǎn)僅作用于信號，重瓦斯觸點(diǎn)則瞬時作用于切斷變壓器各側(cè)斷路器。2 縱聯(lián)差動保護(hù) 由DCD—2型差動繼電器1KD~3KD和信號繼電器2KS等組成，其保護(hù)范圍在電流互感器1TA、6TA之間的區(qū)域。保護(hù)動作后，由出口繼電器KCO瞬時斷開1QF、2QF，并由連接片2XB、6XB確定要斷開的斷路器。3 復(fù)合電壓起動過電流保護(hù) 復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)是由負(fù)序電壓繼電器KVZ、低電壓繼電器KV、斷線閉鎖繼電器KC、電流繼電器1KA、3KA時間繼電器1KT、2KT與信號繼電器3KS、4KS、6KS等組成，電流繼電器按三相接于35KV側(cè)的3TA上。KVZ與KV分別作為對稱短路和不對稱短路的電壓起動元件，它接于變壓器6~10KV側(cè)的電壓互感器的2TV上，其作用由KC實(shí)現(xiàn)，故障時，由1KC1和KA起動1KT，經(jīng)整定時限作用于分閘。2TV二次回路斷線時，其動合觸點(diǎn)1KC2延時作用于信號。4 過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)作用于2TA。其B相電流繼電器KA與時間繼電器3KT等組成，保護(hù)延時作用于信號。5 溫度保護(hù)溫度保護(hù)由溫度繼電器Kθ組成保護(hù)作用于信號。幾點(diǎn)說明：（1）保護(hù)的出口回路中均裝有連接片XB，以適應(yīng)保護(hù)調(diào)試或運(yùn)行方式的需要進(jìn)行投、切。（2）保護(hù)分別設(shè)有單獨(dú)的信號繼電器，用以指示保護(hù)的動作情況，便于值班人員分析與處理故障。（3）保證在幾套保護(hù)同時動作時KS能靈敏動作，在KCO的電壓線圈上并聯(lián)附加電阻，增大信號繼電器賄賂中的電流。（4）保護(hù)動作后要發(fā)出相應(yīng)的信號。 差動保護(hù)整定計(jì)算按額定電壓及變壓器的最大計(jì)算容量計(jì)算各側(cè)額定電流選擇電流互感器變比可選用變比為：各側(cè)電流互感器的二次額定電流為所以選擇10KV側(cè)為基本側(cè)2. 保護(hù)裝置動作電流的確定 躲過電壓器的勵磁涌流躲過外部短路時最大不平衡電流所以選用應(yīng)選用12匝4. 動作電流整定基本側(cè)實(shí)際動作電流為：保護(hù)一次動作電流保護(hù)滿足要求過電流保護(hù)整定計(jì)算：躲過最大負(fù)荷電流整定：考慮切除一臺變壓器后產(chǎn)生的過負(fù)荷考慮負(fù)荷中電動機(jī)啟動的最大電流應(yīng)選用：保護(hù)靈敏度校驗(yàn)保護(hù)滿足要求3）過負(fù)荷保護(hù)按躲過變壓器的額定電流整定：