【文章內(nèi)容簡介】 保護裝置。采用鑒別波形間斷角原理構(gòu)成的差動保護DCD—2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱聯(lián)差動保護的整定計算基本側(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)二次額定電流的計算方法如下：（1）按額定電壓及變壓器的最大電容計算各側(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電力變壓器相間短路的后備保護可根據(jù)變壓器容量的大小和保護裝置對靈敏度的要求，采用過電流保護、低電壓起動的過電流保護、復(fù)合電壓起動的過電流保護等方式。對于單側(cè)電源的變壓器保護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，又反映變壓器外部短路引起的過電流。 過電流保護 過電流保護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。保護裝置的動作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流IL。max來整定，即 op=式中 Krel—可靠系數(shù)，~； Kre—返回系數(shù)，； —變壓器的最大負荷電流。 ：（1） 對并列運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器以后所產(chǎn)生的過負荷。若各變壓器的容量相等時，可按下式計算為 =N。B式中 m—并列運行的變壓器的臺數(shù)；　　　NB—變壓器的額定電流。（2） 對降壓變壓器，應(yīng)考慮負荷中電動機起動時的最大電流，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——正常運行時的最大負荷電流。 保護裝置的靈敏校驗 Ksen=——最小運行方式下，在靈敏度校驗發(fā)生兩相短路時，流過保護裝置的最小短路電流。在被保護變壓器受電側(cè)母線上短路時，要求 =；在后備保護范圍末端短路時，要求 保護裝置的動作時限應(yīng)與下一級過電流保護配合，要比下一級保護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低電壓起動的過電流保護單相原理接線如圖19 所示。保護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的起動電流小，提高了保護的靈敏性。 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，電壓元件的靈敏系數(shù)按下式校驗，即Ksen= ——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,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。因為，電流超前。因為，電流超前。滯后，與同相。因，故當(dāng)輸入負序電壓時，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序電壓成正比，相位超前輸入A相負序電壓。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（1）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。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，保護安裝處的最大線電壓； ——低壓元件的返回系數(shù)。（2) 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 負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。 電力變壓器過負荷保護變壓器過負荷保護反映變壓器對稱過負荷引起的過電流。保護用一個電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時動作于信號。過負荷保護的安裝側(cè)，應(yīng)根據(jù)保護能反映變壓器各側(cè)繞組可能過負荷情況來選擇：（1）對于雙繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機側(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；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（傳感器）溫度計3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，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 電力變壓器保護算例1瓦斯保護由氣體繼電器KG、信號繼電器2KS、KS、XB等組成。輕瓦斯觸點僅作用于信號，重瓦斯觸點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 由DCD—2型差動繼電器1KD~3KD和信號繼電器2KS等組成，其保護范圍在電流互感器1TA、6TA之間的區(qū)域。保護動作后，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 復(fù)合電壓起動的過電流保護是由負序電壓繼電器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1KC2延時作用于信號。4 過負荷保護。過負荷保護作用于2TA。其B相電流繼電器KA與時間繼電器3KT等組成，保護延時作用于信號。5 溫度保護溫度保護由溫度繼電器Kθ組成保護作用于信號。幾點說明：（1）保護的出口回路中均裝有連接片XB，以適應(yīng)保護調(diào)試或運行方式的需要進行投、切。（2）保護分別設(shè)有單獨的信號繼電器，用以指示保護的動作情況，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）保護動作后要發(fā)出相應(yīng)的信號。 差動保護整定計算按額定電壓及變壓器的最大計算容量計算各側(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)實際動作電流為：保護一次動作電流保護滿足要求過電流保護整定計算：躲過最大負荷電流整定：考慮切除一臺變壓器后產(chǎn)生的過負荷考慮負荷中電動機啟動的最大電流應(yīng)選用：保護靈敏度校驗保護滿足要求3）過負荷保護按躲過變壓器的額定電流整定：