【文章內(nèi)容簡介】 算成以等值電源容量為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值，即為該電源的計算電抗。 = （）式中 第i個等值電源的額定容量，MVA；i=1，2，…，n 。 1）無限大容量電源當(dāng)供電電源為無限大容量或計算電抗≥，則可以認為其周期分量不衰減，此時 （） 2）有限容量電源 當(dāng)供電電源為有限容量時，其周期性分量是隨時間衰減的。這時工程上常采用運算曲線法來求得任意時刻短路電流的周期分量。 3）總的短路電流周期分量的有名值 最后將得到的各電源在某同一時刻供出的短路電流的標(biāo)幺值換算成有名值，然后相加，便得到短路點某一時刻的三相短路電流周期分量，即 （）式中 有限容量供給的短路電流周期分量標(biāo)幺值； 無限大容量電源供給的短路電流的標(biāo)幺值； 短路點t秒短路電流周期性分量的有效值，kA 。 （4）三相短路電流沖擊值的計算 三相短路電流的最大峰值出現(xiàn)在短路后半個周期，當(dāng)f=50Hz時，此峰值被稱為沖擊電流。其計算式為 式中 沖擊系數(shù)。（；）本次設(shè)計所選的短路點取為變電所兩臺主變高壓側(cè)的點和低壓側(cè)并列運行時的。計算結(jié)果如下： 短路電流周期分量有效值：短路點0/S2/S4/S點沖擊電流： 點沖擊電流： 5 變電所保護裝置 變電所繼電保護配置 220kV及中性點直接接地電網(wǎng)線路保護配置在220kV中性點直接接地電網(wǎng),線路得相間短路及單相接地短路保護均應(yīng)動作于短路器跳閘.在下列的情況下,應(yīng)裝設(shè)一套全線速動保護:(1) 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時.(2) 線路發(fā)生三相短路時,如使發(fā)電廠廠用母線電壓低于允許值(一般約為70%額定電壓),且其他保護不能無時限和有選擇地切除短路時.(3) 如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動保護后,不僅改善本線路保護性能,而且能夠改善整個電網(wǎng)保護的性能時. 1）對220kV線路,符合下面條件之一時,可裝設(shè)二套全線速動保護: 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,后備保護整定配合有困難時。對于需要裝設(shè)全線速動保護的電纜短線路及架空短線路,可采用倒引線保護或光纖通道的縱聯(lián)保護作為主保護,如能實現(xiàn)遠后備,則宜采用遠后備,或同時采用遠近結(jié)合的后備方式.2）220kV線路保護可按下列原則配置: 反映接地短路的保護配置對220kV線路,當(dāng)接地電阻不大于100時,保護應(yīng)能可靠地,則除裝設(shè)全線速動保護外,還應(yīng)裝設(shè)接地后備保護,宜裝設(shè)階段式反時限零序電流保護。也可采用接地距離保護,并輔以階段式或反時限零序電流保護. 反映相間短路的保護裝置對于220kV線路,還要裝設(shè)相間短路后備保護(如相間距離后備保護)和輔助保護(如電流速短保護).對單側(cè)電源單回220kV線路,如不裝設(shè)全線速動保護,可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護作為本線路的主保護及后備保護,如不能滿足靈敏性及速動性的要求時,則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護作為本線路的主保護及后備保護.對雙側(cè)電源單源單回,如不裝設(shè)全線速動保護,應(yīng)裝設(shè)相間距離保護作為本線路的主保護及后備保護.正常運行方式下,保護安裝對短路,可裝設(shè)電流速短保護作為輔助保護.對于平行線間的相間短路,應(yīng)在每一回線路上裝設(shè)縱聯(lián)保護作主保護,裝設(shè)帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護或距離保護作后備保護,后備保護分別接于每一回線路上。當(dāng)采用遠后備方式時,則應(yīng)接入雙回線路的電流.對于平行線路的接地短路宜裝設(shè)零序橫差動保護作為主保護。裝設(shè)接于每一回線路的帶方向或不帶方向的多段式零序電流保護作為后備保護,當(dāng)作遠后備保護時,可接兩線路零序電流之和,以提高靈敏度.（4） 短線路縱差保護的整定計算3～4km及以下的短線路（包括110kV及以上電壓等級），無論是采用電流電壓保護還是采用距離保護，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動性的要求。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱差保護以適應(yīng)系統(tǒng)運行的需要。發(fā)電廠廠用電源線（包括帶電抗器電源線），一般距離較短，宜裝設(shè)縱差動保護。 變壓器保護的配置變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重要電氣設(shè)備。它的安全運行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運行，特別是大容量變壓器，一旦因故障損壞造成的損失就更大。因此必須真對變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動作可靠，性能良好的繼電保護裝置。一般包括：反映內(nèi)部短路和油面降低的非電量（氣體）保護，又稱瓦斯保護。反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的差動保護，或電流速斷保護作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護的過電流保護（或帶有復(fù)合電壓起動的過電流保護或負序電流保護或阻抗保護）。反映中性點直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護。反映變壓器過負荷的變壓器過負荷。反映變壓器非全相運行的非全相保護。（1）縱聯(lián)差動保護縱聯(lián)差動保護是變壓器的主保護之一。10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。對高壓側(cè)電壓為330kV及以上變壓器，可裝設(shè)雙重差動保護。（2）變壓器相間短路的后備保護為防止外部相間短路引起的變壓器過電流及作為變壓器主保護的后備，變壓器配置相間短路的后備保護。保護動作后，應(yīng)帶時限動作于跳閘。相關(guān)的規(guī)程規(guī)定：過電流保護宜用于將壓變壓器。復(fù)合電壓（包括負序電壓及線路電壓）起動的過電流保護，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。負序電流和單相式低壓啟動的過電流保護，可用于63MVA及以上升壓變壓器。（3）變壓器接地短路后備保護在中性點直接接地系統(tǒng)中，接地短路是常見的故障形式，所以處于該系統(tǒng)中的變壓器要裝設(shè)接地保護，以反映變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護和相鄰母線、線路接地保護的后備保護。電力系統(tǒng)接地保護時，國內(nèi)，在220kV系統(tǒng)中，廣泛采用中性點絕緣水平較高的分級絕緣變壓器，其中性點可接地運行或不接地運行。如果中性點絕緣水平較低，則中性點必須直接接地運行。（4）變壓器過負荷保護，當(dāng)數(shù)臺并列運行或單獨運行，并作為其他負荷的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負荷的情況，裝設(shè)過負荷保護。對自耦變壓器和多繞組變壓器，保護應(yīng)能反映公共繞組及各側(cè)過負荷的情況。過負荷保護采用單項式，帶時限作用于信號。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時，過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。（5）變壓器非電量保護變壓器非電量保護主要包括瓦斯保護、溫度及壓力保護等。由于非電量保護動作量不需電氣量運算。通常根據(jù)運行經(jīng)驗、測試等方法獲得。其配置原則為：1）瓦斯保護。瓦斯保護是油侵式變壓器的主保護之一。當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。帶負荷調(diào)壓的油侵式變壓器的調(diào)壓裝置，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。輕微瓦斯動作于信號，大量瓦斯動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。2）變壓器溫度及壓力保護。對變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號或動作于跳閘的裝置。 變壓器的各種保護原理（1） 瓦斯保護工作原理瓦斯保護是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動的速度而動作的保護，保護變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。由于短路點電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護。瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護的主要元件，它安裝在油箱與油枕之間的連接管道上，如下圖所示。 瓦斯繼電器安裝位置圖為了不妨礙氣體的流通，變壓器安裝時應(yīng)使頂蓋沿瓦斯繼電器的方向與水平面具有1％～％的升高坡度，通往繼電器的連接管具有2％～4％的升高坡度。開口杯擋板式瓦斯繼電器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。正常運行時，上、下開口杯2和l都浸在油中，開口杯和附件在油內(nèi)的重力所產(chǎn)生的力矩小于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，因此開口杯向上傾，干簧觸點3斷開。 油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，少量的氣體上升后逐漸聚集在繼電器的上部，迫使油面下降。而使上開口杯露出油面，此時由于浮力的減小，開口杯和附件在空氣中的重力加上杯內(nèi)油重所產(chǎn)生的力矩大于平衡錘4所產(chǎn)生的力矩，于是上開口杯2順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動永久磁鐵10靠近干簧觸點3，使觸點閉合，發(fā)生“輕瓦斯”保護.油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，大量氣體和油流直接沖擊擋板8，使下開口杯l順時針方向旋轉(zhuǎn)，帶動永久磁鐵靠近下部干簧的觸點3使之閉合，發(fā)出跳閘脈沖，表示“重瓦斯”保護動作。當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴重漏油而使油面逐漸降低時，首先是上開口杯露出油面，發(fā)出報警信號，繼之下開口杯露出油面后亦能動作，發(fā)出跳閘脈沖。 瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)圖（2） 瓦斯保護的原理接線圖上面的觸點表示“輕瓦斯保護”，動作后經(jīng)延的發(fā)出報警信號。下面的觸點表示“重瓦斯保護”，動作后起動變壓器保護的總出口繼電器，使斷路器跳閘。 瓦斯保護原理接線圖（3）瓦斯保護評價主要優(yōu)點：動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、能反應(yīng)油箱內(nèi)部發(fā)生的各種故障。主要缺點：不能反應(yīng)油箱以外的套管及引出線等部位上發(fā)生的故障。 因此瓦斯保護可作為變壓器的主保護之一，與縱差動保護相互配合、相互補充，實現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)、外及引出線上發(fā)生的各種故障。 （4）瓦斯保護的反事故措施瓦斯保護動作，輕者發(fā)出保護動作信號，提醒維修人員馬上對變壓器進行處理；重者跳開變壓器開關(guān)，導(dǎo)致變壓器馬上停止運行，不能保證供電的可靠性，對此提出了瓦斯保護的反事故措施：將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式，觸點改為立式，以提高重瓦斯動作的可靠性。為防止瓦斯繼電器漏水而短路，應(yīng)在其端子和電纜引線端子箱上采取防雨措施。瓦斯繼電器引出線應(yīng)采用防油線。 瓦斯繼電器的引出線和電纜應(yīng)分別連接在電纜引線端子箱內(nèi)的端子上。（5）瓦斯保護原理電路工作原理：1是瓦斯繼電器；2是信號繼電器；3是出口繼電器；4是聯(lián)片。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器的上觸點閉合，作用于至延時信號；發(fā)生嚴重故障時，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點閉合，經(jīng)信號繼電器，發(fā)出報警信號，同時通過聯(lián)片使出口繼電器動作使斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點閉合，也可以利用切換片XB切換位置，只給出報警信號。為了消除復(fù)合式瓦斯繼電器的下觸點在發(fā)生重瓦斯時可能有跳動（接觸不穩(wěn)定）現(xiàn)象，出口繼電器有自保持觸點。只要瓦斯繼電器的下觸點一閉合，CKJ就動作并自保持。當(dāng)斷路器跳閘后，斷路器的輔助觸點斷開自保持回路，使CKJ恢復(fù)起始位置。 變壓器瓦斯保護原理圖瓦斯保護的整定：輕氣體保護的動作值采用氣體容積表示。通常氣體容積的整定范圍為250－300立方厘米。對于容量在10MVA以上變壓器，多采用250－300立方厘米。氣體容積的調(diào)整可通過改變重錘位置來實現(xiàn)。重氣體保護的動作值采用油流流速表示。－，該流速指的是導(dǎo)油管中油流速度。（6）變壓器縱差動保護變壓器縱聯(lián)差動保護是一種比較完善的快速保護。它能反映變壓器繞組的相間短路、匝間短路、引出線的相間短路以及中性點直接接地、系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線上的接地短路、是大、中型電力變壓器的主要保護方式。電力變壓器縱聯(lián)差動保護的基本原理用輔助導(dǎo)線或引出線將變壓器兩側(cè)電流引入差動繼電器，比較兩端電流的大小和方向，從而判斷被保護的變壓器是否發(fā)生短路，以決定保護是否動作。變壓器縱差動保護單相原理接線圖所示。在變壓器縱差動保護外部保護時一次側(cè)流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小。差動繼電器不動作。當(dāng)D2點短路時此時流過差動回路的電流為。此時電流大于差動繼電器動作電流，繼電器動作跳閘。在實現(xiàn)變壓器差動保護時，應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩側(cè)電流的大小和相位，一般講它們都不同。故在實現(xiàn)變壓器差動保護時，應(yīng)先考慮對兩側(cè)電流進行相位補償，再進行數(shù)值補償，都能保證正常運行和外部短路時繼