【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(jì)算電抗。 = （）式中 第i個(gè)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(jì)算電抗≥，則可以認(rèn)為其周期分量不衰減，此時(shí) （） 2）有限容量電源 當(dāng)供電電源為有限容量時(shí)，其周期性分量是隨時(shí)間衰減的。這時(shí)工程上常采用運(yùn)算曲線法來求得任意時(shí)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(shí)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(diǎn)某一時(shí)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(diǎn)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(jì)算 三相短路電流的最大峰值出現(xiàn)在短路后半個(gè)周期，當(dāng)f=50Hz時(shí)，此峰值被稱為沖擊電流。其計(jì)算式為 式中 沖擊系數(shù)。（；）本次設(shè)計(jì)所選的短路點(diǎn)取為變電所兩臺(tái)主變高壓側(cè)的點(diǎn)和低壓側(cè)并列運(yùn)行時(shí)的。計(jì)算結(jié)果如下： 短路電流周期分量有效值：短路點(diǎn)0/S2/S4/S點(diǎn)沖擊電流： 點(diǎn)沖擊電流： 5 變電所保護(hù)裝置 變電所繼電保護(hù)配置 220kV及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)線路保護(hù)配置在220kV中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng),線路得相間短路及單相接地短路保護(hù)均應(yīng)動(dòng)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(dòng)保護(hù):(1) 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí).(2) 線路發(fā)生三相短路時(shí),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(hù)不能無時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí).(3) 如電力網(wǎng)的某些主要線路采用全線速動(dòng)保護(hù)后,不僅改善本線路保護(hù)性能,而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能時(shí). 1）對(duì)220kV線路,符合下面條件之一時(shí),可裝設(shè)二套全線速動(dòng)保護(hù): 根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求.復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中,后備保護(hù)整定配合有困難時(shí)。對(duì)于需要裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)的電纜短線路及架空短線路,可采用倒引線保護(hù)或光纖通道的縱聯(lián)保護(hù)作為主保護(hù),如能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備,則宜采用遠(yuǎn)后備,或同時(shí)采用遠(yuǎn)近結(jié)合的后備方式.2）220kV線路保護(hù)可按下列原則配置: 反映接地短路的保護(hù)配置對(duì)220kV線路,當(dāng)接地電阻不大于100時(shí),保護(hù)應(yīng)能可靠地,則除裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù)外,還應(yīng)裝設(shè)接地后備保護(hù),宜裝設(shè)階段式反時(shí)限零序電流保護(hù)。也可采用接地距離保護(hù),并輔以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù). 反映相間短路的保護(hù)裝置對(duì)于220kV線路,還要裝設(shè)相間短路后備保護(hù)(如相間距離后備保護(hù))和輔助保護(hù)(如電流速短保護(hù)).對(duì)單側(cè)電源單回220kV線路,如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù),可裝設(shè)三相多段式電流電壓保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù),如不能滿足靈敏性及速動(dòng)性的要求時(shí),則應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).對(duì)雙側(cè)電源單源單回,如不裝設(shè)全線速動(dòng)保護(hù),應(yīng)裝設(shè)相間距離保護(hù)作為本線路的主保護(hù)及后備保護(hù).正常運(yùn)行方式下,保護(hù)安裝對(duì)短路,可裝設(shè)電流速短保護(hù)作為輔助保護(hù).對(duì)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(hù)作主保護(hù),裝設(shè)帶方向后不帶方向元件的多段式電流保護(hù)或距離保護(hù)作后備保護(hù),后備保護(hù)分別接于每一回線路上。當(dāng)采用遠(yuǎn)后備方式時(shí),則應(yīng)接入雙回線路的電流.對(duì)于平行線路的接地短路宜裝設(shè)零序橫差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)。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(hù)作為后備保護(hù),當(dāng)作遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí),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(hù)的整定計(jì)算3～4km及以下的短線路（包括110kV及以上電壓等級(jí)），無論是采用電流電壓保護(hù)還是采用距離保護(hù)，常常都不能滿足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。在這種線路上經(jīng)常需要采用縱差保護(hù)以適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)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(dòng)保護(hù)。 變壓器保護(hù)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(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運(yùn)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(duì)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(dòng)作可靠，性能良好的繼電保護(hù)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(hù)，又稱瓦斯保護(hù)。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(dòng)保護(hù)，或電流速斷保護(hù)作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電流保護(hù)（或帶有復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)或阻抗保護(hù)）。反映中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷。反映變壓器非全相運(yùn)行的非全相保護(hù)。（1）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一。10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對(duì)高壓側(cè)電壓為330kV及以上變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。（2）變壓器相間短路的后備保護(hù)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(hù)的后備，變壓器配置相間短路的后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。相關(guān)的規(guī)程規(guī)定：過電流保護(hù)宜用于將壓變壓器。復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線路電壓）起動(dòng)的過電流保護(hù)，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。負(fù)序電流和單相式低壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)，可用于63MVA及以上升壓變壓器。（3）變壓器接地短路后備保護(hù)在中性點(diǎn)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(hù)，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(hù)和相鄰母線、線路接地保護(hù)的后備保護(hù)。電力系統(tǒng)接地保護(hù)時(shí)，國內(nèi)，在220kV系統(tǒng)中，廣泛采用中性點(diǎn)絕緣水平較高的分級(jí)絕緣變壓器，其中性點(diǎn)可接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行。如果中性點(diǎn)絕緣水平較低，則中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。（4）變壓器過負(fù)荷保護(hù)，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行，并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)應(yīng)能反映公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)采用單項(xiàng)式，帶時(shí)限作用于信號(hào)。在無經(jīng)常值班人員的變電所，必要時(shí)，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。（5）變壓器非電量保護(hù)變壓器非電量保護(hù)主要包括瓦斯保護(hù)、溫度及壓力保護(hù)等。由于非電量保護(hù)動(dòng)作量不需電氣量運(yùn)算。通常根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、測試等方法獲得。其配置原則為：1）瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)是油侵式變壓器的主保護(hù)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(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。帶負(fù)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(hù)。輕微瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，大量瓦斯動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。2）變壓器溫度及壓力保護(hù)。對(duì)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(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。 變壓器的各種保護(hù)原理（1） 瓦斯保護(hù)工作原理瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體的數(shù)量和流動(dòng)的速度而動(dòng)作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對(duì)繞組的相間短路和匝間短路。由于短路點(diǎn)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(hù)。瓦斯繼電器是構(gòu)成瓦斯保護(hù)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(shí)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(yùn)行時(shí)，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(diǎn)3斷開。 油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，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(shí)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(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)永久磁鐵10靠近干簧觸點(diǎn)3，使觸點(diǎn)閉合，發(fā)生“輕瓦斯”保護(hù).油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，大量氣體和油流直接沖擊擋板8，使下開口杯l順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)永久磁鐵靠近下部干簧的觸點(diǎn)3使之閉合，發(fā)出跳閘脈沖，表示“重瓦斯”保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重漏油而使油面逐漸降低時(shí)，首先是上開口杯露出油面，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，繼之下開口杯露出油面后亦能動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。 瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)圖（2） 瓦斯保護(hù)的原理接線圖上面的觸點(diǎn)表示“輕瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后經(jīng)延的發(fā)出報(bào)警信號(hào)。下面的觸點(diǎn)表示“重瓦斯保護(hù)”，動(dòng)作后起動(dòng)變壓器保護(hù)的總出口繼電器，使斷路器跳閘。 瓦斯保護(hù)原理接線圖（3）瓦斯保護(hù)評(píng)價(jià)主要優(yōu)點(diǎn)：動(dòng)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(diǎn)：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(hù)可作為變壓器的主保護(hù)之一，與縱差動(dòng)保護(hù)相互配合、相互補(bǔ)充，實(shí)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(hù)的反事故措施瓦斯保護(hù)動(dòng)作，輕者發(fā)出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，提醒維修人員馬上對(duì)變壓器進(jìn)行處理；重者跳開變壓器開關(guān)，導(dǎo)致變壓器馬上停止運(yùn)行，不能保證供電的可靠性，對(duì)此提出了瓦斯保護(hù)的反事故措施：將瓦斯繼電器的下浮筒改為檔板式，觸點(diǎn)改為立式，以提高重瓦斯動(dòng)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(hù)原理電路工作原理：1是瓦斯繼電器；2是信號(hào)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(shí)，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器的上觸點(diǎn)閉合，作用于至延時(shí)信號(hào)；發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，經(jīng)信號(hào)繼電器，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)通過聯(lián)片使出口繼電器動(dòng)作使斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，也可以利用切換片XB切換位置，只給出報(bào)警信號(hào)。為了消除復(fù)合式瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)在發(fā)生重瓦斯時(shí)可能有跳動(dòng)（接觸不穩(wěn)定）現(xiàn)象，出口繼電器有自保持觸點(diǎn)。只要瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)一閉合，CKJ就動(dòng)作并自保持。當(dāng)斷路器跳閘后，斷路器的輔助觸點(diǎn)斷開自保持回路，使CKJ恢復(fù)起始位置。 變壓器瓦斯保護(hù)原理圖瓦斯保護(hù)的整定：輕氣體保護(hù)的動(dòng)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(duì)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(shí)現(xiàn)。重氣體保護(hù)的動(dòng)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(dòng)保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)是一種比較完善的快速保護(hù)。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(diǎn)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(hù)方式。電力變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)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(dòng)繼電器，比較兩端電流的大小和方向，從而判斷被保護(hù)的變壓器是否發(fā)生短路，以決定保護(hù)是否動(dòng)作。變壓器縱差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖所示。在變壓器縱差動(dòng)保護(hù)外部保護(hù)時(shí)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(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)D2點(diǎn)短路時(shí)此時(shí)流過差動(dòng)回路的電流為。此時(shí)電流大于差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作跳閘。在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，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(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，應(yīng)先考慮對(duì)兩側(cè)電流進(jìn)行相位補(bǔ)償，再進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，都能保證正常運(yùn)行和外部短路時(shí)繼