【文章內(nèi)容簡介】 （)式中 ——可靠系數(shù)，；——電流互感器的同型系數(shù)，；——電流互感器的相對誤差，；、——降壓變壓器低壓側(cè)母線上發(fā)生三相短路時，流過繼電器的最大短路電流和不平衡電流。(3) 縱聯(lián)差動保護的整定變壓器縱差保護主要作用來保護變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的多相短路，同時也可以保護變壓器單相匝間短路和接地短路[23]。差動保護是反映變壓器高、低兩側(cè)電流差而動作的保護裝置。實際上在保護范圍內(nèi)沒有故障時也有較大的不平衡電流流過繼電器，因此必須設(shè)法減小和躲開不平衡電流，才能在變壓器上使用差動保護。① 變壓器差動保護的動作原理工作原理：當變壓器正常運行或外部故障時，流入差動繼電器的電流為不平衡電流。由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式[24]，故該部平衡電流值很小，流入電流繼電器內(nèi)的電流，保護部不動作。當保護區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，對于單電源側(cè)變壓器，則（或）=0，故=（或）＞（為繼電器的動作整定電流），則繼電器動作，瞬時使變壓器側(cè)的斷路器跳開。② 采用BCH2型差動繼電器的整定計算動作電流的整定 首先決定基本側(cè)。以變壓器額定運行時所計算出的流入繼電器電流較大者為基本側(cè)。然后按以下各式計算基本側(cè)差動保護的動作電流。(a) 按躲過變壓器空載投入或外部短路切除后電壓恢復(fù)時的勵磁涌流來整定 （)式中 ——可靠系數(shù)，；——變壓器的額定電流；(b) 按躲過最大不平衡電流來整定 = （)= （)式中 ——可靠系數(shù)，； ——最大不平衡電流（A）； ——非周期分量引起的誤差，取1； ——電流互感器同型系數(shù)，不同時取1；——電流互感器最大相對誤差，；——變壓器調(diào)壓范圍的一半，；——繼電器實用匝數(shù)與計算匝數(shù)不等產(chǎn)生的相對誤差，；——變壓器外部三相短路時流經(jīng)基本側(cè)的最大穩(wěn)態(tài)短路電流（A）。(c) 按躲過電流互感器二次側(cè)回路斷線而引起的電流變動來計算 （)式中 ——可靠系數(shù)，；——變壓器的額定電流；基本側(cè)繼電器動作電流計算值為 （)動作時限的整定差動保護的動作時限取0s。確定基本線圈及平衡線圈的匝數(shù) （) 式中 ——差動線圈匝數(shù)； ——繼電器的動作安匝值，對于BCH2型，=60At； ——差動線圈實用匝數(shù)；——平衡線圈實用匝數(shù)。非基本側(cè)線圈匝數(shù)的計算 （)式中 ——非基本側(cè)線圈匝數(shù)； ——實際選用線圈匝數(shù)； ——電流互感器的二次額定電流；——差動線圈實用匝數(shù)。校驗值 = ＜5% （) 式中 ——非基本側(cè)線圈匝數(shù)； ——非基本側(cè)線圈實際匝數(shù)——差動線圈實用匝數(shù)。靈敏度校驗 ≥2 （)式中 ——靈敏度系數(shù)；——最小運行方式下變壓器低壓側(cè)兩相短路穩(wěn)態(tài)電流（A）；——保護裝置二次動作電流。(4) 變壓器復(fù)合電壓起動的過電流保護的整定保護裝置中電流元件和相間電壓元件的整定原則與低電壓起動過電流保護相同。序電壓元件的起動電壓按躲開正常運行方式下負序過濾器出現(xiàn)的最大不平衡電壓來整定[25]，根據(jù)運行經(jīng)驗，保護動作的起動電流可按下式計算： （) 式中 ——可靠系數(shù)，；——返回系數(shù)，；——變壓器額定電流。 負序電壓繼電器動作電壓按躲開正常運行時的不平衡電壓整定： （)式中 ——額定相間電壓。對于高中壓側(cè)有電源的降壓變壓器，如高壓側(cè)為主電源時，則保護裝于高壓側(cè)及低壓側(cè)。低壓側(cè)無電源時，保護以較短時限斷開該側(cè)斷路器。高壓側(cè)保護包括帶方向和不帶方向的兩部分，帶方向的保護其方向指向后備保護時限較小的一側(cè)，以短時限斷開該側(cè)斷路器，不帶方向的保護以較大時限斷開另一側(cè)斷路器，以再大一級時限斷開全部斷路器。當高壓側(cè)斷開時，變壓器本身對內(nèi)部故障無后備保護，這種運行方式機會少，變壓器故障少，差動和瓦斯保護都拒動的可能性更小，三者湊在一起的概率可以不考慮，因而上述保護配置是可以允許的。如果上述保護不能滿足靈敏性的要求，允許三側(cè)都裝設(shè)后備保護。高、中壓兩側(cè)中后備保護時限較小的一側(cè)裝設(shè)方向保護，另一側(cè)裝設(shè)不帶方向的保護。(5) 變壓器方向性零序電流保護在雙側(cè)或多側(cè)電源的網(wǎng)絡(luò)中電源處變壓器中性點一般至少有一臺接地，由于零序電流的實際流向是由故障點流向各個中性點接地的變壓器，因此在變壓器接地數(shù)目比較多的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，就需要考慮零序電流保護動作的方向性問題。零序功率方向繼電器接于零序電壓3和3之上，它只反應(yīng)于零序功率的方向而動作。當保護范圍內(nèi)部故障時，按規(guī)定的電流電壓方向看，3超前于3為，繼電器此時應(yīng)正確動作，并應(yīng)工作在最靈敏的條件下。繼電器動作方程為 ＞0 （)目前在電力系統(tǒng)中，都是把最大靈敏角做成，即要求加入繼電器的應(yīng)超前于時動作最靈敏。為適應(yīng)這個要求，將電流線圈與電流互感器之間同極性連接，而電壓線圈和電壓互感器之間不同極性連接，即 =，= ，剛好符合最靈敏的條件。由于越靠近故障點的零序電壓越高，因此零序功率方向元件沒有電壓死區(qū)。相反地，倒是故障點距保護安裝點很遠時，由于保護安裝處的零序電壓較低，零序電流很小，繼電器反而可能不起動。為此，必須校驗方向元件在這種情況下的靈敏系數(shù)，即應(yīng)采用相鄰元件末端短路時，在本安裝處的最小零序電流與功率方向繼電器的最小起動電流之比來計算靈敏系數(shù)，并要求≥。(6) 中性點直接接地電網(wǎng)的零序電流保護的整定部分變壓器中性點接地，中性點未裝設(shè)間隙的分級絕緣變壓器應(yīng)裝設(shè)零序電流保護和零序電壓保護。① 部分變壓器中性點接地運行，中性點未裝設(shè)間隙的分級絕緣變壓器，零序電流保護整定計算 （)式中 ——配合系數(shù)，；——零序電流分支系數(shù)，其值等于出線零序電流保護范圍末端發(fā)生接地短路時，流過本保護的零序電流與流過線路零序電流之比，選用值為最大運行方式，作為計算運行方式；——出線零序電流后備段的動作電流。② 與中性點不接地運行的變壓器的零序電壓元件在靈敏系數(shù)上相配合。當零序電壓元件處于動作邊緣時 （) 式中 ——當零序電壓元件處于動作邊緣時，流過被保護變壓器的零序電流； ——被保護變壓器的零序電抗； ——零序電壓元件的動作電壓。 ③ 靈敏系數(shù)＞ （)(7) 變壓器過負荷保護為了防止變壓器長時間在超過允許負載能力下運行，需要裝設(shè)過負荷保護裝置。過負荷引起的電流三相是對稱的，因此過負荷保護可用一個電流繼電器連接到任一相即可。在有人值班的場所，過負荷一般作用于信號。① 動作電流的整定。按躲過變壓器的額定電流來整定 （)式中 ——過負荷保護裝置動作電流整定值（A）；——變壓器額定電流（A）； ——電流互感器變比。② 動作時限的整定：動作時限為，一般用于信號。 變壓器保護裝置選型根據(jù)變壓器保護整定計算，選擇南瑞生產(chǎn)的RCS978變壓器保護裝置。RCS978系列數(shù)字式變壓器保護適用于500kV及以下電壓等級、需要提供雙套主保護、雙套后備保護的各種接線方式的變壓器[26]。保護的主體方案是將一臺主變的全套電量保護集成在一套保護裝置中，主保護和后備保護共用一組電流互感器TA。主保護包括：穩(wěn)態(tài)比率差動保護、差動速斷保護、高靈敏工頻變化量比率差動保護、零序比率差動或分側(cè)差動（針對自耦變壓器）保護和過勵磁保護（定、反時限可選）。后備保護包括：阻抗保護、復(fù)合電壓閉鎖方向過流保護、零序方向過流保護、零序過壓保護、間隙零序過流保護、過負荷報警、起動風冷、過載閉鎖有載調(diào)壓、零序電壓報警、TA異常報警和TV異常報警等。另外，RCS978的附加功能包括：完善的事件報文處理、靈活的后臺通信方式、與COMTRADE兼容的故障錄波、后臺管理故障分析軟件等。對于一個大型變壓器，配置RCS978保護裝置，實現(xiàn)主保護、后備保護、異常運行保護的全套雙重化，操作回路和非電量保護裝置獨立組屏。性能特點：(1)裝置采樣率為每周波24點，主要繼電器采用全周波傅氏算法。裝置在較高采樣率前提下仍能保證故障全過程中所有保護繼電器（主保護與后備保護）的并行實時計算，使裝置具有很高的固有可靠性和安全性。(2)管理板中設(shè)置了獨立的總起動元件，動作后開放保護裝置的跳閘出口繼電器正電源；同時針對不同的保護采用不同的起動元件，CPU板各保護動作元件只在其相應(yīng)的起動元件動作后同時管理板相應(yīng)的起動元件也動作才能有跳閘輸出。保護裝置的元件在正常情況下?lián)p壞不會引起裝置誤輸出，裝置的可靠性很高。(3)變壓器各側(cè)二次電流相位和平衡通過軟件調(diào)整，平衡系數(shù)調(diào)整范圍可達16倍。裝置采用Δ→Y變化調(diào)整差電流平衡，可以明確區(qū)分涌流和故障電流，大大加快差動保護在空投變壓器于內(nèi)部故障時的動作速度。(4)穩(wěn)態(tài)比率差動保護的動作特性采用三折線，勵磁涌流閉鎖判據(jù)采用差電流二次、三次諧波或波形判別。采用差電流五次諧波進行過勵磁閉鎖。裝置采用適用于變壓器的諧波識別抗TA飽和的方法，能有效地解決變壓器在區(qū)外故障伴隨TA飽和時穩(wěn)態(tài)比率差動保護誤動作問題。(5)工頻變化量比率差動保護完全反映差動電流和制動電流的變化量，不受變壓器正常運行時負載電流的影響，有很高的檢測變壓器內(nèi)部小電流故障的能力（如中性點附近的單相接地及相間短路，單相小匝間短路）。同時，工頻變化量比率差動的制動系數(shù)和制動電流取值較高，耐受TA飽和的能力較強。(6)裝置針對自耦變壓器設(shè)有零序比率差動保護或分側(cè)差動保護。零差保護各側(cè)零序電流均由裝置自產(chǎn)得到，各側(cè)二次零序電流平衡由軟件調(diào)整。又采用正序電流制動與TA飽和判據(jù)相結(jié)合的方法，以避免區(qū)外故障時零差保護誤動。(7)裝置采用電壓量與電流量相結(jié)合的方法，使差動保護TA二次回路斷線和短路判別更加可靠準確。(8)反時限過勵磁保護的動作特性能針對不同的變壓器過勵磁倍數(shù)曲線進行配合，過勵磁倍數(shù)測量值更能反映變壓器的實際運行工況。(9)各側(cè)后備保護考慮最大配置要求，跳閘輸出采用跳閘矩陣整定，適用于各種跳閘方式。阻抗保護具有振蕩閉鎖功能，TV斷線時阻抗保護退出。為防止變壓器和應(yīng)涌流對零序過流保護的影響，裝置設(shè)有零序過流保護諧波閉鎖功能。(10)采用友好的人機界面。液晶上可顯示時間、變壓器的主接線、各側(cè)電流、電壓大小、功率方向、頻率、過勵磁倍數(shù)和差電流的大小。鍵盤操作簡單，菜單和打印的報告為簡體漢字。(11)通過相應(yīng)的PC機軟件包，利用通信方式，提供方便與易用的手段進行裝置的設(shè)置、觀察裝置狀態(tài)以及了解記錄的信息，例如整定值，模擬量實時值，開入量狀態(tài)以及錄波數(shù)據(jù)等。故障分析軟件包使用戶在故障發(fā)生后可以方便地進行故障分析。(12)裝置采用整體面板、全封閉8U機箱，強弱電嚴格分開，取消傳統(tǒng)背板配線方式。在軟件設(shè)計上也采取相關(guān)的抗干擾措施，使裝置抗干擾能力大大提高，順利通過了各種抗干擾標準的測試。RCS978裝置具有以下優(yōu)點：(1)設(shè)計簡潔，二次回路清晰；(2)運行方便，安全可靠；(3)整定、調(diào)試和維護方便。5 斷路器控制和信號回路設(shè)計 變電站斷路器控制方式變電站的控制方式分為有人值班、駐所值班和無人值班三種方式[6]。有人值班的變電站應(yīng)設(shè)主控制室，駐所值班和無人值班的變電站一般設(shè)控制小室。一般220kV變電站采用有人值班的控制方式。(1) 220kV變電站斷路器控制方式對220kV變電站可選擇的控制方式有集中控制和分散控制兩種[8]。分散控制是在各高壓配電裝置處設(shè)若干分控制室,將繼電保護裝置和部分控制設(shè)備下放到分控制室:此外,還設(shè)有主控制室在主控制室和分控制室之間,采用近距離遠動裝置實現(xiàn)遙控、遙信、遁測,即所內(nèi)遠動形式。分散控制方式具有節(jié)省控制電纜減少高壓電磁場對二次回路的干擾、降低電流互感器二次負擔、減少控制室面積等優(yōu)點。由于目前國內(nèi)對主控制室和分控制室之間的信息傳輸問題還沒有適合的信息傳輸裝置可供選擇,因此,對220kV變電站推薦采用集中控制方式。在配電裝置處設(shè)分控制室的方式,今后在一些工程中可選擇試點,取得經(jīng)驗后再推廣采用。220kV變電站在主控制室內(nèi)集中控制的設(shè)備應(yīng)為:主變壓器、線路并聯(lián)電抗器、35kV及以上線路及相應(yīng)的母聯(lián)斷路器、分段斷路器、旁路斷路器等。相應(yīng)的控制、保護設(shè)備也應(yīng)布置在主控制室內(nèi)。220kV變電站的無功補償設(shè)備,如同步調(diào)相機、電力電容器、電抗器、靜止補償裝置等, 一般也應(yīng)在主控制室內(nèi)集中控制。如果由于總體布置上的要求,當無功補償設(shè)備離主控制室較遠,無功補償設(shè)備本身又是戶內(nèi)式或者部分設(shè)備布置在戶內(nèi),在這種情況,若采用就地控制在技術(shù)上和經(jīng)濟上更加合理并征得運行單位同意時,也可以采用就地控制。220kV斷路器宜采用弱電或強電一對一控制。弱電一對一控制適用于控制對象多,需要縮小監(jiān)視面的場合, 并可以與微處理機為控制部件核心的可編程序數(shù)字信息