【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 n并聯(lián)運(yùn)行變壓器的最 少臺(tái)數(shù)； TNI. — 每臺(tái)變壓器的額定電流。 2)對(duì)降壓變壓器，應(yīng)考慮負(fù)荷中電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)的最大電流，即： TNssL IKI .max. ? （ 18） 式中 ssK 綜合負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)，對(duì)于 110kV的降壓變壓站，低壓 610kV側(cè)取 ssK =，中壓 35kV側(cè)取 ssK =； TNI. 正常工作時(shí)的最大負(fù)荷電流，一般選擇變壓器額定電流。 （ 3）保護(hù)的靈敏度系數(shù) 校驗(yàn) 16 opkIIK )2( ? （ 19） 作為近后備保護(hù)，取變壓器低壓側(cè)母線為校驗(yàn)點(diǎn)，要求 senK =～ ；作為遠(yuǎn)后備保護(hù)，取相鄰線路末端為校驗(yàn)點(diǎn)，要求 senK ≥ 。 （ 4）保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限。過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比相鄰元件保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限打一個(gè)階梯時(shí)限 t? 。 三、過(guò)負(fù)荷保護(hù) 對(duì)于 及以上電力變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行，并作為其他符合的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況，將設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)于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(guò)負(fù)荷的情況，過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用單相式，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無(wú)人值班的變電所，必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可 動(dòng)作于跳閘或斷開(kāi)部分負(fù)荷。 中小容量的變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用定時(shí)限動(dòng)作特性，動(dòng)作電流也是按最大允許負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定。它的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與變壓器允許的過(guò)負(fù)荷時(shí)間相配合，同時(shí)應(yīng)大于相間故障后備保護(hù)的最大延時(shí)，一般可增大（ 1～ 2） t? 。 對(duì)于升壓變壓器，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在主電源側(cè)（低壓側(cè)）；三繞組升壓變壓器，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無(wú)電源側(cè)；如三側(cè)均有電源，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 對(duì)于降壓變壓器，雙繞組變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 裝設(shè)在高壓側(cè)。單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝在電源側(cè)和繞組容量較小的一側(cè)；若三側(cè)容量相同，過(guò)負(fù)荷保護(hù)僅在電源側(cè)裝設(shè)。兩側(cè)電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。 （一）變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 變壓器的過(guò)負(fù)荷電流在大多數(shù)情況下是三相對(duì)稱的，過(guò)負(fù)荷保護(hù)作用于信號(hào)，同時(shí)閉鎖有載調(diào)壓。所以只采用一個(gè)電流元件，接于任一相電流中，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 （二）過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定 過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲開(kāi)變壓器的額定電流整定，即 17 TNrerel IKKI .op ? （ 110） 式中 relK 可靠系數(shù)，取 ； reK 返回系數(shù)，取 。 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)比變壓器的 后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限大一個(gè) t? ，一般取 5~10S。此外，有些過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用反時(shí)限特性及測(cè)量過(guò)負(fù)荷倍數(shù)有效值來(lái)構(gòu)成。 變壓器接地短路后備保護(hù) 一、變壓器接地短路后備保護(hù)的配置原則 與 110kV 及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)連接的降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，對(duì)外部單相接地短路引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)接地短路后備保護(hù)，該保護(hù)宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的接地故障。 1）在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng) 中，如變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，對(duì)單相接地引起的變壓器過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)零序過(guò)電流保護(hù)，保護(hù)可由兩段組成，其動(dòng)作電流與相關(guān)線路零序過(guò)電流保護(hù)相配合。 2）對(duì)自耦變壓器和高、中壓側(cè)均直接接地的三繞組變壓器，為滿足選擇性要求，可增設(shè)零序方向元件，方向宜指向各側(cè)母線。 3）普通變壓器的零序過(guò)電流保護(hù)，宜接到變壓器中性點(diǎn)引出線回路的電流互感器；零序方向過(guò)電流保護(hù)宜接到高、中壓側(cè)三相電流互感器的零序回路；自耦變壓器的零序過(guò)電流保護(hù)應(yīng)接到高、中壓側(cè)三相電流互感器的零序回路。 4）高壓側(cè)電壓為 500kV 及以上的變 壓器，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)，在變壓器允許的過(guò)勵(lì)磁范圍內(nèi)，保護(hù)作用于信號(hào)，當(dāng)過(guò)勵(lì)磁超過(guò)允許值時(shí)，可動(dòng)作于跳閘。 5）為提高切除自耦變壓器內(nèi)部單相接地短路故障的可靠性，可增設(shè)只接入高、中壓側(cè)和公共繞組回路電流互感器的星形接線電流分相差動(dòng)保護(hù)或零序差動(dòng)保護(hù)。 針對(duì) 2變壓器高壓側(cè)（ 110kV 及以上）單相接地短路應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)，作為變壓器高壓繞組和相鄰元件接地故障主保護(hù)的后備。 二、中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序電流保護(hù) 零序電流保護(hù)的配置 中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行變壓器的零序電流保護(hù)原理接線圖如圖 13 所示。圖中零序 18 電流保護(hù)Ⅰ段作為變壓器及母線的接地故障后備保護(hù)，其啟動(dòng)電流和延時(shí) 1t 應(yīng)與相鄰元件單相接地保護(hù)Ⅰ段配合，通常以較短延時(shí) 1t =～ 動(dòng)作于跳母聯(lián)或分段斷路器，以較長(zhǎng)的延時(shí) t12 ???tt 有選擇地動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。 圖 13 零序電流保護(hù)Ⅱ段作為引出線接地故障的后備保護(hù)，其動(dòng)作電流和延時(shí) 3t 應(yīng)與相鄰元件接地后備段相配合。通常 3t 應(yīng)比相鄰元件零序保護(hù)后備段最大延時(shí)大一個(gè) t? ，以斷開(kāi)母聯(lián)斷路器或分段斷路器， tt ??? 34t 動(dòng)作與斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算 （ 1）零序Ⅰ段的動(dòng)作電流按與相鄰元件零序電流Ⅰ段或Ⅱ段或快速主保護(hù)相配合整定，即 ??? ? Lopb rarelop IKKI .. （ 111） 式中 ? 零序Ⅰ段的動(dòng)作電路； relK 可靠系數(shù)，可取 ； ?braK 零序電流分支習(xí)俗，其值等于相鄰元件零序電流保護(hù)Ⅰ段保 護(hù)區(qū)末端發(fā)生接地短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的零序電流與流過(guò)故 障線路的零序電流之比，取各種運(yùn)行方式的最大值； ? 與之配合的相鄰元件零序電流保護(hù)相關(guān)段的動(dòng)作電流。 零序電流Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)限為 ～?t 、 tt ??? 12t 。 變壓器零序電流保護(hù)原理信號(hào)跳 、2Q F 19 （ 2）零序電流Ⅱ段的動(dòng)作電流按與相鄰元件零序后備保護(hù)動(dòng)作電流配合整定，即 ⅡⅡⅡ ?? .. opb rarelop IKKI （ 112） 式中 Ⅱ 零序Ⅱ段的動(dòng)作電流； relK 可靠系數(shù)，可取 ； ⅡbraK 零序電流分支系數(shù)，其值等于相鄰元件零序電流保護(hù)后備 段 保護(hù)區(qū)末端發(fā)生接地短路時(shí)，流過(guò)本保護(hù)的零序電流與流過(guò) 故障線路的零序電流之比，取各種運(yùn)行方式的最大值； Ⅱ 與之配合的相鄰元件零序電流保護(hù)后備段動(dòng)作的電路。 零序電流Ⅱ段的動(dòng)作時(shí)限為 tt ??? 、 tt ??? 34t 。 是指相鄰元件零序保護(hù)后備段最大延時(shí)時(shí)間。 （ 3）靈敏系數(shù)校驗(yàn)。保護(hù)的靈敏系數(shù)為 opsen IIK.0? （ 113） 式中 零 序Ⅰ段（零序Ⅱ段）校驗(yàn)點(diǎn)接地短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小 零序電流； 零序Ⅰ段（零序Ⅱ段）零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流。 階段式電流保護(hù) 一、對(duì)相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置： 1）單側(cè)電源線路：可裝設(shè)一段或兩段式電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)復(fù)合電壓閉鎖元件。 由幾段線路串聯(lián)的單側(cè)電源線路及分支線路，如上述保護(hù)不能滿足選擇性、靈敏性和速 動(dòng)性的要求時(shí)，速斷保護(hù)可無(wú)選擇地動(dòng)作，但應(yīng)以自動(dòng)重合閘來(lái)補(bǔ)救。此時(shí)，速斷保護(hù)應(yīng)躲開(kāi)降壓變壓器低壓母線的短路。 2） 中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的單側(cè)電源線路裝設(shè)一段或兩段三相式電流保護(hù)，作為相間故障的主保護(hù)和后備保護(hù)；裝設(shè)一段或兩段零序電流保護(hù)，作為接地故障的主保護(hù)和后備保護(hù)。 串聯(lián)供電的幾段線路，在線路故障時(shí)，幾段線路可以采用前加速的方式同時(shí)跳閘， 20 并用順序重合閘和備用電源自動(dòng)投入裝置來(lái)提高供電可靠性。 3）可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路或電纜與架空混合線路，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)宜帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，必 要時(shí)可動(dòng)作于跳閘。 根據(jù)上述線路保護(hù)配置裝設(shè)規(guī)則第一條，本電網(wǎng)中 35kV 線路采用電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)。 二、階段式電流保護(hù)原理 電網(wǎng)擔(dān)負(fù)著由電源向符合輸送電能的任務(wù)，正常運(yùn)行時(shí)線路上流的是負(fù)荷電流；當(dāng)電力線路發(fā)生相間短路時(shí)，故障相的電流會(huì)急劇增大（是正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷電流的幾倍）、電壓會(huì)急劇下降、電流和電壓的相角急劇變化、測(cè)量阻抗會(huì)減小?？梢愿鶕?jù)這些變化構(gòu)成各種相間短路保護(hù)，下面介紹三段式電流保護(hù)。 1．本電網(wǎng) 35kV 線路的主保護(hù)采用瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。 整定原則：保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)線路末端最大短路電流來(lái)整定的?？杀ＷC在其他各種運(yùn)行方式和短路類型下，其保護(hù)范圍據(jù)不至于超出本線路范圍。但是，保護(hù)范圍就必然不能包括被保護(hù)線路的全長(zhǎng)，因?yàn)橹挥挟?dāng)短路電流大于保護(hù)的動(dòng)作電流時(shí)，保護(hù)才能動(dòng)作。最大的保護(hù)范圍為 maxI ，最小的保護(hù)范圍為 minI ?？梢钥闯?，這種保護(hù)的缺點(diǎn)是不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，而且隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式及故障 類型的不同，其保護(hù)范圍也要發(fā)生的相應(yīng)變化。無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：因?yàn)椴环磻?yīng)下一線路的故障，所以動(dòng)作時(shí)限將不受下一線路保護(hù)時(shí)限的牽制，可以瞬時(shí)動(dòng)作。 整定原則：按躲過(guò)相鄰線路瞬時(shí)電流速斷確定整定值。 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)（也稱電流 I 段保護(hù)）雖然能實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，但卻不能保護(hù)線路的全長(zhǎng)。因此，必須裝設(shè)第 II段保護(hù)，即限時(shí)電流速斷保護(hù)，用以反應(yīng)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)區(qū)外的故障。對(duì)第 II 保護(hù)的要求是能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，還要有盡可能短的動(dòng)作時(shí)限。 限時(shí)電流速斷保護(hù)要求保護(hù)線路的全長(zhǎng)，那么其保 護(hù)區(qū)必然會(huì)延伸至下一線路。因?yàn)楸揪€路末端短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的短路電流與下一線路始端短路時(shí)的短路電流相等，再加上還有運(yùn)行方式下保護(hù)范圍必然會(huì)延伸到下一線路。為盡量縮短動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)限，通常要求限時(shí)電流速斷延伸至下一線路的保護(hù)范圍不能超過(guò)下一線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，因?yàn)榫€路的 L1 限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流 應(yīng)大于下一 21 線路無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流 。 35kV 線路的后備保護(hù)采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。 整定原則：動(dòng)作電流必須大于負(fù)荷電流，在最大負(fù)荷電流時(shí)保護(hù)裝置不動(dòng)作，當(dāng)下一級(jí)線路發(fā)生外部短路時(shí)，如果本級(jí)電流繼電器已經(jīng)起動(dòng)，則在下級(jí)保護(hù)切除故障電流之后，本級(jí)保護(hù)應(yīng)能可靠地返回。 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)相配合能保護(hù)線路全長(zhǎng)，可作為線路的主保護(hù)用。為防止本線路的主保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)，必須給線路裝設(shè)后備保護(hù)，以作為本線路的近后備和下一線路的遠(yuǎn)后備。這種后備保護(hù)通常采用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（又稱為第 III 段保護(hù)），其動(dòng)作電流按躲過(guò)最大 負(fù)荷電流整定，動(dòng)作時(shí)限按保證選擇性的階梯時(shí)限來(lái)整定。定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)原理接線圖與限時(shí)電流速斷保護(hù)相同，但由于保護(hù)范圍和保護(hù)的作用不同，其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限則不同。 工作原理：正常運(yùn)動(dòng)時(shí)，線路流過(guò)負(fù)荷電流，保護(hù)不動(dòng)；當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)保證選擇性的延時(shí)動(dòng)作，將故障切除。 母線保護(hù)原理及配置 一、引起母線故障的原因 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，母線故障大多是單相接地短路和由其引起的相間短路。造成母線短路的主要原因是：①母線絕緣子、斷路器套管以及電壓、電流互感器、避雷器 等的套管和支持絕緣子的閃絡(luò)或損壞；②運(yùn)行人員的誤操作，如帶地線誤合閘或帶負(fù)荷拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)產(chǎn)生電弧等。盡管母線故障幾率比線路要少，并且通過(guò)提高運(yùn)行維護(hù)水平和設(shè)備質(zhì)量、采用防誤操作閉鎖裝置，可以大大減少母線故障的次數(shù)。但是，由于母線在電力系統(tǒng)中所處的重要地位，利用母線保護(hù)來(lái)減小故障所造成的影響仍是十分必要的。 二、母線保護(hù)的方式 母線保護(hù)的方式主要利用供電元件的保護(hù)裝置來(lái)保護(hù)母線和裝設(shè)專用的母線保護(hù)兩種。 利用供電元件的保護(hù)裝置保護(hù)母線 由于低壓電網(wǎng)中發(fā)電廠或變電站母線大多采用單母線 接線或單母分段接線，且與系統(tǒng)的電氣距離較遠(yuǎn)，母線故障一般不致對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和供電可靠性帶來(lái)嚴(yán)重影響，所 22 以通常可不裝設(shè)專用的母線保護(hù)，而是利用供電元件（發(fā)電機(jī)、變