【文章內(nèi)容簡介】 的過負荷情況裝設過負荷保護，帶時限動作于信號； （ 6）對變壓器溫度升高和冷卻系統(tǒng)的故障，應按變壓器標準的規(guī)定，裝設作用于信號或動作于跳閘的裝置。 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變壓器配置相間短路的后備保護。保護動作后，應帶時限動作于跳閘。規(guī)程規(guī)定： （ 1）過電流保護宜用于降壓變壓器； （ 2）當過電流 保護的靈敏度不夠時，可采用低電壓起動的過電流保護，主要用于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器； （ 3）復合電壓（包括負序電壓及線電壓）起動的過電流保護，宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器和過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器； （ 4）負序電流和單相式低電壓起動的過電流保護，可用于 63MVA及以上升壓變壓器； （ 5）按以上兩條裝設保護不能滿足靈敏性和選擇性要求時，可采用阻抗保護。 在中性點直接接地系統(tǒng)中，接地短路時常見的故障形式，所以處于該系統(tǒng)中的變壓器要裝設接地（零序）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。 目前我國在 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（如 220kV 變壓器中性點絕緣水平為 110kV的情況），其中性點可接地運行或者不接地運行。如果中性點絕緣水平較低（如 500kV系統(tǒng)中性點絕緣水平為 38kV的變壓器），則中性點必須直接接地運行。 變壓器保護選型結(jié)果 1. 變壓器保護選型原則 在實際使用中可根據(jù)電網(wǎng)實際運行情況，除去非電量（氣體）保護必須投跳外 ，應選擇合理、可靠的主保護運行方式。 2. 選型方案 可選用的變壓器組保護有 PSL1201型（國電南自公司）、 RCS978型（南瑞繼保公司）等。 發(fā)電機保護的配置 發(fā)電機是電力系統(tǒng)的核心，要保證發(fā)電機的安全、可靠運行，就必須針對其各種故障和異常工作情況，按照發(fā)電機容量及重要程度，裝設完備的繼電保護裝置。主要包括： （ 1）反映相間短路的縱聯(lián)差動保護； （ 2）反映定子繞組匝間短路的匝間短路保護； （ 3）反映定子單相接地短路的定子接地保護； （ 4）反映發(fā)電機外部相間短路的后備保護及過負荷保護； （ 5）反映勵磁回路接地的勵磁回路一點和兩點接地保護； （ 6）反映低勵磁或失磁的失磁保護； （ 7）反映電子繞組過電壓的過電壓保護； （ 8）反映發(fā)電機失步的失步保護； （ 9）反映逆功率的逆功率保護； （ 10）反映低頻率的低頻保護； （ 11）反映定子鐵芯過勵磁的過勵磁保護保護； 發(fā)電機保護配置原則 （ 1） 1MW以上的發(fā)電機，應裝縱聯(lián)差動保護 （ 2）對發(fā)電機變壓器組，當發(fā)電機與變壓器之間有斷路器時，發(fā)電機裝設單獨的縱聯(lián)差動保護；當發(fā)電機與變壓器之間沒有斷路器時， 100MW 及以下發(fā)電機，可裝設發(fā)電機變壓器組共用縱聯(lián)差動保護， 100MW 及以上發(fā)電機，除發(fā)電機變壓器組共用縱聯(lián)差動保護外，發(fā)電機還應裝設單獨的縱聯(lián)差動保護，對 200～ 300MW的發(fā)電機變壓器組可在變壓器上增設單獨的縱聯(lián)差動保護，即采用雙重快速保護。 （ 3）對 300MW及以上汽輪發(fā)電機變壓器組，應裝設雙重快速保護，即裝設發(fā)電機縱聯(lián)差動保護、變壓器縱聯(lián)差動保護和發(fā)電機變壓器組共用縱聯(lián)差動保護； 當發(fā)電機與變壓器之間有斷路器時，應裝設雙重發(fā)電機縱聯(lián)差動保護。 （ 4）與母線直接連接的發(fā)電機，當單相接地故障電流大于允許值時，應裝設有選擇性的接地保護裝置。 （ 5）對于采用發(fā)電機變壓器組單元接線的發(fā)電機，容量在對 100MW以下的，應裝設保護區(qū)小于90%的定子接地保護；容量在 100MW以上的，應裝設保護區(qū)為 100%的定子接地保護。 （ 6） 1MW以上的水輪發(fā)電機，應裝設一點接地保護裝置。 （ 7） 100MW以下的汽輪發(fā)電機，對一點接地故障，可采用定期檢測裝置。對兩點接地故障，應裝設兩點接地保護裝置。 （ 8）轉(zhuǎn)子內(nèi) 冷汽輪發(fā)電機和 100MW 及以上的汽輪發(fā)電機，應裝設勵磁回路一點接地保護裝置，每臺發(fā)電機裝設一套；并可裝設兩點接地保護裝置，每臺發(fā)電機裝設一套，對旋轉(zhuǎn)整流勵磁的發(fā)電機，應裝設一點接地故障定期檢測裝置。 （ 9） 100MW以下，不允許失磁運行的發(fā)電機，當采用半導體勵磁系統(tǒng)時，宜裝設專用的失磁保護 （ 10） 100MW 以下但失磁對電力系統(tǒng)有重大影響的發(fā)電機及 100MW 及以上的發(fā)電機應裝設專用的失磁保護。對 600MW的發(fā)電機可裝設雙重化的失磁保護。 3 繼電保護的設計 系統(tǒng)運行方式分析 電力系統(tǒng)運行方式的變比，直接影響到保護的性能。因此對繼電保護進行整定計算前，首先應該分析運行方式。從而使得所選用的保護在各種系統(tǒng)運行方式下，都能滿足選擇性和靈敏度的要求。對于保護來說，最大運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下超過保護的電流值最大；最小運行方式是指電網(wǎng)在某種連接情況下超過保護的電流值最小。在整定時，一般根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式來確定整定值，在靈敏度校驗時，一般根據(jù)系統(tǒng)最小運行方式來進行 發(fā)電機、變壓器運行方式選擇的原則 (1)一個發(fā)電廠有兩臺機組時，一般應考慮全停方式，一臺檢修，另一臺故 障；當有三臺以上機組時，則選擇其中兩臺容量較大機組同時停用的方式。對水電廠，還應根據(jù)水庫運行方式選擇。 (2)一個發(fā)電廠、變電站的母線上無論接幾臺變壓器，一般應考慮其中容量 最大的一臺停用。 變壓器中性點接地選擇原則 (1)發(fā)電廠、變電所低壓側(cè)有電源的變壓器，中性點均要接地。 (2)自耦型和有絕緣要求的其它變壓器，其中性點必須接地。 (3)T接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。 (4)為防止操作過電壓，在操作時應臨時將 變壓器中性點接地，操作完畢后 再斷開，這種情況不按接地運行考慮。 線路運行方式選擇原則 (1)一個發(fā)電廠、變電站線線上接有多條線路，一般考慮選擇一條線路檢修， 另一條線路又故障的方式。 (2)雙回路一般不考慮同時停用。 流過保護的最大、電小短路電流計算方式的選擇 (1)相間保護 對單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡，流過保護的最大短路電流出現(xiàn)在最大運行方式； 而最小短路電流，則出現(xiàn)在最小運行方式。 對于雙電源的網(wǎng)絡，一般（當取 Z1=Z2時）與對側(cè)電源的運行方式無關，可按單側(cè)電源的方法選擇。 對于環(huán)狀網(wǎng)絡中的線路，流過保護的電大短路電流應選取開環(huán)運行方式，開環(huán)點應選在所整定保護線路的相鄰下一線線路上。而對于電小短路電流，則應選閉環(huán)運行方式，同時再合理停用該保護背后的機組、變壓器及線路。 (2)零序電流保護 對于單側(cè)電源的輻射形網(wǎng)絡，流過保護的最大零序短路電流與最小零序電流，其選擇方法可參照相間短路中所述，只需注意變壓器接地點的變化。 對于雙電源的網(wǎng)絡及環(huán)狀網(wǎng)，同樣參照相間短路中所述，其重點也是考慮變壓器接地點的變化。 選取流過保護的最大負荷電流的原則 選取流過保護的最大負荷電流的原則如下： (1)備用電源自動投入引起的增加負荷。 (2)并聯(lián)運行線路的減少，負荷的轉(zhuǎn)移。 (3)環(huán)狀網(wǎng)絡的開環(huán)運行，負荷的轉(zhuǎn)移。 (4)對于雙側(cè)電源的線路，當一側(cè)電源突然切除發(fā)電機，引起另一側(cè)增加負 荷。 互感器 的選 型 互感器的配置原則 （ 1）為滿足測量和保護裝置的需要，在變壓器出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設電流互感器； （ 2）在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器，如：發(fā)電機和變壓器的中性點； （ 3）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制； （ 4） 60～ 220kV電壓等級的每組主母線的三相上應裝設電壓互感器； （ 5）當需要監(jiān)視和檢測線路有關電壓時，出線側(cè)的一相上應裝設電壓互感器。 電流互感器的選擇依據(jù) （ 1）電流互感器由于本身存在勵磁損耗和磁飽和的影響，使一次電流 1I 與 2I 在數(shù)值和相位上都有差異，即測量結(jié)果有誤差，所以選擇電流互感器應根據(jù)測量時誤差的大小和準確度來選擇。 （ 2）電流互感器 10%誤差曲線 電流互感器 10%誤差曲線是對保護級（ BlQ）電流互感器的要求與測量級電流互感器有所不同。對測量級電流互感器的要求是在正常工作范圍內(nèi)有較高的準確級，而當其通過故障電流時則希望早已飽和，以便保護儀表不受短路電流的損害，保護級電流互感器主要在系統(tǒng)短路時工作，因此準確級要求不高，在可能出現(xiàn)短路電流 范圍內(nèi)誤差限制不超過 10%。電流互感器的 10%誤差曲線就是在保證電流互感器誤差不超過 10%的條件下，一次電流的倍數(shù)與電流互感器允許的最大二次負載阻抗 2fZ 關系曲線。 （ 3）額定容量 為保證互感器的準確級，其二次側(cè)所接負荷 2S 應不大于該準確級所規(guī)定的額定容量 2S 。即： 2f2222 ZISS e?? （ ） ? ?????? cdjy2f ZZZZZ （ ） 式中 yZ —— 測量儀表電流線圈電阻； jZ —— 繼電器電阻； dZ —— 連接導線電阻； cZ —— 接觸電阻一般取 。 （ 4）按一次回路額定電壓和電流選擇 電流互感器用于測量時，其一次額定電流應盡量選擇得比回路中正常工作電流大 1/3 左右，以保證測量儀表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足： ewe UU ? , gmaxe1 II ? ，為了確保所提供儀表的準確度，互感器的一次工作電流應盡量接近額定電流。 式中 ewU ewU —— 電流互感器所在電網(wǎng)的額定電壓； eU , e1I —— 電流互感器的一次額定電壓和電流； gmaxI —— 電流互感器一次回路最大工作電流。 （ 5）種類和型式的選擇 選擇電流互感器種類和形式時，應滿足繼電保護、自動裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻式、支持式、裝入式等）來選擇。 （ 6）熱穩(wěn)定檢驗 電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 3s 內(nèi)允許通過一次額定電流 rwI 來表示，即：d22rw3 tII ? （或 dQ? ） （ 7）動穩(wěn)定校驗 電流互感器常以允許通過一次額定電流最大值（ el2I ）的倍數(shù) dK （動穩(wěn)定電流倍數(shù)）表示其內(nèi)部動穩(wěn)定能力，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗： dwcj ii ? 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動穩(wěn)定校驗，即： NaLiF 72cyy ????? （ ） 對于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC型）可按下式校驗： NaLiF 7js2cyy ???? （ ） 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導線的允許 ? ? 2cjy2e js Z mmZZZ PLS ???? （ ） 本次設計中的電流互感器變比選擇為 600/5 電壓互感器的選擇依據(jù) （ 1）電壓互感器的準確級和容量 電壓互感器的準確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍內(nèi)，功率負荷因數(shù)為額定值時，電壓誤差的最大值。 由于電壓互感器本身有勵磁電流和內(nèi)阻抗，導致測量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負荷有關，所以用一臺電壓互感器對于不同的準確級有不同的容量，通常額定容量是指對應于最高準確級的容量。 （ 2）按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應在（ ～ ） eU 范圍內(nèi)變動，即應滿足： 111 ee UUU ?? （ 3）按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應滿足保護和測量使用標準儀表的要求。 （ 4）電壓互感器及型號選擇 電壓互感器的種類和型式應根據(jù)安裝地點和使用條件進行選擇，在 6～ 35kV屋內(nèi)配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。 110～ 220kV配電裝置中一般采用半級式電磁式電壓互感器。 110kV 及以上配電裝置，當容量和準確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。 （ 5）按容量的選擇 互感器的額定二次容量（對應于所要求的準確級）， 2eS 應不小于互感器的二次負荷 2S ，即： 22e SS ? ? ? ? ?20202 Q?? ?? PS （ ） 式中 0P 、 0Q —— 儀表的有功功率和無功功率 考慮上述各因素，也結(jié)合實際情況，我們選擇電壓互感器的變比為 110000/100。 4 短路電流的 計算