【正文】 KCCa— KCCc常開觸點、 SA1720 接至信號電源小母線上，信號燈亮。同時，彈簧限位開關(guān) Sa— Sc 常閉觸點閉合，儲能電機開始轉(zhuǎn)動，直到彈簧被拉緊后， Sa— Sc 常閉觸點打開，儲能電機停止轉(zhuǎn)動，儲能過程結(jié)束。 (2)斷路器手動跳閘操作 將控制開關(guān) SA 置于“跳閘”位置。 SA1 SA1011 和 SA1415 通；跳閘繼電器電壓線圈 K 經(jīng) SA1011 接至控制電源小母線上帶電， K 常開觸點閉合，通過其自保持電流線圈，使 A、 B、 C 三相合閘線圈 YTa— YTc 帶電， A、 B、 C 三相操作機構(gòu)同時動作，使 A、 B、 C 三相斷路器同時跳閘。三相斷路器常閉輔助觸點 QFa— QFc 閉合，跳閘位置繼電器 KCTa— KCTc線圈帶電， SA 手柄內(nèi)附信號燈經(jīng) SA1三對并聯(lián)常開觸點 KCTa— KCTc 及 SA1415 接至信號電源小母線上，信號燈亮。 (3)單相故障跳故障相斷路器的分相操作 若 A 相發(fā)生接地故障，保護動作并經(jīng)綜合重合閘，使 A 相跳閘線圈 YTa 帶電， A 相操作機構(gòu)動作， A 相斷路器跳閘。 A 相斷路器跳閘后， A 相斷路器常閉輔助觸點 QFa 閉合，使A相跳閘位置繼電器 KCTa線圈帶電； SA手柄內(nèi)附信號燈經(jīng) SA1常開觸點 KCTa及 SA1415接至閃光電源小母線 M100（ +）上，信號燈閃亮； — 700 信號電源小母線經(jīng) KCTa 常開觸點、SA212 SA57 及 R2 與事故音響母線 M708 相連，事故音響信號啟動；同時 +700 信號電源小母線經(jīng) KCTa 常開觸點、 KCCb 和 KCCc 常開觸點并聯(lián)回路，啟動預(yù)告信號回路，發(fā)“斷路器三相位置不一致”信號。 (4)單相故障跳故障相斷路器后，故障相斷路器自動合閘的分相操作 若 A 相發(fā)生接地故障， A 相斷路器已自動跳閘，且 A 相彈簧已儲能完畢，其儲能彈簧 限位開關(guān) Sa 動作， Sa 常開觸點閉合，允許 A 相合閘操作。 A 相斷路器自動跳閘后，經(jīng)延時 T 秒后，綜合重合閘啟動，經(jīng) A 相防跳繼電器常閉觸點 KCFa、 A 相彈簧限位開關(guān)常開觸點 Sa 及 A 相斷路器常閉觸點 QFa，使 A 相合閘線圈 YCa 帶電， A 相儲能彈簧釋放能量，使A 相斷路器自動合閘。 A 相斷路器常閉觸點 QFa 打開， A 相跳閘位置繼電器 KCTa 斷電；同時 A 相斷路器常開觸點 QFa 閉合， A 相合閘位置繼電器 KCCa 帶電。 SA 手柄內(nèi)附信號燈經(jīng)SA2 KCCa— KCCc 常開觸點、 SA1720 接至信號電源小母線上，信號燈亮。 （ 5）控制回路斷線。三相斷路器的跳閘位置繼電器 KCTa— KCTc及合閘位置繼電器 KCCa— KCCc均斷電， +700信號電源小母線經(jīng) KCTa及 KCCa常閉觸點與控制回路斷線小母線 M713相連，啟動預(yù)告信號回路，發(fā)“控制回路斷線”信號。 220kV 變電站電氣主控制系統(tǒng)二次回路設(shè)計 17 2 變電站繼電保護配置 總則 繼電保護和安全運 行的自動裝置應(yīng)該符合可靠性、選擇性、速動性和靈敏性的要求，當(dāng)確定繼電保護裝置的構(gòu)成方案時，應(yīng)該考慮以下幾個方面的問題： （ 1） 電力設(shè)備和電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點和運行特點； （ 2） 各種故障可能出現(xiàn)的概率和可能出現(xiàn)的結(jié)果； （ 3） 電力系統(tǒng)近期的發(fā)展情況； （ 4） 經(jīng)濟的合理性； （ 5） 近年來國內(nèi)外的發(fā)展經(jīng)驗。 一般規(guī)定 （ 1） 電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)用于故障和異常運行時的保護裝置，電力設(shè)備和線路不光要有應(yīng)對故障和異常運行的主保護，必要時可以增設(shè)輔助設(shè)備； （ 2） 繼電器應(yīng)當(dāng)滿足可靠性、靈敏性、速動性和選擇性； （ 3） 制定保護的配置方案時，對于稀有 的故障類型，應(yīng)該根據(jù)對于電力網(wǎng)的影響程度和后果而采取相應(yīng)的措施，保護要能夠按要求切除故障； （ 4） 在各保護裝置接于電流互感器、電壓互感器等的二次繞組本身時，應(yīng)該考慮到既能夠盡量消除死區(qū)，同時又要盡可能減輕本身故障所產(chǎn)生的影響； （ 5） 當(dāng)采用后備方式時，變壓器或是電抗器后面發(fā)生短路，以及在電路助增作用很大的相鄰線路上發(fā)生短路的情況下，如果為了滿足相鄰保護區(qū)末端短路時的靈敏性的要求，將使保護過分復(fù)雜或在技術(shù)上難以實現(xiàn)，可以縮小后備作用的范圍； （ 6） 電力設(shè)備或電力網(wǎng)的保護配置，除了預(yù)先規(guī)定以外，都不允許系統(tǒng)因震蕩引起誤動作； （ 7） 正 常情況下，當(dāng)電壓互感器的二次回路或其他故障能使保護誤動作時，應(yīng)該裝設(shè)線路閉鎖或采取其他措施。 安全自動裝置 一般規(guī)定 （ 1） 在電力系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)安全自動裝置，以防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或事故擴大時造成大面積停電，或?qū)χ匾脩艄╇姷拈L時間中斷。 （ 2） 電力系統(tǒng)安全自動裝置，是指在電力網(wǎng)中發(fā)生故障或是異常運行時，起控制作作用的自動裝置； （ 3） 安全自動裝置應(yīng)該滿足可靠性、選擇性、速動性和靈敏性的要求。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 自動投入裝置 備用電源和備用設(shè)備的自動投入裝置（簡稱為 BZT）的配置原則： （ 1） 用于發(fā) 電廠的廠用電和變電站的所用電中； （ 2） 用于由雙電源供電的變電站，其中一個電源平常處于斷開狀態(tài)必要時作為備用。 繼電保護的配置 在 220kV 變電站一次設(shè)計中，要求對 220kV 側(cè)設(shè)置那些繼電保護裝置進(jìn)行全面的規(guī)劃設(shè)計，即所謂繼電保護的配置。繼電保護的配置不要求對所有的繼電保護裝置進(jìn)行整定計算，而只是指出要設(shè)置哪些保護配置便可以了，以便對繼電保護計算提供依據(jù)。 在繼電保護的配置中，應(yīng)該采用規(guī)定的符號標(biāo)注在圖紙中，進(jìn)行繼電保護的配置，要繪制出主接線圖，并且把各條進(jìn)出線的繼電保護配置，用規(guī)定符號標(biāo)注在進(jìn) 出線右邊。 繼電保護配置符號 表 繼電保護配置符號 保護名稱 符號 保護名稱 符號 相差高頻保護 GCHA 三相自動重合閘裝置 ZCH 220kV三段整流式距離保護 PJH11D 過負(fù)荷保護 I t 接地綜合自動重合閘 JZZC3 電容器組橋式差動電 流保護 II 220kV母線保護 SGMB 過電壓保護 U 故障錄波裝置 PGL2 低電壓保護 U 低周減載裝置 ZPJH 過電流保護 I t 固定連接母差保護 LMCG 低壓三段整流式距離 保護 DXHD2 瓦斯保護 WS 三段電流保護 I II III I 復(fù)合電壓、閉鎖過電流保護 I V12 T 備用電源自動投入 BZT 差動保護 ZC 三段方向電流保護 I II III I 220kV 變電站電氣主控制系統(tǒng)二次回路設(shè)計 19 → 限時方向過電流保護 I t → 電流速斷保護 I 接地保護 JD 零序電流速斷保護 I0 本變電站的保護配置 變壓器保護裝設(shè)的原則 220kV 電力變壓器應(yīng)配備下列繼電保護裝置 ： （ 1） 反應(yīng)變壓器郵箱內(nèi)部各種故障和油面下降的瓦斯保護。瓦斯保護分為重瓦斯保護和輕瓦斯保護，重瓦斯保護動作于跳閘，輕瓦斯只動作于信號。 （ 2） 為保護變壓器的引線、套管以及內(nèi)部的各種短路故障，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。縱聯(lián)差動保護應(yīng)瞬時動作并跳開變壓器的各側(cè)斷路器。為提高大型變壓器差動保護的可靠性，差動保護可采用雙重化配置。雙套差動保護可采用相同原理，也可以采用不同原理。 （ 3） 為保護變壓器外部相間短路引起的過電流，并作為變壓器內(nèi)部相間短路故障的后備，應(yīng)裝設(shè)相間故障后備保護。因 220～ 500kV 變壓器外部及內(nèi)部相間短路的幾率較小，故相間后備保護應(yīng)簡化配置。首先應(yīng)考慮采用簡單的電流 /電壓保護作為故障后備，當(dāng)電流 /電壓保護不能滿足靈敏度或需要滿足保護配合的要求時，可考慮裝設(shè)阻抗保護。 （ 4） 220～ 500kV 變壓器的 500kV 和 220kV 側(cè)為中性點直接接地系統(tǒng)，應(yīng)裝設(shè)單相接地短路保護，作為變壓器內(nèi)部和外部單相接地故障的后備保護。當(dāng) 500kV 變壓器的低壓側(cè)為中性點非直接接地系統(tǒng)時，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護，動作于信號或跳閘。 （ 5） 裝設(shè)反應(yīng)變壓器各側(cè)繞組過負(fù)荷的過負(fù)荷保護，動作于信號。 （ 6） 220kV 變壓器應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器鐵芯磁通密度的過勵磁保護，在輕度過勵磁 時發(fā)出信號，在嚴(yán)重過勵磁時切除變壓器。 （ 7） 變壓器應(yīng)裝設(shè)下列輔助保護： a：冷卻系統(tǒng)故障、油溫升高超過允許值時，應(yīng)動作于信號或跳閘。 b：變壓器繞組溫度過高，超過允許值時，應(yīng)動作于信號或跳閘。 c：有載調(diào)壓變壓器，調(diào)壓系統(tǒng)故障應(yīng)動作于信號或跳閘。 d：變壓器油箱的壓力釋放裝置動作，應(yīng)動作于信號或跳閘。 瓦斯保護 瓦斯保護是變壓器油箱內(nèi)各種故障的主要保護。運行實踐證明，在裝有瓦斯保護的情況下，凡是油箱內(nèi)故障，瓦斯保護幾乎都有反應(yīng)。尤其是在變壓器發(fā)生鐵芯故障、匝間短路等情況下，反應(yīng)電氣量的繼電保護裝置往往靈敏度 不夠或根本不反應(yīng)，此時主要靠瓦斯保護切除故障。瓦斯保護在運行中出現(xiàn)的主要問題是誤動幾率較高，所以提高瓦斯保護的可靠性是提高整套變壓器保護可靠性的關(guān)鍵。 瓦斯保護誤動作的原因，有的是由氣體繼電器本身結(jié)構(gòu)上的缺陷造成的，如鋁杯漏油，沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 水銀觸點損壞等，也有的是由于運行維護不當(dāng)造成的，如油的流速整定不正確、連接電纜絕緣損壞等。地震也可能造成瓦斯保護的誤動作。瓦斯保護的接線對其運行的可靠性也有很大影響。因此要提高瓦斯保護的可靠性，必須從改進(jìn)氣體繼電器的結(jié)構(gòu)、改進(jìn)瓦斯保護的接線、加強維護等方面入手。 為了提高瓦斯保護接線 的可靠性，可采用下圖所示的接線方式。氣體繼電器的重瓦斯觸點有兩個，并且分別引出，分別起動中間繼電器 KM1 和 KM2。 KM1 和 KM2 的延時返回常開觸點串聯(lián)后去跳閘。當(dāng)由于連接電纜的絕緣損壞或地震等原因，使得氣體繼電器的一對重瓦斯觸點回路接通時，例如 KGA1 接通，信號繼電器 H1 和中間繼電器 KM1 動作，但只能發(fā)出信號而不能接通跳閘回路。只有在變壓器內(nèi)部故障時， KGA1 和 KGA2 兩對重瓦斯觸點同時接通，中間繼電器 KM1 和 KM2 同時動作才能接通跳閘回路。運行實踐證明，采用這種接線方式，瓦斯保護的可靠性有了明顯的提 高。 為了提高瓦斯保護的可靠性，除了采用可靠的接線外，對氣體繼電器安裝、整定都要嚴(yán)格地按照有關(guān)規(guī)程進(jìn)行。氣體繼電器安裝在露天環(huán)境下，運行條件很差。對氣體繼電器要精心維護，要及時處理缺陷。氣體繼電器的引出電纜要采用防油型控制電纜，接線盒要有防水、防潮措施，防止接線端子發(fā)生接地。 縱差動保護 220kV 電力變壓器的縱差動保護應(yīng)滿足下列要求： （ 1） 縱差動保護應(yīng)反應(yīng)保護區(qū)內(nèi)各種短路故障，動作速度快，一般動作時間不應(yīng)大于 30ms。 （ 2） 應(yīng)有防止變壓器出現(xiàn)勵磁涌流時誤動作的措施，以避免在變壓器空載投入或切除穿越性短 路后出現(xiàn)勵磁涌流時，縱差動保護誤動作。 （ 3） 在變壓器過勵磁時，縱差動保護不應(yīng)該動作。 （ 4） 當(dāng)發(fā)生穿越性短路時，差動回路內(nèi)出現(xiàn)最大不平衡電流時，縱差動保護不應(yīng)該動作。 （ 5） 在保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路，電流互感器飽和時，縱差動保護不應(yīng)拒動或延遲動作。 （ 6） 在保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障，在短路電流中含有諧波分量時，縱差動保護不應(yīng)拒動或延遲動作。 一套完善的變壓器縱差動保護，一般由以下四個主要部分組成 ： （ 1） 差動電流速斷部分 在縱差動保護中，設(shè)置差動電流速斷是為了檢測在差動保護區(qū)內(nèi)出現(xiàn)大的故障電流。當(dāng)檢測到大的故障電流時，保護立即動作，使得在可能出 現(xiàn)的電流互感器飽和前，保護動作于跳閘，防止因電流互感器在大故障電流時飽和使保護拒動。差動電流速斷的動作電流按躲過變壓器的勵磁涌流和外部故障時可能出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定。對于 220kV 變壓器，可按額定電流的 4～ 5 倍整定。差動電流速斷的動作時間不應(yīng)大于 20ms。 （ 2） 比率制動部分 比率制動部分是為提高差動保護的靈敏性而設(shè)置的。此部分的動作電流隨著外部穿越性短路電流的增大而自動增大。在制動電流小于或等于變壓器額定電流的 ～220kV 變電站電氣主控制系統(tǒng)二次回路設(shè)計 21 倍時，繼電器沒有制動作用，此時差動繼電器的最小動作電流可整定為變壓器額定電流的 20%～ 50%。這就可以保證在內(nèi)部故障、短路電流較小時，差動保護還能有足夠的靈敏度。在內(nèi)部故障，短路電流較大時，雖然也有制動作用，但通過適當(dāng)選取制動系數(shù)，可以做到在有制動的情況下，也能保證所需的靈敏度。在外部故障時，短路電流全部為制動電流，提高了保護的動作值，而差動回路的電流只是不平衡電流，可保證差動保護可靠不動作。 （ 3） 勵磁涌流檢測部分 為防止變壓器的勵磁涌流引起縱差動保護誤動作，而設(shè)置勵磁涌流檢測部分，其輸出時作為一個制動量，使差動保護制動。在現(xiàn)代變壓器差動保護中，一般是以提取勵磁涌流的以下特征作為勵磁涌流的判 據(jù)，并且作為制動量。 1） 提取勵磁涌流中