【正文】 要包括：（1）由于外部短路或過負(fù)荷而引起的過流電流；（2）油管漏油而造成的油面降低；（3）變壓器中性點(diǎn)電壓升高或由于外加電壓過高而引起的過勵磁等。為了防止變壓器發(fā)生各種類型故障和不正常運(yùn)行時造成不應(yīng)有的損失，保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)一系列的保護(hù)裝置。 變電站主變保護(hù)的配置當(dāng)在變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障（包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經(jīng)電弧電阻的接地短路）時，由于故障點(diǎn)電流和電弧的作用，將使變壓器及其它絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們將從油箱流向油枕的上部。當(dāng)故障嚴(yán)重時，油會迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部故障時的這一特點(diǎn)構(gòu)成的反應(yīng)于上述氣體而動作的保護(hù)裝置，稱為瓦斯保護(hù)。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。瓦斯保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，且動作迅速，靈敏性高，接線簡單，它與差動保護(hù)一起構(gòu)成主變壓器的主保護(hù)。差動保護(hù)用來保護(hù)變壓器繞組，套管及引出線上的相間短路．匝間短路及接地短路。用比較被保護(hù)線路（或元件）兩端電流大小和方向（相位）的方法；而構(gòu)成的保護(hù)稱為縱差動保護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)這種比較，在線路兩端應(yīng)裝設(shè)型號及變比完全相同的電流互感器，并按一定的方式將它們的二次回路連接起來。連接的原則是，在正常運(yùn)行及外部短路時，繼電器中沒有電流，而在被保護(hù)內(nèi)部短路時，繼電器內(nèi)側(cè)流過全部短路電流（二次值）正常運(yùn)行及外部短路時，線路兩端的電流II，III的大小及方向一致，因此繼電器不會動作。在兩端電流互感器之間的線路范圍內(nèi)發(fā)生短路時，兩側(cè)電源都向短路點(diǎn)提供短路電流，故流進(jìn)繼電器的電流≠0，由于流進(jìn)繼電器的這個電流很大，故繼電器動作。目前縱差動保護(hù)普遍采用環(huán)流法的接線方式。這種接線的特點(diǎn)是，當(dāng)線路兩端電流互感器．的同極性端子。順著同一方向安裝的情況下，用輔助導(dǎo)線將它們的異性端子連接起來，再將差動繼電器ＣＪ的線圈并聯(lián)接入。正常運(yùn)行及外部短路時，線路兩端的電流．的方向一致。設(shè)電流互感器的變比為，則二次電流分別為．由于此時＝故流進(jìn)繼電器的電流為，因此繼電器不會動作。在兩端電流互感器之間的線路范圍內(nèi)發(fā)生短路時，兩側(cè)電源都向短路點(diǎn)供出短路電流，結(jié)果使的方向發(fā)生改變。此時故障點(diǎn)的總短路電流，故流進(jìn)繼電器的電注為，由于流進(jìn)繼電器的這個電流很大，故繼電器動作，被保護(hù)線路兩側(cè)斷路器跳閘使故障線路瞬時切除。一期主變型號為SFSZ931500/110的差動保護(hù)整定計算： 1． 最小運(yùn)行方式(1) 110kV母線短路=1/100/115= kA (2) 10kV母線短路=1/100/= kA在最大負(fù)荷時,保護(hù)不應(yīng)誤動作,=()Ieb=*31500/( *115)/(200/5)=制動特性曲線上升開始產(chǎn)生制動的一點(diǎn)(即拐點(diǎn))電流,(即為制動電流大到一定程度開始產(chǎn)生制動作用的電流值)=() Ieb=*31500/( *115)/(200/5)=*計算各側(cè)一次額定電流，選擇保護(hù)用電流互感器變比，確定差動保護(hù)各臂中的二次額定電流（以10kV側(cè)為基準(zhǔn)側(cè)）結(jié)果如下：采用BCH2型差動繼電器表（61）表（61）BCH2型差動繼電器名稱各側(cè)數(shù)值額定電壓(kV)110額定電流(A)電流互感器接線方式Δy電流互感器一次電流計算值選用電流互感器變比1000/54000/5電流互感器二次額定電流Ie2(A)一期主變型號為SFSZ931500/110的差動保護(hù)校驗(yàn)計算：1． 躲過變壓器的勵磁涌流 躲過外部短路時最大不平衡電流整定 =(1++)1/100/=3. =取=12 匝 =10 匝 =2 匝繼電器實(shí)際動作電流=60/12=5 A保護(hù)裝置的動作電流=5800=4000 A4. =125．=+10= 6．初步選取短路線圈抽頭B1B2通過變壓器空載實(shí)驗(yàn)7．在最小遠(yuǎn)行方式下 110kV 母線短路 =1/100/115= kA 10kV 母線短路 =1/100/= kA 10kV側(cè)短路電流最小，應(yīng)按10kV側(cè)效驗(yàn)靈敏度 =11470/4000=2靈敏系數(shù)滿足要求，故選用BCH2型差動型繼電器。：復(fù)合電壓過流保護(hù)為反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)。本次所設(shè)計的變電站，110kV、35kV側(cè)均有電源，因此在變壓器三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)復(fù)合電壓過流保護(hù)。110kV側(cè)后備保護(hù)動作時限最小，且加方向元件，動作功率方向取為由變壓器指向母線。110kV、35kV、10kV的后備保護(hù)均動作于跳開本側(cè)斷路器。在110kV側(cè)另加裝一套不帶方向的后備保護(hù)，其時限比三側(cè)保護(hù)最大的時限大一個階梯時限△t,保護(hù)動作于跳三側(cè)斷路器，作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。低電壓元件的作用是保證并列運(yùn)行變壓器在一臺主變壓器忽然斷開或電動機(jī)自起動不動作，因此，電流元件的整定值就可以不考慮出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，而是按變壓器額定電流來整定。 Idz=kk/kh* Ieb=*低電壓元件動作電壓:Udz=()Ueb=*100=60V負(fù)序電壓元件動作電壓： ==*100=6V變壓器的過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對稱過負(fù)荷引起的過電流。保護(hù)用一個電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時動作于信號。本次設(shè)計的變電站的雙三繞組降壓變壓器，只需兩側(cè)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。Idz=kk/kh* Ieb=*接地故障是電力系統(tǒng)中最常見的一種故障，因此，對于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)用作變壓器主保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。當(dāng)變壓器的中性點(diǎn)采用連接接地的運(yùn)行方式時，其接地保護(hù)可用一般的零序電流保護(hù)，為了取得零序電流，通常將保護(hù)接在中性點(diǎn)接地線的電流互感上，正常情況下，因，即電流互感器中沒有電流，零序電流保護(hù)不動作。發(fā)生接地短路時，出現(xiàn)零序電流，當(dāng)它大于保護(hù)的動作電流，則電流繼電器動作經(jīng)時間繼電器的延時后，跳開變壓器兩側(cè)的斷路器。零序電流保護(hù)的動作電流應(yīng)大于該側(cè)母線引出線零序電流保護(hù)后備段的動作電流，即按靈敏度相配合的條件來整定，保護(hù)的動作時限也要比后備的時限大一個。當(dāng)變電所中有兩臺以上變壓器并聯(lián)運(yùn)行時，通常只有一部分變壓器的中性點(diǎn)接地，而另一部分變壓器的中性點(diǎn)則不接地。這時不僅在中性點(diǎn)不接地的變壓器上無法實(shí)施零序電流保護(hù)，而且在發(fā)生接地故障時，對分級絕緣變壓器因過電壓而遭受損壞，目前廣泛采用一種由零序電流元件和零序電壓元件組成的零序保護(hù)。6．2．4以下是二期新增型號為SFSZ920000/110的主變壓器的保護(hù)整定計算：（一）、 差動保護(hù)計算：在最大負(fù)荷時,保護(hù)不應(yīng)誤動作, =()Ieb=*20000/( *115)/(200/5)= 制動特性曲線上升開始產(chǎn)生制動的一點(diǎn)(即拐點(diǎn))電流,(即為制動電流大到一定程度開始產(chǎn)生制動作用的電流值)=() Ieb=*20000/( *115)/(200/5)=* （二）、復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)低電壓元件的作用是保證并列運(yùn)行變壓器在一臺主變壓器忽然斷開或電動機(jī)自起動不動作，因此，電流元件的整定值就可以不考慮出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，而是按變壓器額定電流來整定。 Idz=kk/kh* Ieb=*低電壓元件動作電壓:Udz=()Ueb=*100=60V負(fù)序電壓元件動作電壓: ==*100=6V（三）、變壓器的過負(fù)荷保護(hù)：Idz=kk/kh* Ieb=*第七章 10kV高壓開關(guān)柜的選擇 進(jìn)線柜 斷路器 1）、額定電壓的選擇： ≥ ==10=(kV) : 為最高允許工作電壓 ：為電網(wǎng)最高運(yùn)行電壓 2）、額定電流的選擇： ≥：額定電流 ：最大工作電流 考慮到變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故相應(yīng)回路的==*(*10+20/*10)= 3）、開斷電流選擇 ≥= (kA) ：為額定開斷電流 4）、按斷路關(guān)合電流選擇 ≥= (kV) ：額定斷路關(guān)合電流 ：短路電流最大沖擊電流據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇ZN2812/315040型真空斷路器，參數(shù)如下： 額定電壓：10kV 最高工作電壓：12kV 額定電流：3150A 額定開斷電流：40kA 動穩(wěn)定電流（峰值）：100kA 熱穩(wěn)定電流（4s有效值）：40kA 額定關(guān)合電流（峰值）：100kA 故有分閘時間： 5）、效驗(yàn)熱穩(wěn)定 ：計算時間 ：短路器的斷開時間 ：繼電保護(hù)的動作時間，取后備保護(hù)的時間2s =+2=因td1s導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，則： 即： 熱穩(wěn)定滿足要求 6）、動穩(wěn)定效驗(yàn): ==100kA，滿足動穩(wěn)定要求。故選擇ZN2812/315040真空斷路器能滿足要求，由上述設(shè)計可列表（81）：表（81）設(shè)備項(xiàng)目ZN2812/315040產(chǎn) 品 數(shù) 據(jù)計 算 數(shù) 據(jù) kV10 kV10 kV≥3150A3122A≥100 kA≥l40 kA3122A≥100 kA kA6400 隔離開關(guān)1）、額定電壓≥=10kV2）、額定電流=*(*10+20/*10)=根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以初步選擇GN310/4000型戶外隔離開關(guān)，參數(shù)如下： 額定電壓：10 kV 動穩(wěn)態(tài)電流峰值：200kA 額定電流：4000 A 熱穩(wěn)態(tài)電流（4s）：120 kA3）、熱穩(wěn)定效驗(yàn)= 即: 滿足熱穩(wěn)定要求4)、動穩(wěn)定校驗(yàn):==200kA 滿足動穩(wěn)定要求故選擇GN310/4000型戶外獨(dú)立式隔離開關(guān)能滿足要求,由上述設(shè)計可列表（82）:表（82）設(shè)備項(xiàng)目GN310/4000產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)≥10kV10kV≥4000A3122A≥200kA57600kA 電流互感器的選擇:1)、額定電壓≥=10kV2)、額定電流=*(*10+20/*10)=根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以初步選擇LMZJ110型戶外獨(dú)立式電流互感器,其技術(shù)參數(shù)如下:額定電流比:4000/5A 1s熱穩(wěn)定倍數(shù):50 動穩(wěn)定倍數(shù):903)、熱穩(wěn)定校驗(yàn):= =() 1=(504000103)21=40000(kA2S) 滿足熱穩(wěn)定要求4)、動穩(wěn)定校驗(yàn): = =904000103=360(kA) 滿足動穩(wěn)定要求故選擇LMZJ110型戶外獨(dú)立式電流互感器能滿足要求,由上述設(shè)計可列表（83）: 表（83）設(shè)備項(xiàng)目LMZJ110產(chǎn)品數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)≥10kV10kV≥4000A3122A≥360kA140000 10kV側(cè)電壓互感器: 10kV側(cè)電壓互感器采用JDXF10型電壓互感器，它是單相、三繞組、澆“注”式、戶內(nèi)型電壓互感器，具有三組次級。其初級繞組額定電壓為10/kV，額定二次負(fù)荷100VA。 出線回路開關(guān)柜的選擇: 斷路器的選擇:ZN2810/63040戶內(nèi)高壓真空斷路器。 電流互感器的選擇:AS12/150B/2S戶內(nèi)澆注式電流互感器。額定電流比2000/5,額定短時熱電流40kA,額定動穩(wěn)定100kA。 高壓熔斷器的選擇:電壓互感器:RN210/；站用變選擇R1210戶內(nèi)高壓限流熔斷器 隔離開關(guān)的選擇: GN310/4000型戶內(nèi)隔離開關(guān)。第八章 10kV高壓開關(guān)柜的控制、信號系統(tǒng)設(shè)計一、斷路器的控制、信號回路設(shè)計原則１）控制、信號回路一般分為控制保護(hù)回路、合閘回路、事故信號回路、預(yù)告信號回路、隔離開關(guān)與斷路器閉鎖回路等；２）斷路器的控制、信號回路電源取決于操動機(jī)構(gòu)的形式和控制電源的種類，斷路器一般采用電磁或彈簧操動機(jī)構(gòu)，彈簧操動機(jī)構(gòu)的控制電源可用直流電源也可用交流，電磁操動機(jī)構(gòu)的控制電源要用直流；３）斷路器的控制、信號回路接線可采用燈光監(jiān)視方式或音響監(jiān)視方式，工業(yè)企業(yè)一般采用燈光監(jiān)視的接線方式；４）斷路器的控制、信號回路的接線要求：①應(yīng)能監(jiān)視電源保護(hù)裝置（熔斷器或低壓斷路器）及跳、合閘回路的完整性（在合閘線圈及合閘接觸器線圈上不允許并接電阻）；②應(yīng)能指示斷路器合閘與跳閘的位置狀態(tài)，自動合閘或跳閘應(yīng)有明顯信號；③有防止斷路器跳躍（簡稱“防跳”）的閉鎖裝置；④合閘或跳閘完成后應(yīng)使命令脈沖自動解除；⑤接線應(yīng)簡單可靠，使用電纜線最少。５）當(dāng)斷路器控制電源采用硅整流器帶電容儲能的直流系統(tǒng)時，對斷路器的控制保護(hù)回路的補(bǔ)充如下：①為了在故障時減小儲能電容器能量的過多消耗，應(yīng)將回路內(nèi)的指示燈常接負(fù)荷的正極，即人控電源+KM小母線改接至另外的+XM或+DM小母線的電源回路；②由于上述原因控制回路正電源的監(jiān)視應(yīng)采用其他辦法，如重要回路采用合閘位置繼電器監(jiān)視；６）斷路器的事故跳閘信號回路采用不對應(yīng)原理的接線，當(dāng)斷路器為電磁或彈簧操動時利用控制開關(guān)與操動機(jī)構(gòu)輔助觸點(diǎn)構(gòu)成不對應(yīng)接線；７）各斷路器應(yīng)有事故跳閘信號能使中央信號裝置發(fā)出音響及燈光信號、用燈光（平光或閃光）表示本回路發(fā)生事故，并用信號繼電