【正文】 多側(cè)磁制動(dòng)特性的BCH4型差動(dòng)繼電器；鑒別涌流間斷角的差動(dòng)繼電器；二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。其中BCH－2型繼電器是利用短路線圈的二次傳變作用使繼電器躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力得到提高。由于一般中小型變壓器勵(lì)磁涌流的倍數(shù)較大，因此往往采用躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力較強(qiáng)的BCH－2型差動(dòng)繼電器，所以對(duì)本設(shè)計(jì)所選的變壓器采用BCH－2型繼電器構(gòu)成的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。BCH－2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算。一、基本側(cè)電流的確定。在變壓器的各側(cè)中選二次側(cè)電流最大的一側(cè)為基本側(cè)。各側(cè)二次電流的計(jì)算方法如下：按額定電壓及變壓器的最大容量計(jì)算各側(cè)一次額定電流為：高壓側(cè)（110KV側(cè)）： 中壓側(cè)（35KV側(cè)）： 低壓側(cè)（10KV側(cè)）： 選擇電流互感器變比為：式中： —— 高壓側(cè)（110KV側(cè)）計(jì)算變比； —— 中壓側(cè)（35KV側(cè)）計(jì)算變比；—— 低壓側(cè)（10KV側(cè)）計(jì)算變比；——電流互感器接線系數(shù)，三角形接線時(shí)為，星型接線時(shí)為1。由電流互感器的計(jì)算變比選擇實(shí)際變比為： 電流互感器二次電流分別為：高壓側(cè)：中壓側(cè)：低壓側(cè)：因?yàn)?10KV側(cè)二次額定電流最大，所以選擇110KV側(cè)為基本側(cè)。二、計(jì)算各側(cè)外部短路時(shí)的最大短路電流由所選的變壓器型號(hào)為SFSZL731500/110（KVA/KV）可知其各參數(shù)為：額定電壓： KV額定容量： WVA 連接組號(hào)：YN yn0 d11阻抗電壓：US12%= US13%= US23%=則系統(tǒng)接線圖如圖61所示： 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖6１將系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖等效化簡(jiǎn)后得出如圖62所示的等值電路圖，其電抗值參照線路計(jì)算時(shí)的數(shù)值。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下： X1= X2=系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下： X1= X2=X3= XT1= XT2= XT3= 圖62 　　　　　　　　　　　　　　 　圖63因?yàn)镾S2兩系統(tǒng)電壓等級(jí)相同，所以可以合并為一個(gè)電源，其等效電路圖為圖63所示：最大運(yùn)行方式下：最小運(yùn)行方式下： 對(duì)圖3進(jìn)行化簡(jiǎn)得到如圖4所示的等效電路圖： 最大運(yùn)行方式下：X5=X3+X4=+=最小運(yùn)行方式下：X5=X3+X4=+=計(jì)算當(dāng)35KV外部短路時(shí)的最大和最小短路電流為： 將35KV側(cè)的電抗歸算到 基本級(jí)（110KV）側(cè)，則： 圖64因?yàn)?5KV側(cè)變壓器的電抗為負(fù)值，所以可以忽略不計(jì)，由此可得： 計(jì)算當(dāng)10KV外部短路時(shí)的最大和最小短路電流為：將10KV側(cè)的電抗值歸算到基本側(cè)（110KV）側(cè)，則： 因?yàn)?5KV側(cè)外部短路發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流最大，所以就取最大外部短路電流為： 三、保護(hù)裝置動(dòng)作電流的確定。保護(hù)裝置的動(dòng)作電流可按下面三個(gè)條件決定：躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流 Kk——可靠系數(shù)，； INB——基本側(cè)變壓器的額定電流。 躲過(guò)電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流 Kk ——可靠系數(shù),； ILmax——變壓器基本側(cè)的最大負(fù)荷電流,當(dāng)無(wú)法確定時(shí),可用基本側(cè)變壓器的額定電流。躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流 式中 fi ——電流互感器容許最大相對(duì)誤差，；Ktx ——電流互感器同型系數(shù)，不同時(shí)取1；Kfzq ——非同期分量引起的誤差,取為1； ——變壓器的高中壓側(cè)由于改變分接頭引起的相對(duì)誤差,一般采用調(diào)壓范圍的一半。取上述三個(gè)條件的最大值作為保護(hù)動(dòng)作電流的計(jì)算值，=1755A基本側(cè)繼電器匝數(shù)的確定?；緜?cè)繼電器的動(dòng)作電流可按下式計(jì)算：基本側(cè)繼電器的匝數(shù)為： 　　　　所以按繼電器實(shí)際抽頭選用差動(dòng)線圈的整定匝數(shù)為：根據(jù)選用的基本側(cè)工作線圈匝數(shù)，計(jì)算出繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流和保護(hù)的一次動(dòng)作電流為：確定非基本側(cè)工作線圈和平衡線圈的匝數(shù) 　 　選取實(shí)際工作線圈匝數(shù)為：計(jì)算由于整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等產(chǎn)生的相對(duì)誤差 　　　相對(duì)誤差，所以應(yīng)將實(shí)際值代入公式重新計(jì)算動(dòng)作電流得： 則基本側(cè)的動(dòng)作電流為： 差動(dòng)線圈的匝數(shù)為：由于精確計(jì)算匝數(shù)大于原整定匝數(shù)，故仍可選取保護(hù)的靈敏性校驗(yàn)。當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，10KV側(cè)出口處發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)最底。則： 滿足要求第7章 母線保護(hù) 引言在發(fā)電廠和變電站中，戶外和戶內(nèi)配電裝置的母線是電能集中與分配的重要環(huán)節(jié)，它的安全運(yùn)行對(duì)不間斷供電具有極為重要的意義。雖然對(duì)母線進(jìn)行著嚴(yán)格的監(jiān)視和維護(hù)，但它仍有可能發(fā)生故障。母線故障的原因一般是：母線絕緣子及套管閃絡(luò)；電壓互感器或裝于母線與斷路器之間的電流互感器故障；母線隔離開(kāi)關(guān)在操作時(shí)絕緣子損壞；運(yùn)行人員的誤操作等。母線故障是發(fā)電廠和變電站中電氣設(shè)備最重要的故障之一，它將使連接在故障母線上的所有元件，在故障母線修復(fù)期間或切換到另一組母線所必須的時(shí)間內(nèi)停電；樞紐變電站高壓母線故障時(shí)。由于母線電壓降低，若不快速切除故障，將破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 母線故障的保護(hù)方式母線保護(hù)方式總的可分為兩大類：一類為利用供電元件的保護(hù)來(lái)切除母線故障，另一類為裝設(shè)母線的專用保護(hù)裝置。 利用供電元件的保護(hù)當(dāng)發(fā)電廠和變電站的母線上短路時(shí)，若連接在母線上的供電元件的保護(hù)裝置能夠保證系統(tǒng)所要求的快速性、選擇性、靈敏性的條件，并且在主要發(fā)電廠廠用電母線上殘余電壓不低于允許值（一般要求不底于50%～60% Urat）時(shí)，一般不需要裝設(shè)母線專用保護(hù)，而利用供電元件的保護(hù)切除母線故障。這種母線保護(hù)方式簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但切除故障的時(shí)間較長(zhǎng)。因此，它只應(yīng)用于不太重要的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中。 裝設(shè)專門(mén)的母線保護(hù)在下列情況下，母線應(yīng)裝設(shè)專用保護(hù)裝置：一、110KV及以上電壓等級(jí)電網(wǎng)的發(fā)電廠、變電站雙母線和分段單母線；二、110KV及以上的單母線，重要的發(fā)電廠或110KV及以上重要變電站的35KV～66KV母線，按電力系統(tǒng)穩(wěn)定和保證母線電壓等要求，需要快速切除母線故障時(shí)；三、35～66KV電網(wǎng)中重要變電站的35～66KV雙母線或分段單母線，當(dāng)母聯(lián)或分段斷路器上裝設(shè)解列裝置和其它自動(dòng)裝置后，仍不滿足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí)；四、對(duì)于發(fā)電廠和主要變電站的1～10KV分段單母線或并列運(yùn)行的雙母線，須快速而有選擇性地切除一段或一組母線上的故障，或因線路斷路器系按電抗器后短路選擇不允許切除線路電抗器前的短路時(shí)。母線專用保護(hù)應(yīng)能保證快速性和選擇性，并應(yīng)有足夠的靈敏性和工作可靠性。按差動(dòng)原理構(gòu)成的母線保護(hù)得到了廣泛的應(yīng)用。在直接接地系統(tǒng)中，母線保護(hù)采用三相式接線，以便反應(yīng)相間短路。在非直接接地系統(tǒng)中可采用兩相式接線。 母線保護(hù)的原理為滿足速動(dòng)性和選擇性的要求，母線保護(hù)都是按差動(dòng)原理構(gòu)成的。實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)保護(hù)所必須考慮的特點(diǎn)是在母線上一般連接著較多的電氣元件（如線路、變壓器、發(fā)電機(jī)等）。因此，就不像發(fā)電機(jī)的差動(dòng)保護(hù)那樣，只用簡(jiǎn)單的接線加以實(shí)現(xiàn)。但不管母線上元件有多少，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的基本原則仍是適用的，即：在正常運(yùn)行以及母線范圍以外故障時(shí)，在母線上所有的元件中，流入的電流和流出電流相等，或表示為∑I=0；當(dāng)母線上發(fā)生故障時(shí)，所有與電源連接的元件都向故障點(diǎn)供給短路電流，而在供電給負(fù)荷的連接元件中電流等于零，因此，∑I=Id（短路點(diǎn)的總電流）；如從每個(gè)連接元件中電流的相位來(lái)看，則在正常運(yùn)行以及外部故障時(shí)，至少有一個(gè)元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體說(shuō)來(lái)，就是電流流入的元件和電流流出的元件這兩者的相位相反。而當(dāng)母線故障時(shí)，除電流等于零的元件以外，其它元件中的電流則是同相位的。 先結(jié)合以上原則，舉例說(shuō)明如下。 完全電流差動(dòng)母線保護(hù)在母線的所有連接元件上裝設(shè)具有相同變比和特性的電流互感器。因?yàn)樵谝淮蝹?cè)電流總和為零時(shí)，母線保護(hù)用電流互感器必須具有相同的變比，才能保證二次側(cè)的電流總和也為零。所有互感器的二次線圈在母線側(cè)的端子互相連接，另一端的端子也互相連接，然后接入差動(dòng)繼電器。這樣，繼電器中的電流即為各個(gè)二次電流的向量和。在正常運(yùn)行及外部故障時(shí)，流入繼電器的是由于各互感器的特性不同二引起的不平衡電流；而當(dāng)母線上故障時(shí)，則所有與電源連接的元件都向短路點(diǎn)供給短路電流，于是流入繼電器的電流為即為故障點(diǎn)的全部短路電流，此電流足夠使繼電器動(dòng)作而起動(dòng)出口繼電器，使斷路器一一跳閘。差動(dòng)繼電器的起動(dòng)電流應(yīng)按如下條件考慮，并選擇其中較大的一個(gè)： 一、躲開(kāi)外部故障時(shí)所產(chǎn)生的最大不平衡電流，當(dāng)所有電流互感器均按10%誤差曲線選擇，且差動(dòng)繼電器采用具有速飽和鐵心的繼電器時(shí)，：式中： Kk ——可靠系數(shù)，； Idmax——在母線范圍外任一連接元件上短路時(shí)，流入差動(dòng)保護(hù)電流互感 器的最大短路電流； ——保護(hù)用電流互感器的變比。二、由于母線差動(dòng)保護(hù)電流回路中連接的元件較多，接線復(fù)雜，因此，電流互感器二次回路斷線的機(jī)率就比較大，為了防止在正常運(yùn)行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時(shí)，引起保護(hù)裝置誤動(dòng)作，起動(dòng)電流應(yīng)大于任一連接元件中最大的負(fù)荷電流Ifmax，即：　 當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，應(yīng)采用下式校驗(yàn)靈敏系數(shù)，其值一般應(yīng)不低于2，在母線上發(fā)生故障的最小短路電流值。 這種保護(hù)方式適用與單母線或雙母線經(jīng)常只有一組母線運(yùn)行的情況。 電壓差動(dòng)母線保護(hù)若將電流型差動(dòng)繼電器（內(nèi)阻很小，約幾歐）換成內(nèi)阻很高，~，即構(gòu)成電壓差動(dòng)母線保護(hù)也稱作高阻抗式母差保護(hù)。這種保護(hù)實(shí)際上是利用差動(dòng)回路阻抗變化的特征，有效地防止區(qū)外短路因電流互感器嚴(yán)重飽和造成保護(hù)誤動(dòng)作。這種保護(hù)方式接線簡(jiǎn)單、動(dòng)作速度快（幾十毫秒），適用于外部短路電流大、電流互感器鐵芯易于飽和的場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)已在推廣使用。 具有比率制動(dòng)特性的電流差動(dòng)母線保護(hù) 這種保護(hù)，因差動(dòng)回路總電阻約200Ω，故又稱作中阻抗式母差保護(hù)。它與低、高阻抗式母差保護(hù)相比具有減小了外部短路時(shí)的不平衡電流，防止內(nèi)部短路時(shí)可能出現(xiàn)的過(guò)電壓等優(yōu)點(diǎn)。另外，采用比率制動(dòng)特性保證了動(dòng)作電流的選擇性并提高了母線故障動(dòng)作的靈敏性。第8章 電力電容器保護(hù) 引言對(duì)供電負(fù)荷比較大、用戶功率因數(shù)又低的用戶變配電站，為了補(bǔ)償無(wú)功功率、降低線路損耗、改善電壓水平，一般裝設(shè)并聯(lián)電容器組作為無(wú)功補(bǔ)償裝置，以提高工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù)，減低供電線路的損耗，節(jié)約電能，提高供電電壓的質(zhì)量。要保證電容器組能夠安全可靠地運(yùn)行，防止擊穿、爆炸和引起火災(zāi)等嚴(yán)重的事故，除了要求在電容器的制造、安裝和運(yùn)行維護(hù)方面創(chuàng)造良好的條件外，還應(yīng)當(dāng)裝設(shè)性能良好的繼電保護(hù)裝置，它是當(dāng)電容器損壞后防止事故擴(kuò)大的重要措施。 電容器的故障類型和保護(hù)方式 電容器的故障類型 電容器往往因產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)行管理等問(wèn)題引起故障和不正常工作狀態(tài)，常見(jiàn)的有滲油、漏油、箱殼膨脹等現(xiàn)象。一臺(tái)電力電容器內(nèi)部一般由許多電容單元經(jīng)串、并聯(lián)組成。當(dāng)一個(gè)或幾個(gè)電容單元擊穿或損壞時(shí)，局部產(chǎn)生的熱量會(huì)使箱殼膨脹，如不及時(shí)隔離，將逐步擴(kuò)展乃至形成極間短路，導(dǎo)致箱殼爆裂等事故。所以電力電容器的繼電保護(hù)，除應(yīng)考慮主絕緣破壞與引線等故障外，還應(yīng)重視電容器內(nèi)部各元件的故障。配置6~10KV并聯(lián)電容器的保護(hù)時(shí)一般考慮下列幾種故障及異常運(yùn)行狀態(tài)：一、電容器組與斷路器之間連線上的短路二、單臺(tái)電容器內(nèi)部極間短路三、電容器組多臺(tái)電容器故障四、電容器組過(guò)負(fù)荷五、母線電壓升高六、電容器組失壓 電容器的保護(hù)方式 一、電容器組和斷路器之間連接線上短路的保護(hù)容量在400kvar以上的電容器組，一般采用油斷路器和真空斷路器操作，此時(shí)，對(duì)于電容器組和斷路器之間連接線上的保護(hù)，應(yīng)該裝設(shè)瞬時(shí)或短延時(shí)過(guò)電流保護(hù)，保護(hù)裝置動(dòng)作于斷路器跳閘。容量在400kvar以下的電容器組，可采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作，其負(fù)荷開(kāi)關(guān)至電容器組饋電線路的保護(hù)相應(yīng)地有熔斷器作為