【正文】 多側磁制動特性的BCH4型差動繼電器；鑒別涌流間斷角的差動繼電器；二次諧波制動的差動繼電器。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勵磁涌流的能力得到提高。由于一般中小型變壓器勵磁涌流的倍數較大，因此往往采用躲過勵磁涌流的能力較強的BCH－2型差動繼電器，所以對本設計所選的變壓器采用BCH－2型繼電器構成的縱聯差動保護。BCH－2型繼電器構成的變壓器縱聯差動保護的整定計算。一、基本側電流的確定。在變壓器的各側中選二次側電流最大的一側為基本側。各側二次電流的計算方法如下：按額定電壓及變壓器的最大容量計算各側一次額定電流為：高壓側（110KV側）： 中壓側（35KV側）： 低壓側（10KV側）： 選擇電流互感器變比為：式中： —— 高壓側（110KV側）計算變比； —— 中壓側（35KV側）計算變比；—— 低壓側（10KV側）計算變比；——電流互感器接線系數，三角形接線時為，星型接線時為1。由電流互感器的計算變比選擇實際變比為： 電流互感器二次電流分別為：高壓側：中壓側：低壓側：因為110KV側二次額定電流最大，所以選擇110KV側為基本側。二、計算各側外部短路時的最大短路電流由所選的變壓器型號為SFSZL731500/110（KVA/KV）可知其各參數為：額定電壓： KV額定容量： WVA 連接組號：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)網絡圖等效化簡后得出如圖62所示的等值電路圖，其電抗值參照線路計算時的數值。系統(tǒng)最大運行方式下： X1= X2=系統(tǒng)最小運行方式下： X1= X2=X3= XT1= XT2= XT3= 圖62 　　　　　　　　　　　　　　 　圖63因為SS2兩系統(tǒng)電壓等級相同，所以可以合并為一個電源，其等效電路圖為圖63所示：最大運行方式下：最小運行方式下： 對圖3進行化簡得到如圖4所示的等效電路圖： 最大運行方式下：X5=X3+X4=+=最小運行方式下：X5=X3+X4=+=計算當35KV外部短路時的最大和最小短路電流為： 將35KV側的電抗歸算到 基本級（110KV）側，則： 圖64因為35KV側變壓器的電抗為負值，所以可以忽略不計，由此可得： 計算當10KV外部短路時的最大和最小短路電流為：將10KV側的電抗值歸算到基本側（110KV）側，則： 因為35KV側外部短路發(fā)生三相短路時的短路電流最大，所以就取最大外部短路電流為： 三、保護裝置動作電流的確定。保護裝置的動作電流可按下面三個條件決定：躲過變壓器的勵磁涌流 Kk——可靠系數，； INB——基本側變壓器的額定電流。 躲過電流互感器二次回路斷線時變壓器的最大負荷電流 Kk ——可靠系數,； ILmax——變壓器基本側的最大負荷電流,當無法確定時,可用基本側變壓器的額定電流。躲過外部短路時的最大不平衡電流 式中 fi ——電流互感器容許最大相對誤差，；Ktx ——電流互感器同型系數，不同時取1；Kfzq ——非同期分量引起的誤差,取為1； ——變壓器的高中壓側由于改變分接頭引起的相對誤差,一般采用調壓范圍的一半。取上述三個條件的最大值作為保護動作電流的計算值，=1755A基本側繼電器匝數的確定?；緜壤^電器的動作電流可按下式計算：基本側繼電器的匝數為： 　　　　所以按繼電器實際抽頭選用差動線圈的整定匝數為：根據選用的基本側工作線圈匝數，計算出繼電器的實際動作電流和保護的一次動作電流為：確定非基本側工作線圈和平衡線圈的匝數 　 　選取實際工作線圈匝數為：計算由于整定匝數與計算匝數不等產生的相對誤差 　　　相對誤差，所以應將實際值代入公式重新計算動作電流得： 則基本側的動作電流為： 差動線圈的匝數為：由于精確計算匝數大于原整定匝數，故仍可選取保護的靈敏性校驗。當系統(tǒng)最小運行方式下，10KV側出口處發(fā)生兩相短路時，保護裝置的靈敏系數最底。則： 滿足要求第7章 母線保護 引言在發(fā)電廠和變電站中，戶外和戶內配電裝置的母線是電能集中與分配的重要環(huán)節(jié)，它的安全運行對不間斷供電具有極為重要的意義。雖然對母線進行著嚴格的監(jiān)視和維護，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；電壓互感器或裝于母線與斷路器之間的電流互感器故障；母線隔離開關在操作時絕緣子損壞；運行人員的誤操作等。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，在故障母線修復期間或切換到另一組母線所必須的時間內停電；樞紐變電站高壓母線故障時。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)定運行。 母線故障的保護方式母線保護方式總的可分為兩大類：一類為利用供電元件的保護來切除母線故障，另一類為裝設母線的專用保護裝置。 利用供電元件的保護當發(fā)電廠和變電站的母線上短路時，若連接在母線上的供電元件的保護裝置能夠保證系統(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，一般不需要裝設母線專用保護，而利用供電元件的保護切除母線故障。這種母線保護方式簡單、經濟，但切除故障的時間較長。因此，它只應用于不太重要的較低電壓的網絡中。 裝設專門的母線保護在下列情況下，母線應裝設專用保護裝置：一、110KV及以上電壓等級電網的發(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；三、35～66KV電網中重要變電站的35～66KV雙母線或分段單母線，當母聯或分段斷路器上裝設解列裝置和其它自動裝置后，仍不滿足電力系統(tǒng)安全運行時；四、對于發(fā)電廠和主要變電站的1～10KV分段單母線或并列運行的雙母線，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。母線專用保護應能保證快速性和選擇性，并應有足夠的靈敏性和工作可靠性。按差動原理構成的母線保護得到了廣泛的應用。在直接接地系統(tǒng)中，母線保護采用三相式接線，以便反應相間短路。在非直接接地系統(tǒng)中可采用兩相式接線。 母線保護的原理為滿足速動性和選擇性的要求，母線保護都是按差動原理構成的。實現母線差動保護所必須考慮的特點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)電機等）。因此，就不像發(fā)電機的差動保護那樣，只用簡單的接線加以實現。但不管母線上元件有多少，實現差動保護的基本原則仍是適用的，即：在正常運行以及母線范圍以外故障時，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；當母線上發(fā)生故障時，所有與電源連接的元件都向故障點供給短路電流，而在供電給負荷的連接元件中電流等于零，因此，∑I=Id（短路點的總電流）；如從每個連接元件中電流的相位來看，則在正常運行以及外部故障時，至少有一個元件中的電流相位和其余元件中的電流相位是相反的，具體說來，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。而當母線故障時，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。 先結合以上原則，舉例說明如下。 完全電流差動母線保護在母線的所有連接元件上裝設具有相同變比和特性的電流互感器。因為在一次側電流總和為零時，母線保護用電流互感器必須具有相同的變比，才能保證二次側的電流總和也為零。所有互感器的二次線圈在母線側的端子互相連接，另一端的端子也互相連接，然后接入差動繼電器。這樣，繼電器中的電流即為各個二次電流的向量和。在正常運行及外部故障時，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；而當母線上故障時，則所有與電源連接的元件都向短路點供給短路電流，于是流入繼電器的電流為即為故障點的全部短路電流，此電流足夠使繼電器動作而起動出口繼電器，使斷路器一一跳閘。差動繼電器的起動電流應按如下條件考慮，并選擇其中較大的一個： 一、躲開外部故障時所產生的最大不平衡電流，當所有電流互感器均按10%誤差曲線選擇，且差動繼電器采用具有速飽和鐵心的繼電器時，：式中： Kk ——可靠系數，； Idmax——在母線范圍外任一連接元件上短路時，流入差動保護電流互感 器的最大短路電流； ——保護用電流互感器的變比。二、由于母線差動保護電流回路中連接的元件較多，接線復雜，因此，電流互感器二次回路斷線的機率就比較大，為了防止在正常運行情況下，任一電流互感器二次回路斷線時，引起保護裝置誤動作，起動電流應大于任一連接元件中最大的負荷電流Ifmax，即：　 當保護范圍內部故障時，應采用下式校驗靈敏系數，其值一般應不低于2，在母線上發(fā)生故障的最小短路電流值。 這種保護方式適用與單母線或雙母線經常只有一組母線運行的情況。 電壓差動母線保護若將電流型差動繼電器（內阻很小，約幾歐）換成內阻很高，~，即構成電壓差動母線保護也稱作高阻抗式母差保護。這種保護實際上是利用差動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重飽和造成保護誤動作。這種保護方式接線簡單、動作速度快（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合，國內已在推廣使用。 具有比率制動特性的電流差動母線保護 這種保護，因差動回路總電阻約200Ω，故又稱作中阻抗式母差保護。它與低、高阻抗式母差保護相比具有減小了外部短路時的不平衡電流，防止內部短路時可能出現的過電壓等優(yōu)點。另外，采用比率制動特性保證了動作電流的選擇性并提高了母線故障動作的靈敏性。第8章 電力電容器保護 引言對供電負荷比較大、用戶功率因數又低的用戶變配電站，為了補償無功功率、降低線路損耗、改善電壓水平，一般裝設并聯電容器組作為無功補償裝置，以提高工業(yè)企業(yè)的功率因數，減低供電線路的損耗，節(jié)約電能，提高供電電壓的質量。要保證電容器組能夠安全可靠地運行，防止擊穿、爆炸和引起火災等嚴重的事故，除了要求在電容器的制造、安裝和運行維護方面創(chuàng)造良好的條件外，還應當裝設性能良好的繼電保護裝置，它是當電容器損壞后防止事故擴大的重要措施。 電容器的故障類型和保護方式 電容器的故障類型 電容器往往因產品質量和運行管理等問題引起故障和不正常工作狀態(tài)，常見的有滲油、漏油、箱殼膨脹等現象。一臺電力電容器內部一般由許多電容單元經串、并聯組成。當一個或幾個電容單元擊穿或損壞時，局部產生的熱量會使箱殼膨脹，如不及時隔離，將逐步擴展乃至形成極間短路，導致箱殼爆裂等事故。所以電力電容器的繼電保護，除應考慮主絕緣破壞與引線等故障外，還應重視電容器內部各元件的故障。配置6~10KV并聯電容器的保護時一般考慮下列幾種故障及異常運行狀態(tài)：一、電容器組與斷路器之間連線上的短路二、單臺電容器內部極間短路三、電容器組多臺電容器故障四、電容器組過負荷五、母線電壓升高六、電容器組失壓 電容器的保護方式 一、電容器組和斷路器之間連接線上短路的保護容量在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，對于電容器組和斷路器之間連接線上的保護，應該裝設瞬時或短延時過電流保護，保護裝置動作于斷路器跳閘。容量在400kvar以下的電容器組，可采用負荷開關操作，其負荷開關至電容器組饋電線路的保護相應地有熔斷器作為