【正文】 00及以下QJ50φ50自冷或風(fēng)冷～7000～7500QJ50φ50自冷或風(fēng)冷～7500～10000QJ80φ80自冷或風(fēng)冷～10000以上QJ80φ80自冷或風(fēng)冷～200000以下QJ80φ80強(qiáng)迫油循環(huán)～200000及以上QJ80φ80強(qiáng)迫油循環(huán)～500kV變壓器QJ80φ80強(qiáng)迫油循環(huán)～有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)QJ25φ25所以本設(shè)計(jì)針對(duì)220kV萬(wàn)變電站主變的輕瓦斯保護(hù)的氣體容積整定為250～300ml。 變壓器縱差保護(hù)縱差保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，主要反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障。 對(duì)220kV變壓器縱差保護(hù)的技術(shù)要求 （1）在變壓器空載投入或外部短路切除后產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，縱差保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。（2)在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí),縱差保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。`（3）為提高保護(hù)的靈敏度,縱差保護(hù)應(yīng)具有比率制動(dòng)或標(biāo)積制動(dòng)特性。在短路電流小于起始制動(dòng)電流時(shí)，保護(hù)裝置處于無(wú)制動(dòng)狀態(tài)，其動(dòng)作電流很小(小于額定電流)，保護(hù)具有較高的靈敏度。當(dāng)外部短路電流增大時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作電流又自動(dòng)提高，使其可靠不動(dòng)作。（4 )在最小運(yùn)行方式下，縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)各側(cè)引出線上兩相金屬性短路時(shí)，保護(hù)的靈敏系數(shù)不應(yīng)小于2 。（5）在縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時(shí)， 為防止因電流互感器飽和而使縱差保護(hù)延遲動(dòng)作， 縱差保護(hù)應(yīng)設(shè)差電流速斷輔助保護(hù)，以快速切除上述故障。變壓器縱差保護(hù)方框圖如圖31所示。圖31二次諧波制動(dòng)原理差動(dòng)保護(hù)邏輯框圖 縱差保護(hù)整定計(jì)算內(nèi)容 （1）與縱差保護(hù)有關(guān)的變壓器參數(shù)計(jì)算，包括變壓器的各側(cè)額定電流,電流互感器和中間電流互感器的變比選擇等。 （2）縱差保護(hù)動(dòng)作特性參數(shù)的整定。 （3）縱差保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)。 （4）其他輔助驗(yàn)算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的推薦,包括諧波制動(dòng)比(對(duì)諧波制動(dòng)原理的差動(dòng)保護(hù))和閉鎖角(對(duì)間斷角原理的差動(dòng)保護(hù))的推薦。 縱差保護(hù)的整定計(jì)算a變壓器參數(shù)計(jì)算 與縱差保護(hù)有關(guān)的變壓器參數(shù)計(jì)算，可按表32所列的公式和步驟進(jìn)行。已知: 三繞組變壓器；額定容量=240MVA ；繞組接法為 , , d ll ；則選高壓側(cè)為基本側(cè)；電流互感器二次額定電流為1A。變壓器參數(shù)計(jì)算表如表32所示：表32 變壓器參數(shù)計(jì)算表序號(hào)名 稱各 側(cè) 參 數(shù)高壓側(cè)(H)中壓側(cè)(M)低壓側(cè)(L)1額定電壓UN2額定電流IN3各側(cè)接線1)YNYNd114各側(cè)電流互感器二次接線ddY5電流互感器的計(jì)算變比6電流互感器實(shí)際選用變比ns/1/1/17各側(cè)二次電流I8基本側(cè)的選擇2)19中間電流互感器的變比nm1)對(duì)于通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)電流相位和幅值補(bǔ)償?shù)奈C(jī)型保護(hù)，各側(cè)電流互感器二次均可按Y接線。2)一般可選二次電流較小側(cè)為基本側(cè)。b 縱差保護(hù)動(dòng)作特性參數(shù)的計(jì)算帶比率制動(dòng)特性的縱差保護(hù)的動(dòng)作特性，通常用直角坐標(biāo)系上的一條折線表示。該坐標(biāo)系縱軸為保護(hù)的動(dòng)作電流；橫軸為制動(dòng)電流，如圖32所示。折線ACD的左上方為保護(hù)的動(dòng)作區(qū)，折線右下方為保護(hù)的制動(dòng)區(qū)。目前利用微機(jī)構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)，其動(dòng)作特性也有曲線形狀的，其制動(dòng)系數(shù)不是常數(shù)。具體整定計(jì)算可參照廠家提供的技術(shù)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。圖32 縱差保護(hù)動(dòng)作特性曲線圖這一動(dòng)作特性曲線由縱坐標(biāo)OA，拐點(diǎn)的橫坐標(biāo)OB，折線CD的斜率K三個(gè)參數(shù)所確定。OA表示無(wú)制動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)作電流，即保護(hù)的最小動(dòng)作電流。OB表示起始制動(dòng)電流。動(dòng)作特性三個(gè)參數(shù)，目前在工程實(shí)用上采用如下整定計(jì)算方法，現(xiàn)敘述如下。折線上任一點(diǎn)動(dòng)作電流Iop與制動(dòng)電流Ires之比Iop/Ires＝Kres稱為縱差保護(hù)的制動(dòng)系數(shù)。由圖52中各參數(shù)之間的關(guān)系可導(dǎo)出， 制動(dòng)系數(shù)Kres與折線斜率S之間的關(guān)系如下式所示 ，即 (31)從圖32可見(jiàn)，對(duì)動(dòng)作特性具有一個(gè)折點(diǎn)的縱差保護(hù)，折線的斜率S是一個(gè)常數(shù)， 而制動(dòng)系數(shù)Kres則是隨制動(dòng)電流Ires而變化的。在實(shí)際應(yīng)用中，是通過(guò)保護(hù)裝置的參數(shù)調(diào)節(jié)整定折線的斜率來(lái)滿足制動(dòng)系數(shù)的要求。動(dòng)作量應(yīng)根據(jù)制動(dòng)電流的計(jì)算值按圖32的折線來(lái)計(jì)算。 （32） 從圖32可見(jiàn)，對(duì)動(dòng)作特性具有一個(gè)折點(diǎn)的縱差保護(hù)，折線的斜率K是一個(gè)常數(shù)，對(duì)變壓器保護(hù)，～1。在實(shí)際應(yīng)用中，是通過(guò)保護(hù)裝置的參數(shù)調(diào)節(jié)整定折線的斜率來(lái)滿足制動(dòng)系數(shù)的要求。（1）縱差保護(hù)最小動(dòng)作電流的整定。最小動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器額定負(fù)載時(shí)的不平衡電流，即 (33)式中：——變壓器的額定電流； ——電流互感器的變比； ——可靠系數(shù)，～； ——電流互感器的比誤差，2，2。 ——變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)； ——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差。在工程實(shí)用整定計(jì)算中可選?。?～)。高壓側(cè)：。中壓側(cè)：低壓側(cè)：（2）。起始制動(dòng)電流宜?。?～)。高壓側(cè)：=315/600=中壓側(cè)：=630/1200=低壓側(cè)：=6928/7500= （3）計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流： （34）對(duì)于雙繞組變壓器： （35）式中——外部短路時(shí)，最大穿越短路電流周期分量； ——非周期分量系數(shù)，～2； ——電流互感器的同型系數(shù)，； ——電流互感器的比誤差，； ——變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)； ——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差。對(duì)于三繞組變壓器： （36） 式中﹑——變壓器高﹑中壓側(cè)引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)； ﹑——在所計(jì)算的外部短路時(shí)，流過(guò)高﹑中壓側(cè)電流互感器的周期分量； ﹑——在所計(jì)算的外部短路時(shí)，相應(yīng)的流過(guò)非靠近故障點(diǎn)兩側(cè)電流互感器的周期分量； ﹑——由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差。c靈敏系數(shù)的計(jì)算縱差保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)按最小運(yùn)行方式下差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)變壓器引出線上兩相金屬性短路計(jì)算。圖33為縱差保護(hù)靈敏系數(shù)計(jì)算說(shuō)明圖。根據(jù)計(jì)算最小短路電流和相應(yīng)的制動(dòng)電流，在動(dòng)作特性曲線上查得對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流。則靈敏系數(shù)為 (37)要求≥2。圖33 縱差保護(hù)靈敏系數(shù)計(jì)算說(shuō)明圖d縱差保護(hù)的其他輔助整定計(jì)算及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的推薦（1） 差電流速斷的整定。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生不對(duì)稱短路或合閘過(guò)程中三相故障時(shí)，差動(dòng)電流中會(huì)產(chǎn)生較大的二次諧波分量，使縱連差動(dòng)保護(hù)被制動(dòng)，直到二次諧波衰減后才能動(dòng)作，這將會(huì)延誤保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，造成嚴(yán)重的后果。因此提出加速差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的方法，即當(dāng)任意一相差動(dòng)電流大于速斷整定值時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于出口，即無(wú)時(shí)限出口，其實(shí)質(zhì)是以定值避開(kāi)勵(lì)磁涌流閉鎖的時(shí)延，達(dá)到快速切除故障的目的。其依據(jù)為  （38）式中：——差電流速斷的動(dòng)作電流；——變壓器的額定電流；——倍數(shù)，視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小，推薦值如下： 6300kVA及以下 7～12； 6300～31500kVA ～； 40000～120000kVA ～； 120000kVA及以上 ～；容量越大，系統(tǒng)電抗越大，取值越小。所以，變壓器的容量為120MVA時(shí)，動(dòng)作電流（2） 二次諧波制動(dòng)比的整定。在利用二次諧波制動(dòng)來(lái)防止勵(lì)磁涌流誤動(dòng)的縱差保護(hù)中，諧波制動(dòng)回路可以單獨(dú)整定。整定值可用差電流中的二次諧波分量與基波分量的比值表示，通常稱這一比值為二次諧波制動(dòng)比， 即： （39） 式中，為A,B,C三相差動(dòng)電流中各自的二次諧波電流；為對(duì)應(yīng)的三相基波差動(dòng)電流動(dòng)作值；K微微二次諧波制動(dòng)系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn),二次諧波制動(dòng)比可整定為15%～20%。（3）涌流間斷角的推薦值。按鑒別涌流間斷角原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，閉鎖角可取為60176?！?0176。有時(shí)還采用涌流導(dǎo)數(shù)的最小間斷角和最大波寬，其閉鎖條件為 ≥65176。；≤140176。 （310） 變壓器相間短路后備保護(hù)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)在不對(duì)稱故障時(shí)電壓繼電器的靈敏度高，并且接線比較簡(jiǎn)單，因此廣泛使用。所以在變壓器相間短路后背保護(hù)中只對(duì)這種保護(hù)的整定進(jìn)行介紹。 電流繼電器的整定 電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)變壓器的額定電流，計(jì)算公式如下：  (311)式中：——可靠系數(shù)，～；——返回系數(shù)，～；——變壓器的額定電流（二次側(cè)）。已知 校驗(yàn): 220kV級(jí)：整定為1A110kV級(jí)： 整定為1A10kV級(jí)： 整定為2A靈敏度校驗(yàn)： （312）式中為后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最小短路電流（二次值），要求（近后備）（遠(yuǎn)后備）。220kV級(jí)：110kV級(jí)：10kV級(jí)： 低電壓繼電器的整定計(jì)算 （1）當(dāng)?shù)碗妷豪^電器應(yīng)躲過(guò)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，計(jì)算公式如下： （313）式中——可靠系數(shù)，～； ——返回系數(shù)，～； ——變壓器正常運(yùn)行可能出現(xiàn)的最低電壓，（額定線電壓二次值）。因要計(jì)算電壓二次值，須知電壓互感器變比,本設(shè)計(jì)為。帶入數(shù)據(jù)可得，（2） 當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由變壓器高壓側(cè)電壓互感器供電 （314）代入數(shù)據(jù)，得式中為額定線電壓二次值。（3） 對(duì)發(fā)電廠的升壓變壓器，當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓互感器供電時(shí)，還應(yīng)考慮躲過(guò)發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的低電壓，可取=（～） （315）代入數(shù)據(jù)，得靈敏系數(shù)校驗(yàn): （316）式中：——計(jì)算運(yùn)行方式下，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生金屬性相間短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最高殘壓(二次值）。要求≥(近后備)(遠(yuǎn)后備)。在校驗(yàn)電流繼電器和低電壓繼電器的靈敏系數(shù)時(shí)，應(yīng)分別采用各自的不利正常系統(tǒng)運(yùn)行方式和不利的短路類型。當(dāng)?shù)碗妷豪^電器靈敏系數(shù)不夠時(shí)，可在變壓器各側(cè)裝設(shè)低電壓繼電器。 負(fù)序電壓繼電器的整定負(fù)序電壓繼電器應(yīng)按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的不平衡電壓整定，不平衡電壓值可通過(guò)實(shí)測(cè)確定，一般可取=（～） （317）式中為額定相電壓二次值。 當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程的規(guī)定取 （4）靈敏系數(shù)校驗(yàn)。負(fù)序電壓繼電器的靈敏系數(shù)按下式計(jì)算 （318）式中：——后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時(shí)，保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電壓值（二次值）。要求≥(近后備)(遠(yuǎn)后備)。 相間故障后備保護(hù)方向元件的整定高壓及中壓側(cè)有電源或三側(cè)均有電源的三繞組降壓變壓器和聯(lián)絡(luò)變壓器，相間故障后備保護(hù)為了滿足選擇性要求，在高壓或中壓側(cè)要加功率方向元件，其方向通常指向變壓器，也可指向本側(cè)母線。 相間故障后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定(1)單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，相間故障后備保護(hù)一般在低壓側(cè)和電源側(cè)。低壓側(cè)保護(hù)可設(shè)兩段時(shí)限，以斷開(kāi)低壓母線分段斷路器(為與之配合的饋線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間)；以斷開(kāi)變壓器低壓側(cè)斷路器。電源側(cè)相間故障后備保護(hù)應(yīng)設(shè)兩段時(shí)限，以第一段時(shí)限斷開(kāi)中壓側(cè)斷路器(為與之配合的中壓側(cè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間)；以第二段時(shí)限斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。(2)高壓及中壓側(cè)均有電源的三繞組降壓變壓器，若只有一臺(tái)變壓器且高壓側(cè)為主電源側(cè)，當(dāng)相間后備保護(hù)設(shè)在高壓及低壓側(cè)時(shí)，低壓側(cè)保護(hù)只帶一個(gè)時(shí)限，斷開(kāi)本側(cè)斷路器。高壓側(cè)保護(hù)設(shè)帶方向和不帶方向兩部分，帶方向的指向變壓器并以斷開(kāi)中壓側(cè)斷路器；不帶方向的以斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。(3)當(dāng)兩臺(tái)高壓及中壓側(cè)均有電源的三繞組降壓變壓器并聯(lián)運(yùn)行且低壓母線分段斷路器斷開(kāi)時(shí)，可在三側(cè)裝設(shè)相間故障后備保護(hù)。低壓側(cè)保護(hù)帶兩段時(shí)限，以斷開(kāi)低壓側(cè)斷路器；以斷開(kāi)三側(cè)斷路器。方向指向變壓器的中壓側(cè)方向保護(hù)以斷開(kāi)高壓側(cè)斷路器(為與之配合的高壓側(cè)饋線相間故障保護(hù)動(dòng)作時(shí)間)；以斷開(kāi)各側(cè)斷路器；高壓側(cè)帶方向的保護(hù)(方向指向變壓器)以斷開(kāi)中壓側(cè)分段斷路器；以斷開(kāi)變壓器中壓側(cè)斷路器。高壓和中壓側(cè)不帶方向保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于各側(cè)帶方向保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，按選擇性要求斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。 變壓器接地短路的后備保護(hù) 零序電流零序電流繼電器的整定，對(duì)于高壓及中壓側(cè)均直接接地的三繞組普通變壓器，高中壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)零序方向過(guò)電流保護(hù)，方向指向本側(cè)母線。（1） Ⅰ段零序過(guò)電流繼電器的動(dòng)作電流應(yīng)與相鄰線路零序過(guò)電