【正文】 瓦斯繼電器的下觸點閉合，也可以利用切換片 XB 切換位置，只給出報警信號。為了消除復合式瓦斯繼電器的下觸點在發(fā)生重瓦斯時可能有跳動（接觸不穩(wěn)定）現(xiàn)象，出口繼電器有自保持觸點。只要瓦斯繼電器的下觸點一閉合，CKJ 就動作并自保持。當斷路器跳閘后，斷路器的輔助觸點斷開自保持回路，使 CKJ 恢復起始位置。 他 他 他 他他+12 34R++ CKJLP他 他 他他 他 他他 他 他Rf他 他圖 變壓器瓦斯保護原理圖瓦斯保護的整定：輕氣體保護的動作值采用氣體容積表示。通常氣體容積的整定范圍為 250－300 立方厘米。對于容量在 10MVA 以上變壓器，多采用 250－300 立方厘米。氣體容積的調整可通過改變重錘位置來實現(xiàn)。重氣體保護的動作值采用油流流速表示。一般整定范圍在 －，該流速指的是導油管中油流速度。 變壓器縱差動保護變壓器縱聯(lián)差動保護是一種比較完善的快速保護。它能反映變壓器繞組的相間短路、匝間短路、引出線的相間短路以及中性點直接接地、系統(tǒng)側繞組和引出線上的接地短路、是大、中型電力變壓器的主要保護方式。電力變壓器縱聯(lián)差動保護的基本原理用輔助導線或引出線將變壓器兩側電流引入差動繼電器，比較兩端電流的大小和方向，從而判斷被保護的變壓器是否發(fā)生短路，以決定保護是否動作。變壓器縱差動保護單相原理接線圖所示。在變壓器縱差動保護外部保護時一次側流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小。差動繼電器不動作。當 D2點短路時此時流過差動回路的電流為 。此時電流大于差動繼電器動作電流，21I??繼電器動作跳閘。在實現(xiàn)變壓器差動保護時，應考慮變壓器高、低壓兩側電流的大小和相位，一般講它們都不同。故在實現(xiàn)變壓器差動保護時，應先考慮對兩側電流進行相位補償，再進行數(shù)值補償，都能保證正常運行和外部短路時繼電器中的電流等于零（理想） 。此外，在實現(xiàn)差動保護時，還應考慮兩個特點，一個是變壓器勵磁涌流，另一個是變壓器差動保護的不平衡保護。按環(huán)流法接線變壓器縱差是利用比較變壓器的高壓側和低壓側的電流和幅值和相位的原理構成的。它主要是由接于差動回路的三個差動繼電器組成。為了擴大縱差保護范圍，電流互感器應盡量靠近斷路器。本設計的變壓器容量為 16MVA，因此采用的是 BCH2型差動繼電器。她主要是用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及變流發(fā)電機的單相差動保護線路中作為主保護，繼電器能預防在非故障狀態(tài)時出現(xiàn)的暫態(tài)電流的作用。BCH2 型差動繼電器由兩部分組成：DL11 型電流繼電器和中間速飽和變流器。當變壓器正常運行或外部故障時，注入差動繼電器的電流為不平衡電流。由于預先選擇好兩側電流互感器的變比和接線方式，故該不平衡電流值很小，注入電流繼電器內的電流（為兩側電流互感器二次側電流之差） ，保護不動作。當保護區(qū)內發(fā)生故障時，只要不平衡電流大雨繼電器的啟動電流，則繼電器動作，瞬時使變壓器的兩側斷路器 19DL和 20DL 跳閘。由于變壓器各側額定電壓和額定電流不同，故須適當選擇兩側電流互感器的變比，使它們的變比等于變壓器的變比。此外，在實現(xiàn)變壓器差動保護時，還應考慮變壓器勵磁涌流和變壓器差動保護的不平衡電流。變壓器的勵磁涌流只在電源側流過，它反應倒變壓器差動保護中，就構成不平衡電流不過正常運行時勵磁電流只不過時額定電流的 3％－5％。當外部短路時由于電壓下降。則此時的勵磁電流也相應的減少，其影響就變小。故可不考慮。圖 變壓器縱差動保護原理接線在變壓器空載投入或外部故障切除后，電壓恢復時的勵磁電流很大。可達額定電流的 5－10 倍。所以。必須考慮勵磁涌流的影響以便更好的躲過勵磁涌流。勵磁涌流含有很大的非周期分量。并且偏向時間軸一側。勵磁涌流中含有大量的高次諧波分量，其中 2 次諧波占較大比例，額短路電流中 2次諧波成分很小。有間斷角。變壓器差動保護中不平衡電流主要由電流互感器誤差不一致、電流互感器和自耦變壓器變比標準化等因素產生。注意：由于本設計變壓器為兩繞組變壓器，接法為 Y/D11。所以變壓器角型側電流互感器為星型接法，變壓器星型測側電流互感器為角型接法。這樣做可以補償幅值和相位。 BCH－2 型差動保護BCH－2 型差動繼電器由一個執(zhí)行元件 DL－11/ 型電流繼電器和一個帶短路繞組的三柱鐵芯速飽和變流器組成。平衡繞組的作用：由于差動保護中兩側電流互感器的磁路不可能完全相同，且計算變比與選用變比不相同，所以平時總有不平衡電流流過繼電器，為了減少它的影響，可把平衡繞組接入差動保護的一臂中，起到電流數(shù)值的補償作用。有了短路繞組后，當差動繞組中通過含有非周期分量電流時，能自動增大繼電器動作電流的程度將比沒有短路繞組時更顯著，這就是 BCH－2 型可靠地躲過外部短路時暫態(tài)不平衡電流或變壓器空載投入時的勵磁涌流的原因。 變壓器差動保護的方式采用 BCH――2 型差動繼電器的差動保護變壓器差動保護的整定計算（一）差動繼電器動作電流的整定計算應考慮以下幾種情況（1）在正常運行時，防止電流互感器二次回路斷線時引起差動保護誤動作。所以保護裝置的起動電流應大于變壓器的最大負荷電流 （不能確定時，用變壓器的額定電流代替） 。躲過變壓器的勵磁電流: 即： NrelopIKI?（） 式中 ——可靠系數(shù)，取 ；relK ——變壓器基本側的額定電流；NI（2）躲過外部短路時的最大不平衡電流 . )(kererstrlunbrelop IfUfKIKI ???（） 式中 ——可靠系數(shù)，取 ；relK ——電流互感器相對誤差，取 ；f ——電流互感器同型系數(shù)，取 1；st ——外部短路時流過基本側的最大短路電流； ——變壓器分接頭改變而引起的誤差；U? ——繼電器整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產生的相對誤差。計算動作電流時，erf先用 進行計算。 (3)躲開電流互感器二次回路斷線時變壓器的最大負荷電流 （）?式中 ——變壓器正常時歸算到基本側的最大負荷電流。差動保護的靈敏度校驗按變壓器內部短路故障時最小短路電路校驗 ??boperksenIK（）式中 ——內部短路故障式流入繼電器的最小短路電流，已歸算到基本側； ——基本側保護一次動作電流；若為單側電源變壓器，應為電源側保護一boper次動作電流。 復合電壓起動的過電流保護復合電壓起動的過電流保護宜用于升壓變電器、系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器和過電流保護不滿足靈敏度要求的降壓變壓器。保護的三相原理接線圖如圖：復合電壓起動的過電流保護由電流繼電器 1KA、2KA、3KA，低電壓繼電器 KVU、負序電壓繼電器 KVN 和中間繼電器 KM、時間繼電器 KT、信號繼電器 KS、出口繼電器 KCO 組成。圖 復合電壓起動的過電流保護原理圖 正常運行時，因為負序電壓，所以負序電壓繼電器 KVN 不動作，動斷觸點閉合，將線電壓 Uac 加在低電壓繼電器 KVU 上，其動斷觸點打開，保護裝置不動作。保護區(qū)內發(fā)生各種不對稱短路故障時，負序電壓濾過器 Z 有較高的輸出電壓，幫 KVN動作，動斷觸點打開，低電壓繼電器 KVU 失壓，KVU 動作，其動斷觸點閉合，使中間繼電器 KM 勵磁。此時，電流繼電器到少有兩個動作，于是起動時間繼電器 KT，經預定延時，動作于跳閘。保護區(qū)內發(fā)生三相短路故障時，因為負序電壓，所以 KVN 不動作，同時三相電壓均降低，低電壓繼電器處于動作狀態(tài)，起動中間繼電器 KM。KM 起動后，動作情況與不對稱短路相同。應當指出，即使三相短路故障時出現(xiàn)負序電壓，也不會影響保護的正確動作。當電壓互感器二次回路發(fā)生斷線時，低電壓繼電器動作，而整套保護裝置不會動作，故只通過中間繼電器發(fā)出斷線信號，由運行人員進行處理。根據(jù)以下規(guī)定：對由外部相間短路引起的變壓器過電流應按規(guī)定裝設相應的保護作為后備保護。保護動作后，應帶時限動作于跳閘。過電流保護宜用于降壓變壓器，保護的整定值應考慮事故時可能出現(xiàn)的過負荷。外部相間短路保護應裝于變壓器下列各側，各項保護的接線，宜考慮能反應電流互感器與斷路器之間的故障。雙繞組變壓器，應裝于主電源側。根據(jù)主接線情況，保護可帶一段或兩段時限，較短的時限用于縮小故障影響范圍，較長的時限用于斷開變壓器各側斷路器。和變壓器后備保護設計原則：變壓器后備保護應作為相鄰元件及變壓器本身主保護的后備。但當為滿足遠后備而使接線大為復雜化時，允許縮短對相鄰線路的后備保護范圍。變壓器后備保護對各側母線上的三相短路應具有必要的靈敏系數(shù)。（3） 變壓器后備保護應盡可能獨立，而不由發(fā)電機的后備保護代替。（4） 變壓器后備保護應能保護電流互感器與斷路器之間的故障。最終采用復合電壓起動的過電流保護。因為過電流保護的動作電流按最大負荷電流整定，靈敏度往往滿足不了要求。低電壓起動的過電流，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護的靈敏度有所提高，但若低電壓繼電器只裝在變壓器一側，當在另一側發(fā)生相間短路時，低電壓繼電器的靈敏度往往不夠，為此在變壓器兩側都需要裝設低電壓繼電器，這就使其接線復雜化了，這里也不采用。而負序過電流保護雖然也滿足設計要求，但其整定計算比較復雜，一般只用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡變壓器，不符合此次設計的具體要求，因此也不予以考慮。復合電壓起動的過電流保護，其電壓起動元件是由低電壓繼電器和負序電壓繼電器組成。當發(fā)生三相短路時，短路初瞬總會出現(xiàn)負序電壓，負序電壓繼電器動作，斷開加在低壓繼電器上的電壓，從而使其動作。負序電壓消失后，雖然低電壓繼電器重新接于線電壓上，但由于三相短路電壓較低，不能返回于動作狀態(tài)。當發(fā)生不對稱短路時，故障相電流繼電器動作，負序電壓繼電器動作，致使低電壓繼電器動作，最終將變壓器兩側斷路器斷開。這里的低電壓繼電器和負序電壓繼電器相當于接在一個或門上，然后再和相電流繼電器相接于與門，形成了此邏輯關系，從而完成了對變壓器相間故障的保護。依據(jù)以上的綜合分析后，選擇復合電壓起動的過電流保護作為設計使用方案，它的電流元件可按變壓器額定電流整定，保護的靈敏度也有所提高。 過電流保護 過電流保護變壓器的過電流保護主要是裝設在降壓變壓器的高壓側。當三繞組變壓器外部發(fā)生短路故障時，為盡可能縮小停電范圍，過電流保護應有選擇地跳開故障側的斷路器，以保證其他兩側繼續(xù)運行。如果變壓器內部發(fā)生短路故障，則過電流保護應起到后備作用。所以三繞組變壓器的過電流保護應按如下原則配置。 變壓器過點流保護原理接線圖如下：圖 過電流保護原理接線圖單側電源的三繞組變壓器，過流保護宜裝于電源側及主負荷側，例如 I 側Ⅲ側，Ⅲ側以 t3延時跳開 3QF；I 側有兩個時限 t1和 t2,以 t2時限跳開 2QF，以 t1時限跳開變壓器各側斷路器。且動作時限滿足 t3＜t 2＜t 1。即 t2=t3+Δt，t 1=t2+Δt 的要求。 過電流的整定1）動作電流應按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負荷電流來整定，即 （）? 式中 ——可靠系數(shù)，一般取 ——；relK——返回系數(shù)，一般取 ；s ——變壓器的最大負荷電流，其值可按以下情況考慮。2)對并列運行的變壓器，應考慮切除一臺時所產生的過負荷，如各臺變壓器容量相等，可按下式計算 （）NLImI1ax.?? 式中 ——并列運行變壓器的最少臺數(shù)； ——每臺變壓器的額定電流。NI3）對降壓變壓器應考慮電動機自啟動時的最大電流，即 （） max.39。?式中 ——自啟動系數(shù)，取 ；MSK ——正常的最大負荷電流。max.39。LI4）靈敏度校驗 （） .??operKsenI 過負荷保護 過負荷保護變壓器長期處于過負荷運行狀態(tài)，將會使絕緣老化，減短繞組壽命，因為還需要裝設過負荷保護。變壓器過負荷時三相電流一般情況下是對稱的，所以過負荷保護只需在一相上裝設一個電流繼電器，為了防止外部短路或短時過負荷時發(fā)出不必要信號，過負荷保護要經過延時動作于信號。過負荷保護安裝側的選擇，應能反應所有繞組的過負荷情況，通?？紤]如下：雙繞組降壓變壓器的過負荷保護應裝在高壓側。單側電源的三繞組降壓變壓器，若三側容量相同，過負荷保護僅裝設在電源側；若三側容量不同，則在電源側和容量較小側分別裝設過負荷保護。雙側電源的三繞組降壓變壓器或聯(lián)絡變壓器三側均應裝設過負荷保護。信 號圖 過負荷保護原理圖過負荷保護的動作電流，按躲過變壓器額定電流整定，即Iper=Krel/ KresIN