【正文】 也高，將使其保護(hù)性能變壞；太低意味著滅弧電壓降低，將會造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流； ④殘壓：在防雷設(shè)計(jì)中以5KV以下的電壓作為避雷器的最大殘壓； ⑤保護(hù)比：保護(hù)比等于殘壓與滅弧電壓之比，它是說明避雷器保護(hù)性能的參數(shù)，越小表明保護(hù)性能高； ⑥直流電壓下的電導(dǎo)電流：運(yùn)行中的避雷器通常用于測量直流電壓下的電導(dǎo)電流方法來判斷分路電阻的性能。它必須在規(guī)定范圍內(nèi)。 綜上所述： 110KV側(cè)采用FCZ110型避雷器 35KV側(cè)采用FZ35型避雷器 10KV側(cè)采用FZ10型避雷器避雷器配置原則： 配電裝置每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器； 220KV及以下的變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一臺避雷器； 以下情況中中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：①直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)分級絕緣，且裝設(shè)有隔離開關(guān)時(shí)；②直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時(shí)；③不接地或經(jīng)過消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)。 110KV，220KV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 綜上所述，本站各電壓級所選擇的避雷器的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表55所示：表55 各電壓級避雷器選擇統(tǒng)計(jì)結(jié)果 型號組合方式額定電壓KV滅弧電壓KV工頻放電電壓KV5KA沖擊電流下的殘壓幅值FCZ—110單獨(dú)元件110126255290345332FZ—35單獨(dú)元件354182~98134FZ—10單獨(dú)元件1026314545 隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行、故障期間以及故障后的恢復(fù)過程中，許多控制操作日趨高度自動化。這些控制操作的技術(shù)與裝備大致可分為兩大類：其一是為保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和電能質(zhì)量的自動化技術(shù)與裝備，主要進(jìn)行電能生產(chǎn)過程的連續(xù)自動調(diào)節(jié)，動作速度相對遲緩，調(diào)節(jié)穩(wěn)定性高，把整個(gè)電力系統(tǒng)或其中的一部分作為調(diào)節(jié)對象，這就是通常理解的“電力系統(tǒng)自動化（控制）”。其二是當(dāng)電網(wǎng)或電氣設(shè)備發(fā)生故障，或出現(xiàn)影響安全運(yùn)行的異常情況時(shí)，自動切除故障設(shè)備和消除異常情況的技術(shù)與裝備，其特點(diǎn)是動作速度快，其性質(zhì)是非調(diào)節(jié)性的，這就是通常理解的“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動裝置”。 為了在故障后迅速恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，或盡快消除運(yùn)行中的異常情況，以防止大面積的停電和保證對重要用戶的連續(xù)供電，常采用以下的自動化措施，如輸電線路自動重合閘、備用電源自動投入、低電壓切負(fù)荷、按頻率自動減負(fù)荷、電氣制動、振蕩解列以及為維持系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定而配備的穩(wěn)定性緊急控制系統(tǒng)，完成這些任務(wù)的自動裝置統(tǒng)稱為電網(wǎng)安全自動裝置。 電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、母線以及用電設(shè)備，一旦發(fā)生故障，迅速而有選擇性地切除故障設(shè)備，技能保護(hù)電氣設(shè)備免遭損壞，又能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，是保證電力系統(tǒng)及其設(shè)備安全運(yùn)行最有效的方法之一。切除故障的時(shí)間通常要求小到幾十毫秒到幾百毫秒，實(shí)踐證明，只有裝設(shè)在每個(gè)電力元件上的繼電保護(hù)裝置，才有可能完成這個(gè)任務(wù)。繼電保護(hù)裝置（Relay Protection），就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（Power System Protection）一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的基點(diǎn)保護(hù)系統(tǒng)，包括繼電保護(hù)的原理設(shè)計(jì)、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)，也包括由獲取電量信息的電壓、電流互感器二次回路，經(jīng)過繼電保護(hù)裝置到斷路器跳閘線圈的一整套具體設(shè)備，如果需要利用通信手段傳送信息，還包括通信設(shè)備。 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是： 1）自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到損壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行； 2）能反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動作于發(fā)出信號或跳閘。此時(shí)一般不要求迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免短暫的運(yùn)行波動造成不必要的動作和干擾引起的誤動。 在電力系統(tǒng)中廣泛的用變壓器來升高或降低電壓。變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要電氣設(shè)備。它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響，同時(shí)大容量的電力變壓器也是十分貴重的設(shè)備。因此，應(yīng)根據(jù)變壓器的容量等級和重要程度裝設(shè)性能良好、動作可靠的繼電保護(hù)裝置。 變壓器的故障可以分為油箱外和郵箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及接地短路。油箱內(nèi)故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的燒損等。 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：變壓器外部短路引起的過電流、負(fù)荷長時(shí)間超過額定容量引起的過負(fù)荷、風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力下降等，這些不正常運(yùn)行狀態(tài)會使繞組和鐵芯過熱。 基于以上內(nèi)容，對于變壓器油箱內(nèi)部油、氣、溫度等特征的非電量以及某些不正常運(yùn)行狀態(tài)可能損傷變壓器，故需要裝設(shè)專門的保護(hù)。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)： ①瓦斯保護(hù)：當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)，在故障電流和故障點(diǎn)電弧的作用下，變壓器油和其他絕緣材料會因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體。氣體排出的多少以及排出速度，與變壓器故障的嚴(yán)重程度有關(guān)。利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置，稱為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障（例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等），但像變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外面的故障，瓦斯保護(hù)不能反應(yīng)。 ②縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)用于對于容量為10000KVA以下的變壓器，應(yīng)裝設(shè)速斷保護(hù)。對于2000KVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差動保護(hù)。 ③外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)：變壓器的主保護(hù)通常采用差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)。除了主保護(hù)外，變壓器還應(yīng)裝設(shè)相間短路和接地短路的后備保護(hù)。后備保護(hù)的作用是為了防止由外部故障引起的變壓器繞組過電流，并作為相鄰元件（母線或線路）保護(hù)的后備以及在可能的條件下作為變壓器內(nèi)部故障時(shí)住保護(hù)的后備。變壓器的相間短路后備保護(hù)通常采用過電流保護(hù)、低電壓啟動的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)以及負(fù)序過電流保護(hù)等，也有采用阻抗保護(hù)作為后備保護(hù)的情況。接地故障是最常見的故障形式，接于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地保護(hù)。發(fā)生接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)將出現(xiàn)零序電流，母線將出現(xiàn)零序電壓，變壓器的接地后備保護(hù)通常都是反應(yīng)這些電氣量構(gòu)成的。 ④過負(fù)荷保護(hù)：變壓器長期過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，繞組會因發(fā)熱二受到損傷。對400KVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并做為其他符合的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 ⑤過勵磁保護(hù)：對于頻率減低和電壓升高而引起變壓器過勵磁時(shí)，勵磁電流急劇增加，鐵芯及附近的金屬構(gòu)件損耗增加，引起高溫。長時(shí)間或多次反復(fù)過勵磁，將因過熱而使絕緣老化。高壓側(cè)500KV及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)過勵磁保護(hù)，在變壓器允許的過勵磁范圍內(nèi)，保護(hù)作用于信號，當(dāng)過勵磁超過允許值時(shí)，可動作于跳閘。 ⑥其他非電量保護(hù)：對變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)變壓器的標(biāo)準(zhǔn)要求，專設(shè)可作用于信號或動作于跳閘的非電量保護(hù)。 輸電線路就好比電力系統(tǒng)中的“大動脈”，一旦發(fā)生故障，則有可能影響到一片甚至幾片區(qū)域的供電，甚至造成不可估量的損失。因此，預(yù)防輸電線路故障歷來是供電企業(yè)的一項(xiàng)重要工作。輸電線路故障是指線路的組成部件如導(dǎo)線、避雷線、絕緣子、金具、桿塔、基礎(chǔ)、接地裝置等，由于原有的電氣性能或機(jī)械性能受到損壞，或帶電體與接地體之間的距離小于規(guī)定值而造成的線路不正常運(yùn)行狀態(tài)；或者在實(shí)際運(yùn)行中由于雷擊、倒塔及設(shè)備設(shè)計(jì)、調(diào)試維護(hù)不當(dāng)?shù)仍?，輸電線路會產(chǎn)生各種不同類型的短路故障，如三相短路、兩相短路、接地短路等。為保證輸電線路安全運(yùn)行，必須采取有效的預(yù)防措施，即應(yīng)給輸電線路裝設(shè)專門的繼電保護(hù)裝置。 輸電線路繼電保護(hù)的選擇需首要滿足繼電保護(hù)的四個(gè)基本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。其次，根據(jù)各類保護(hù)的工作特點(diǎn)、性能并結(jié)合輸電線路的電壓等級、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及聯(lián)接方式等進(jìn)行選擇，使它們相互配合，構(gòu)成完善的電網(wǎng)保護(hù)。輸電線路的電網(wǎng)等級不同，對繼電保護(hù)的要求也不一樣。在《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)定》中各等級輸電線路的繼電保護(hù)要求做了原則性的規(guī)定，在選擇輸電線路的繼電保護(hù)時(shí)，應(yīng)以《規(guī)定》為參照，結(jié)合具體的電網(wǎng)進(jìn)行全面的考慮。 輸電線路發(fā)生相間短路故障時(shí)，最主要的特征之一就是故障相的電流增大，故障相間電壓降低。利用故障相的電流增大，并當(dāng)電流大到某一預(yù)定值時(shí)保護(hù)動作，可以構(gòu)成輸電線路的電流保護(hù)。根據(jù)整定值選取原則不同，電流保護(hù)分為無時(shí)限電流速斷、帶時(shí)限電流速斷和定時(shí)限過電流保護(hù)三種。利用故障相間電壓降低，并當(dāng)電壓低到某一預(yù)定值時(shí)保護(hù)動作，可以構(gòu)成輸電線路的欠電壓保護(hù)。1）相間短路的電流、電壓保護(hù)①無時(shí)限電流速斷保護(hù) 當(dāng)輸電線路出現(xiàn)短路故障時(shí)，繼電保護(hù)以盡可能短的動作時(shí)限切除故障線路，可以最大限度地減少設(shè)備損壞，縮小停電范圍。因此，輸電線路上裝設(shè)繼電保護(hù)時(shí)，在滿足選擇性、可靠性的條件下，應(yīng)該具有盡可能短的動作時(shí)間。無時(shí)限電流速斷保護(hù)（也稱為電流保護(hù)I段）就是這樣的保護(hù)裝置，它是反映電流增大并能瞬時(shí)動作的繼電保護(hù)，其工作原理可以用圖61所示的單側(cè)電源輻射式網(wǎng)絡(luò)來說明。圖61 無時(shí)限電流速斷保護(hù)動作特性分析②帶時(shí)限電流速斷保護(hù) 由于無時(shí)限電流速斷保護(hù)不能保護(hù)整條線路，就需要增設(shè)新的保護(hù)，用來切除本段范圍內(nèi)無時(shí)限電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，并能作為無時(shí)限電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。新增設(shè)的保護(hù)要求能保護(hù)整條線路，它的保護(hù)范圍就必然延伸到下一段線路，為了保證選擇性，新保護(hù)必須帶有一定的動作時(shí)限以便和無時(shí)限電流速斷保護(hù)進(jìn)行配合，動作時(shí)限的長短與延伸的范圍有關(guān)，為了使時(shí)限盡可能縮短，一般要求它的保護(hù)范圍不超過下一段線路的無時(shí)限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，這樣它的動作時(shí)限只要比下一段無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動作時(shí)限大一個(gè)時(shí)間階梯Δt（）就可以了，這種帶有Δt動作時(shí)限且能保護(hù)整條線路，反映電流增大而動作的保護(hù)稱為帶時(shí)限電流速斷保護(hù)，也稱為電流保護(hù)Ⅱ段。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的工作原理及整定原則可用圖62進(jìn)行說明。圖62 帶時(shí)限電流速斷保護(hù)工作原理及整定說明圖③定時(shí)限過電流保護(hù) 無時(shí)限電流速斷保護(hù)動作迅速但卻不能保護(hù)整條線路，帶時(shí)限電流速斷保護(hù)能保護(hù)整條線路，但卻不能作為下一段線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)的動作電流按躲過最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定，但為了保證選擇性，其動作時(shí)限較長，所以定時(shí)限過電流保護(hù)往往用作后備保護(hù)，它能作為本線路的近后備保護(hù)，同時(shí)也能作為下一段線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)簡稱為過電流保護(hù)，也稱為電流保護(hù)Ⅲ段。過電流保護(hù)的工作原理可用圖63來說明。圖63 過電流保護(hù)的工作原理及時(shí)限特性說明④反時(shí)限過電流保護(hù)保護(hù)的動作時(shí)限隨故障電流的增大而減小的過電流保護(hù)裝置稱為反時(shí)限過電流保護(hù)。這種保護(hù)主要是利用GL型感應(yīng)式電流繼電器的反時(shí)限特性構(gòu)成。反時(shí)限過電流保護(hù)與定時(shí)限過電流保護(hù)的區(qū)別在于動作時(shí)限隨流過保護(hù)安裝處的短路電流大小而變化，短路點(diǎn)距離電源越近，短路電流越大，保護(hù)裝置的動作時(shí)限就越短。反時(shí)限過電流保護(hù)動作電流的整定原則與定時(shí)限過電流保護(hù)相同，即按躲過線路的最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定。為了保證選擇性，反時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限也應(yīng)按照時(shí)間階梯原則來確定。但由于反時(shí)限電流繼電器的動作時(shí)限與流過線圈的短路電流的大小有關(guān)，因而與相鄰線路之間的時(shí)限配合比較復(fù)雜，需要根據(jù)短路電流的實(shí)際數(shù)值大小進(jìn)行配合。下面以圖64所示的網(wǎng)絡(luò)來說明反時(shí)限電流保護(hù)動作時(shí)限的整定方法 圖64 反時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限配合（短路點(diǎn)距離與動作時(shí)間的關(guān)系）⑤電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù) 在三段式電流保護(hù)中，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化較大時(shí)，無時(shí)限電流速斷保護(hù)作為第I段電流主保護(hù)時(shí)，在最小運(yùn)行方式下其保護(hù)范圍很小，甚至沒有保護(hù)范圍。采用電流、電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)代替無時(shí)限電流速斷保護(hù)作為三段式電流保護(hù)的第I段保護(hù)，可以在不增設(shè)保護(hù)動作時(shí)限的前提下，擴(kuò)大保護(hù)范圍。2） 相間短路的方向電流保護(hù) 隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展以及用戶對用電可靠性的提供，出現(xiàn)了更多的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)或者單側(cè)電 源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，由于線路兩側(cè)都存在電源，在線路上發(fā)生短路故障時(shí)，需要用斷路器將兩側(cè)電源全部斷開，才能切除故障。故障線路切除后，網(wǎng)絡(luò)中的其他部分通過單電源繼續(xù)供電，保障了用電的可靠性。 為此，需要在原有的電流保護(hù)基礎(chǔ)上加裝一個(gè)功率方向判別元件——功率方向繼電器，并且規(guī)定短路功率方向由母線流向線路時(shí)為正方向。只有當(dāng)線路中的短路功率方向與規(guī)定的正方向相同時(shí)，保護(hù)才動作。加裝了方向元件的電流保護(hù)稱為方向電流保護(hù)。3） 接地保護(hù) 反映輸電線路相間短路故障的保護(hù)能夠在輸電線路上發(fā)生相間短路時(shí)動作于斷路器的跳閘，但這些保護(hù)在輸電線路發(fā)生單相接地故障時(shí)偶爾會不反應(yīng)。所以，對于輸電線路的接地短路故障，應(yīng)裝設(shè)反映接地故障的保護(hù)裝置。 我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式有兩種：一是中性點(diǎn)直接接地，這種系統(tǒng)稱為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或大接地電流系統(tǒng)；二是中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地，這種系統(tǒng)稱為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)或小接地電流系統(tǒng)。 在我國，一般110KV及以上電壓等級的電網(wǎng)，均采用中性點(diǎn)直接接地的方式，而35KV及以下的電網(wǎng)，則采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。4） 距離保護(hù) 三段式電流、電壓保護(hù)，接線簡單、工作可靠，因而在電力系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用。但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)的電壓等級不斷提高，輸電距離及傳輸功率不斷增長，系統(tǒng)的運(yùn)行方式也更加復(fù)雜，三段式電流、電壓保護(hù)在這種電網(wǎng)中應(yīng)用時(shí)難以滿足要求。例如，無時(shí)限電流速斷保護(hù)及帶時(shí)限電流速斷保