【導(dǎo)讀】統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的后果，同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的元件，因此，必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)性能良好的、動(dòng)作可靠的保護(hù)元件。給的原始資料，通過(guò)系統(tǒng)的原理分析、精確的整定計(jì)算。做出的一套電力變壓器。本文語(yǔ)言簡(jiǎn)練、邏輯嚴(yán)密、內(nèi)容夯實(shí)?？勺鳛閺氖码姎夤こ碳夹g(shù)人員的參

　　

【正文】 ZrKKZkZ bIIr e lABIIr e ls e lII m i n11 ?? 式中， IIrelk1 = Zr ———— 相鄰變壓器的正序阻抗； minbK ———— 相鄰變壓器另側(cè)母線，如 D 母線短路時(shí)流過(guò)變壓器的短路電流與被保護(hù)電流之比的最小值。 取所有與相鄰元件相間短路保護(hù)配合計(jì)算值中的最小值為整定值。 3） 相間距離保護(hù)第 II 段的動(dòng)作時(shí)間為： st IIop ? 4） 相間距離保護(hù)第 II 段的靈敏度校驗(yàn)： ~ ??ABIIse lIIse l ZZK 5)當(dāng)不滿(mǎn)足靈敏度要求時(shí)可與相鄰線相間距離保護(hù)第 II 段配合。這時(shí)有： 3m i n11 s e lIIbIIr e lABIIr e ls e lII ZKKZkZ ?? 式中， IIrelk1 =～ IIrel ? 3selIIZ ———— 相鄰線路相間距離保護(hù)第 II 段的整定值。 這時(shí)，相間距離保護(hù)第 II 的動(dòng)作時(shí)間為： ttt IIopIIop ??? 31 式中， IIopt3 ———— 相鄰線路相間距離保護(hù)第 II 段的動(dòng)作時(shí)間。 (3)相間距離保護(hù) III 段整定計(jì)算 1）躲過(guò)被保護(hù)線路的最小負(fù)荷阻抗 采用方向阻抗繼電器 )( m a x1 Ls e lLSSrer e lIII NIIIs e l C O SIKKK UZ ???? 式中， relIIIK ———— 相間距離保護(hù)第 III 段可靠系數(shù)，取 ～ 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 28 NU ———— 電網(wǎng)的額定相電壓； maxLI ———— 最大負(fù)荷電流； sel? ———— 阻抗元件的最大靈敏角，取 度。 L? ———— 負(fù)荷阻抗角，取 26 度。 2）相間距離保護(hù)第 III 段動(dòng)作時(shí)間為： ttt IIopIIIop ??? 31 3) 相間距離保護(hù) III 段靈敏度校驗(yàn)： 當(dāng)作近后備時(shí) ~ 11 ??ABIIIse lIIIse l ZZK 當(dāng)作遠(yuǎn)后備 時(shí) m a x11 ???BCbABIIIse lIIIse l ZKZ ZK 式中， maxbK ———— 分支系數(shù)最大值。 線路 2BDA? 相間距離保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果： 表 相間距離保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果 線路名稱(chēng) 保護(hù)安裝地點(diǎn) 保護(hù)編號(hào) 保護(hù)段 整定值 )(? 動(dòng)作時(shí)限 （ S） 2BDA? A 廠側(cè) 5 I II III 2BD 側(cè) 6 I II III 距離保護(hù)的評(píng)價(jià)及應(yīng)用 根據(jù)距離保護(hù)的工作原理，它可以在多電源復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中保證有選擇性地動(dòng)作。它不僅反應(yīng)短路時(shí)電流的增大。而且又反應(yīng)電壓的降低，因而靈敏度比電流、電壓保護(hù)高。保護(hù)裝置距離 I 段的保護(hù)范圍不受系統(tǒng) 的影響。其它各段受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響也較小，同時(shí)保護(hù)范圍也可以不受短路種類(lèi)的影響，因而保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，且動(dòng)作時(shí)限也比較固定而較短。 雖然距離保護(hù)第 I 段是瞬時(shí)動(dòng)作的，但是，它只能保護(hù)線路全長(zhǎng) 80%～85%，它不能無(wú)時(shí)限除線路上任一點(diǎn)的短路，一般 15%～ 20%范圍內(nèi)的短路要考帶 時(shí)限的距離 II 段來(lái)切除，特別是雙側(cè)電源的線路有 30%～ 40%線長(zhǎng)的短路，不能從兩端瞬時(shí)切除。因此，對(duì)于 220KV 及以上電壓網(wǎng)絡(luò)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 29 行的需要，要求全長(zhǎng)無(wú)時(shí)限切除線路任一點(diǎn)的短路，這時(shí)距離保護(hù)就一能作主保護(hù) 來(lái)應(yīng)用。 零序繼電保護(hù)方式配置與整定計(jì)算 零序電流保護(hù)的特點(diǎn) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地短路，將產(chǎn)生很大的零序電流分量構(gòu)成保護(hù)，可作為一種主要的接地短路保護(hù)。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽搪罚谡＿\(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩是沒(méi)有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。另一方面，零序電流保護(hù)仍有 電流 保護(hù)的 某些弱點(diǎn)，即它受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響較大，靈敏度將因此降低；特別是在短距離的線路上以及復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動(dòng)段的保護(hù)范圍太小，甚至沒(méi)有保護(hù)范圍，致使零序電流保護(hù)各段性 能?chē)?yán)重惡化，使保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很長(zhǎng)，靈敏度很低。 當(dāng)零序電流保護(hù)的保護(hù)效果不能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)要求式，則應(yīng)安裝設(shè)接地距離保護(hù)。接地距離保護(hù)因其保護(hù)范圍比較固定，對(duì)本線路和相鄰線路的保護(hù)效果都會(huì)有所改善。 零序電流保護(hù)接于電流互感器的零序電流濾過(guò)器，接線簡(jiǎn)單可靠，零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是三段式，并可根據(jù)運(yùn)行需要而增減段數(shù)。為了適應(yīng)某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個(gè)一段或二段，以改善保護(hù)的效果。 零序電流保護(hù)整定計(jì)算的運(yùn)行方式分析 計(jì)算零序電流大小和分布的運(yùn)行方式選擇，是零序電流保護(hù)整定計(jì)算的第一步。選 擇運(yùn)行方式就是考慮零序電流保護(hù)所能適應(yīng)的發(fā)電機(jī)、變壓器以及線路變化大小的問(wèn)題。一般可按下屬條件考慮。 （ 1） 總的原則是，不論發(fā)電廠或是變電所，首先是按變壓器設(shè)備的絕緣要求來(lái)確定中性點(diǎn)是否接地；其次是以保持對(duì)該母線的零序電抗在運(yùn)行中變化最小為出發(fā)點(diǎn)來(lái)考慮。當(dāng)變壓器太熟較多時(shí)，可采取幾臺(tái)變壓器組合的方法，使零序電抗變化最小。 （ 2） 發(fā)電廠的母線上至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，這是電力系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)和繼電保護(hù)功能所需要的。為改善設(shè)備過(guò)電壓的條件，對(duì)雙目線上接有多臺(tái)（一般是四臺(tái)以上）變壓器時(shí)，可選擇兩臺(tái)變壓器同時(shí)接地運(yùn)行，并各分占一條母線，這樣在雙母線母聯(lián)短路斷開(kāi)后，也各自保持著接地系統(tǒng)。 （ 3） 變電所的變壓器中性點(diǎn)分為兩種情況，單側(cè)電源受電的變壓器，如果不采用單相重合閘，其中性點(diǎn) 因班應(yīng)不接地運(yùn)行，以簡(jiǎn)化零序電流保護(hù)的整定計(jì)算；雙側(cè)電源受電的變壓器，則視該母線上連接的線路條數(shù)和變壓器臺(tái)數(shù)的多少以及變壓器容量的大小，按變壓器零序電抗變化最小的原則進(jìn)行組合。 流過(guò)保護(hù)最大零序電流的運(yùn)行方式選擇 （ 1） 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取其最大運(yùn)行方式，線路末端的變壓器中性點(diǎn)不解地運(yùn)行。 （ 2） 多電源的輻射形電網(wǎng)即環(huán)狀電網(wǎng)，應(yīng)考 慮到相臨線路的停運(yùn)或保護(hù)的相繼電動(dòng)作，并考慮在最大開(kāi)機(jī)方式下對(duì)側(cè)接地方式最小，而本側(cè)（保護(hù)的背后）接地方式最大。 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 30 （ 3） 計(jì)算各類(lèi)短路電流值 2. 最大分支系數(shù)的運(yùn)行方式和短路點(diǎn)位置的選擇 （ 1） 輻射 形電網(wǎng)中線路保護(hù)的分支系數(shù)與短路位置無(wú)關(guān)。 （ 2） 環(huán)狀電網(wǎng)中線路的分支系數(shù)隨短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)而逐漸減小。但實(shí)際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開(kāi)環(huán)運(yùn)行方式。 （ 3） 環(huán)外線路對(duì)環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)業(yè)余短路點(diǎn)有關(guān)，隨著短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)，分支系數(shù)逐漸增大，可以增加到很大很大，但具體整定并不是選一個(gè)最大值，而應(yīng)按實(shí)際整 定配合點(diǎn)的分時(shí)系數(shù)計(jì)算。 3. 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算 零序電流保護(hù)的整定計(jì)算步驟 （ 1）零序電流保護(hù) I段的整定 1）按躲開(kāi)本線路末端接地短路的最大零序電流整定，即 m a x1 3 orelIopI IKI ? 式中 relIK ———— 可靠系數(shù)，取 ～ ；計(jì)算時(shí)取 maxoI ———— 線路末端接地短路時(shí)流過(guò)保護(hù)的最大零序電流。 2）零序電流保護(hù) I段的保護(hù)最小保護(hù)范圍亦要 求不小于本保護(hù)線路長(zhǎng)度的 15%。 3）整定的動(dòng)作延時(shí)為 0。 （ 2）零序電流保護(hù) II段的整定 此段保護(hù)按滿(mǎn)足以下條件整定： 1） 按與相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù) I 段配合整定，即 m in21bIoprelIIopII K IKI ? 式中 relIIK ———— 可靠系數(shù)，取 。 minbK ———— 分支系數(shù)，按實(shí)際情 況選取可能的最小值； IopI2 —————— 相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù) I段整定值。 2） 當(dāng)按此整定結(jié)果達(dá)不到規(guī)定靈敏系數(shù)時(shí)，可改為與相鄰下一級(jí)線路的零序電流保護(hù) II 段配合整定； m in21bIIoprelIIopII K IKI ? 3)零序 II 段的靈敏度檢驗(yàn)： ~1m inm in ??opIIosII IIK （ 3）零序電流保護(hù) III 段保護(hù)的整定 此段保護(hù)一般是起后備保護(hù)作用。 III 段保護(hù)通常是作為零序電流保護(hù)II段保護(hù)的補(bǔ)充 作用。零 序電流保護(hù) III 段保護(hù)按滿(mǎn)足以下條件整定： 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 31 1） 按躲開(kāi)下一條線路出口處發(fā)生三相短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)裝置的最大不平衡電流來(lái)整定 m a x1 LrelIIIopIII IKI ? 式中 relIIIK ———— 可靠系數(shù)。取 maxLI ————— 最大不平衡電流。 其中 m a x)3(m a x derstnpL IKKKI ? 式中 npK ———— 非周期分量系數(shù)取 1～ 2； erK —————— 電流互感器的 10%誤差，取 。 max)3( dI ———— 下一級(jí)線路始端三相短路的最大短路電流。 零序 III 段的靈敏度校驗(yàn)： 當(dāng)作為近后備保護(hù)時(shí) . 當(dāng)作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)， 1m a x m in ?? opIIib ose nIII IK IK 式中 minoI ———— 本線路末端短路時(shí)在小 方式運(yùn)行下的最小零序電流。 minonextI ———— 下一級(jí)線路末端短路時(shí)在小方式運(yùn)行的最小零序電流。 maxbK ———— 最大分支系數(shù)。 2） 零序電流保護(hù) III 段的動(dòng)作時(shí)間： 時(shí)限的確定：對(duì)于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，若按階梯原則與相鄰線路配合時(shí)，會(huì)產(chǎn)生斷路器誤動(dòng)作的現(xiàn)象因此應(yīng)找出解環(huán)點(diǎn)所以必須選出某一線路的保護(hù) III 段與其相鄰的保護(hù) II段配合此即環(huán)網(wǎng)保護(hù) III 段的動(dòng)作時(shí)限的起始點(diǎn)，此起始點(diǎn)的選擇原則是： 應(yīng)考慮盡可能使整個(gè)環(huán)網(wǎng)中保護(hù)三段的保護(hù)靈敏度較高。 （ 1） 各段保護(hù)的整定時(shí)間均應(yīng)按整定配合原則增加時(shí)間級(jí)差t? 。 （ 2） 當(dāng)分支系數(shù)隨短路點(diǎn)的移遠(yuǎn)而變大時(shí)，例如有零序互感的平~ 1m a x ?? opIIIoI IK長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 32 行線路，保護(hù)的整定配合應(yīng)按相配合保護(hù)段的保護(hù)范圍末端進(jìn)行計(jì)算，一般可用圖解法整定。 （ 3） 與相鄰雙回線路的零序保護(hù)配合整定。當(dāng)雙回線路裝設(shè)了橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)時(shí)，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)配合整定，即按雙回線路全線為快速保護(hù)范圍考慮，但時(shí)間整定要考慮橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)相繼動(dòng)作的延時(shí)；如考慮雙回線運(yùn)行中將橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)停用的 情況時(shí)，可相應(yīng)提出將雙回線路運(yùn)行臨時(shí)改為單回線路運(yùn)行的措施。 表 51 零序電流保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果表 線路名稱(chēng) 保護(hù)安裝地點(diǎn) 保護(hù)編號(hào) 保護(hù)段 整定值（ A） 動(dòng)作時(shí)限（ S） AC AC 線路首端 保護(hù) 1 I II III AC AC 線路末端 保護(hù) 6 I II III CD CD 線路首端 保護(hù) 7 I II III 保護(hù) 1的零序整定 （ 1） 無(wú)時(shí)限電流零序電流保護(hù)： 按躲過(guò)相鄰下一線路出口即本線路末端單相或兩相接地短路時(shí)，可能出現(xiàn)的最大 3倍零序電流 max3oI 即： m a x1 3 orelIopI IKI ? （其中 relIK =） 取 max3oI 的最大值則有： max3oI =? 502= m a x1 3 orelIopI IKI ? =? = stI 0? 以在距 1 號(hào)短路器 15%處最小短路電流來(lái)檢驗(yàn)靈敏度： 取 max3oI 的最小值即： max3oI =? 502= 滿(mǎn)足靈敏性 (2)帶時(shí)限零序電流速斷保護(hù) : ① 與相鄰下一級(jí)線路 BC 段 5DL 零序電流保護(hù)第 I段相配合，即： m in51bopIrelIIopII K IKI ? 取 max3oI 的最大值則有： max3oI =? 502= 5opII = relIK ? max3oI =? = 長(zhǎng) 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 論 文 33 瓦斯保護(hù) ： 瓦斯保護(hù)的概述 保護(hù)能反應(yīng)油潤(rùn)式變壓器油箱內(nèi)的各種故障時(shí)變壓器內(nèi)部故障