【導讀】統(tǒng)的正常運行帶來嚴重的后果，同時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、動作可靠的保護元件。給的原始資料，通過系統(tǒng)的原理分析、精確的整定計算。做出的一套電力變壓器。本文語言簡練、邏輯嚴密、內(nèi)容夯實?？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 母線短路時流過變壓器的短路電流與被保護電流之比的最小值。 取所有與相鄰元件相間短路保護配合計算值中的最小值為整定值。 3） 相間距離保護第 II 段的動作時間為： st IIop ? 4） 相間距離保護第 II 段的靈敏度校驗： ~ ??ABIIse lIIse l ZZK 5)當不滿足靈敏度要求時可與相鄰線相間距離保護第 II 段配合。這時有： 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第 II 段的整定值。 這時，相間距離保護第 II 的動作時間為： ttt IIopIIop ??? 31 式中， IIopt3 ———— 相鄰線路相間距離保護第 II 段的動作時間。 (3)相間距離保護 III 段整定計算 1）躲過被保護線路的最小負荷阻抗 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 ———— 相間距離保護第 III 段可靠系數(shù)，取 ～ 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 28 NU ———— 電網(wǎng)的額定相電壓； maxLI ———— 最大負荷電流； sel? ———— 阻抗元件的最大靈敏角，取 度。 L? ———— 負荷阻抗角，取 26 度。 2）相間距離保護第 III 段動作時間為： ttt IIopIIIop ??? 31 3) 相間距離保護 III 段靈敏度校驗： 當作近后備時 ~ 11 ??ABIIIse lIIIse l ZZK 當作遠后備 時 m a x11 ???BCbABIIIse lIIIse l ZKZ ZK 式中， maxbK ———— 分支系數(shù)最大值。 線路 2BDA? 相間距離保護整定計算結(jié)果： 表 相間距離保護整定計算結(jié)果 線路名稱 保護安裝地點 保護編號 保護段 整定值 )(? 動作時限 （ S） 2BDA? A 廠側(cè) 5 I II III 2BD 側(cè) 6 I II III 距離保護的評價及應用 根據(jù)距離保護的工作原理，它可以在多電源復雜網(wǎng)絡(luò)中保證有選擇性地動作。它不僅反應短路時電流的增大。而且又反應電壓的降低，因而靈敏度比電流、電壓保護高。保護裝置距離 I 段的保護范圍不受系統(tǒng) 的影響。其它各段受系統(tǒng)運行方式變化的影響也較小，同時保護范圍也可以不受短路種類的影響，因而保護范圍比較穩(wěn)定，且動作時限也比較固定而較短。 雖然距離保護第 I 段是瞬時動作的，但是，它只能保護線路全長 80%～85%，它不能無時限除線路上任一點的短路，一般 15%～ 20%范圍內(nèi)的短路要考帶 時限的距離 II 段來切除，特別是雙側(cè)電源的線路有 30%～ 40%線長的短路，不能從兩端瞬時切除。因此，對于 220KV 及以上電壓網(wǎng)絡(luò)根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定運長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 29 行的需要，要求全長無時限切除線路任一點的短路，這時距離保護就一能作主保護 來應用。 零序繼電保護方式配置與整定計算 零序電流保護的特點 中性點直接接地系統(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，可作為一種主要的接地短路保護。因為它不反映三相和兩相短路，在正常運行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩是沒有零序分量產(chǎn)生，所以它有較好的靈敏度。另一方面，零序電流保護仍有 電流 保護的 某些弱點，即它受電力系統(tǒng)運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雜的環(huán)網(wǎng)中，由于速動段的保護范圍太小，甚至沒有保護范圍，致使零序電流保護各段性 能嚴重惡化，使保護動作時間很長，靈敏度很低。 當零序電流保護的保護效果不能滿足電力系統(tǒng)要求式，則應安裝設(shè)接地距離保護。接地距離保護因其保護范圍比較固定，對本線路和相鄰線路的保護效果都會有所改善。 零序電流保護接于電流互感器的零序電流濾過器，接線簡單可靠，零序電流保護通常由多段組成，一般是三段式，并可根據(jù)運行需要而增減段數(shù)。為了適應某些運行情況的需要，也可設(shè)置兩個一段或二段，以改善保護的效果。 零序電流保護整定計算的運行方式分析 計算零序電流大小和分布的運行方式選擇，是零序電流保護整定計算的第一步。選 擇運行方式就是考慮零序電流保護所能適應的發(fā)電機、變壓器以及線路變化大小的問題。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)備的絕緣要求來確定中性點是否接地；其次是以保持對該母線的零序電抗在運行中變化最小為出發(fā)點來考慮。當變壓器太熟較多時，可采取幾臺變壓器組合的方法，使零序電抗變化最小。 （ 2） 發(fā)電廠的母線上至少應有一臺變壓器中性點接地運行，這是電力系統(tǒng)過電壓保護和繼電保護功能所需要的。為改善設(shè)備過電壓的條件，對雙目線上接有多臺（一般是四臺以上）變壓器時，可選擇兩臺變壓器同時接地運行，并各分占一條母線，這樣在雙母線母聯(lián)短路斷開后，也各自保持著接地系統(tǒng)。 （ 3） 變電所的變壓器中性點分為兩種情況，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 因班應不接地運行，以簡化零序電流保護的整定計算；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行組合。 流過保護最大零序電流的運行方式選擇 （ 1） 單側(cè)電源輻射形電網(wǎng)，一般取其最大運行方式，線路末端的變壓器中性點不解地運行。 （ 2） 多電源的輻射形電網(wǎng)即環(huán)狀電網(wǎng)，應考 慮到相臨線路的停運或保護的相繼電動作，并考慮在最大開機方式下對側(cè)接地方式最小，而本側(cè)（保護的背后）接地方式最大。 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 30 （ 3） 計算各類短路電流值 2. 最大分支系數(shù)的運行方式和短路點位置的選擇 （ 1） 輻射 形電網(wǎng)中線路保護的分支系數(shù)與短路位置無關(guān)。 （ 2） 環(huán)狀電網(wǎng)中線路的分支系數(shù)隨短路點的移遠而逐漸減小。但實際上整定需要最大分支系數(shù)，故還是選擇開環(huán)運行方式。 （ 3） 環(huán)外線路對環(huán)內(nèi)線路的分支系數(shù)業(yè)余短路點有關(guān)，隨著短路點的移遠，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最大值，而應按實際整 定配合點的分時系數(shù)計算。 3. 零序電流保護的整定計算 零序電流保護的整定計算步驟 （ 1）零序電流保護 I段的整定 1）按躲開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 ～ ；計算時取 maxoI ———— 線路末端接地短路時流過保護的最大零序電流。 2）零序電流保護 I段的保護最小保護范圍亦要 求不小于本保護線路長度的 15%。 3）整定的動作延時為 0。 （ 2）零序電流保護 II段的整定 此段保護按滿足以下條件整定： 1） 按與相鄰下一級線路的零序電流保護 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)，按實際情 況選取可能的最小值； IopI2 —————— 相鄰下一級線路的零序電流保護 I段整定值。 2） 當按此整定結(jié)果達不到規(guī)定靈敏系數(shù)時，可改為與相鄰下一級線路的零序電流保護 II 段配合整定； m in21bIIoprelIIopII K IKI ? 3)零序 II 段的靈敏度檢驗： ~1m inm in ??opIIosII IIK （ 3）零序電流保護 III 段保護的整定 此段保護一般是起后備保護作用。 III 段保護通常是作為零序電流保護II段保護的補充 作用。零 序電流保護 III 段保護按滿足以下條件整定： 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 31 1） 按躲開下一條線路出口處發(fā)生三相短路時，流過保護裝置的最大不平衡電流來整定 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： 當作為近后備保護時 . 當作為遠后備保護時， 1m a x m in ?? opIIib ose nIII IK IK 式中 minoI ———— 本線路末端短路時在小 方式運行下的最小零序電流。 minonextI ———— 下一級線路末端短路時在小方式運行的最小零序電流。 maxbK ———— 最大分支系數(shù)。 2） 零序電流保護 III 段的動作時間： 時限的確定：對于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，若按階梯原則與相鄰線路配合時，會產(chǎn)生斷路器誤動作的現(xiàn)象因此應找出解環(huán)點所以必須選出某一線路的保護 III 段與其相鄰的保護 II段配合此即環(huán)網(wǎng)保護 III 段的動作時限的起始點，此起始點的選擇原則是： 應考慮盡可能使整個環(huán)網(wǎng)中保護三段的保護靈敏度較高。 （ 1） 各段保護的整定時間均應按整定配合原則增加時間級差t? 。 （ 2） 當分支系數(shù)隨短路點的移遠而變大時，例如有零序互感的平~ 1m a x ?? opIIIoI IK長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 32 行線路，保護的整定配合應按相配合保護段的保護范圍末端進行計算，一般可用圖解法整定。 （ 3） 與相鄰雙回線路的零序保護配合整定。當雙回線路裝設(shè)了橫聯(lián)差動保護時，為提高靈敏度，可按與橫聯(lián)差動保護配合整定，即按雙回線路全線為快速保護范圍考慮，但時間整定要考慮橫聯(lián)差動保護相繼動作的延時；如考慮雙回線運行中將橫聯(lián)差動保護停用的 情況時，可相應提出將雙回線路運行臨時改為單回線路運行的措施。 表 51 零序電流保護整定計算結(jié)果表 線路名稱 保護安裝地點 保護編號 保護段 整定值（ A） 動作時限（ S） AC AC 線路首端 保護 1 I II III AC AC 線路末端 保護 6 I II III CD CD 線路首端 保護 7 I II III 保護 1的零序整定 （ 1） 無時限電流零序電流保護： 按躲過相鄰下一線路出口即本線路末端單相或兩相接地短路時，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 號短路器 15%處最小短路電流來檢驗靈敏度： 取 max3oI 的最小值即： max3oI =? 502= 滿足靈敏性 (2)帶時限零序電流速斷保護 : ① 與相鄰下一級線路 BC 段 5DL 零序電流保護第 I段相配合，即： m in51bopIrelIIopII K IKI ? 取 max3oI 的最大值則有： max3oI =? 502= 5opII = relIK ? max3oI =? = 長 沙 航 空 職 業(yè) 技 術(shù) 學 院 畢 業(yè) 論 文 33 瓦斯保護 ： 瓦斯保護的概述 保護能反應油潤式變壓器油箱內(nèi)的各種故障時變壓器內(nèi)部故障