【正文】 變壓器接地短路的后備保護 零序電流零序電流繼電器的整定，對于高壓及中壓側均直接接地的三繞組普通變壓器，高中壓側均應裝設零序方向過電流保護，方向指向本側母線。方向指向變壓器的中壓側方向保護以斷開高壓側斷路器(為與之配合的高壓側饋線相間故障保護動作時間)；以斷開各側斷路器；高壓側帶方向的保護(方向指向變壓器)以斷開中壓側分段斷路器；以斷開變壓器中壓側斷路器。(3)當兩臺高壓及中壓側均有電源的三繞組降壓變壓器并聯(lián)運行且低壓母線分段斷路器斷開時，可在三側裝設相間故障后備保護。(2)高壓及中壓側均有電源的三繞組降壓變壓器，若只有一臺變壓器且高壓側為主電源側，當相間后備保護設在高壓及低壓側時，低壓側保護只帶一個時限，斷開本側斷路器。低壓側保護可設兩段時限，以斷開低壓母線分段斷路器(為與之配合的饋線保護動作時間)；以斷開變壓器低壓側斷路器。 相間故障后備保護方向元件的整定高壓及中壓側有電源或三側均有電源的三繞組降壓變壓器和聯(lián)絡變壓器，相間故障后備保護為了滿足選擇性要求，在高壓或中壓側要加功率方向元件，其方向通常指向變壓器，也可指向本側母線。負序電壓繼電器的靈敏系數按下式計算 （318）式中：——后備保護區(qū)末端兩相金屬性短路時，保護安裝處的最小負序電壓值（二次值）。 負序電壓繼電器的整定負序電壓繼電器應按躲過正常運行時出現的不平衡電壓整定，不平衡電壓值可通過實測確定，一般可取=（～） （317）式中為額定相電壓二次值。在校驗電流繼電器和低電壓繼電器的靈敏系數時，應分別采用各自的不利正常系統(tǒng)運行方式和不利的短路類型。（3） 對發(fā)電廠的升壓變壓器，當低電壓繼電器由發(fā)電機側電壓互感器供電時，還應考慮躲過發(fā)電機失磁運行時出現的低電壓，可取=（～） （315）代入數據，得靈敏系數校驗: （316）式中：——計算運行方式下，靈敏系數校驗點發(fā)生金屬性相間短路時，保護安裝處的最高殘壓(二次值）。因要計算電壓二次值，須知電壓互感器變比,本設計為。已知 校驗: 220kV級：整定為1A110kV級： 整定為1A10kV級： 整定為2A靈敏度校驗： （312）式中為后備保護區(qū)末端兩相金屬性短路時流過保護的最小短路電流（二次值），要求（近后備）（遠后備）。所以在變壓器相間短路后背保護中只對這種保護的整定進行介紹。；≤140176?！?0176。（3）涌流間斷角的推薦值。在利用二次諧波制動來防止勵磁涌流誤動的縱差保護中，諧波制動回路可以單獨整定。其依據為  （38）式中：——差電流速斷的動作電流；——變壓器的額定電流；——倍數，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。當變壓器內部發(fā)生不對稱短路或合閘過程中三相故障時，差動電流中會產生較大的二次諧波分量，使縱連差動保護被制動，直到二次諧波衰減后才能動作，這將會延誤保護動作時間，造成嚴重的后果。則靈敏系數為 (37)要求≥2。圖33為縱差保護靈敏系數計算說明圖。對于三繞組變壓器： （36） 式中﹑——變壓器高﹑中壓側引起的誤差，取調壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)； ﹑——在所計算的外部短路時，流過高﹑中壓側電流互感器的周期分量； ﹑——在所計算的外部短路時，相應的流過非靠近故障點兩側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生的誤差。起始制動電流宜?。?～)。高壓側：。 ——變壓器調壓引起的誤差，取調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生的誤差。（1）縱差保護最小動作電流的整定。 （32） 從圖32可見，對動作特性具有一個折點的縱差保護，折線的斜率K是一個常數，對變壓器保護，～1。在實際應用中，是通過保護裝置的參數調節(jié)整定折線的斜率來滿足制動系數的要求。折線上任一點動作電流Iop與制動電流Ires之比Iop/Ires＝Kres稱為縱差保護的制動系數。OB表示起始制動電流。圖32 縱差保護動作特性曲線圖這一動作特性曲線由縱坐標OA，拐點的橫坐標OB，折線CD的斜率K三個參數所確定。目前利用微機構成的差動保護，其動作特性也有曲線形狀的，其制動系數不是常數。該坐標系縱軸為保護的動作電流；橫軸為制動電流，如圖32所示。2)一般可選二次電流較小側為基本側。19中間電流互感器的變比nm已知: 三繞組變壓器；額定容量=240MVA ；繞組接法為 , , d ll ；則選高壓側為基本側；電流互感器二次額定電流為1A。 （4）其他輔助驗算和經驗數據的推薦,包括諧波制動比(對諧波制動原理的差動保護)和閉鎖角(對間斷角原理的差動保護)的推薦。 （2）縱差保護動作特性參數的整定。變壓器縱差保護方框圖如圖31所示。（4 )在最小運行方式下，縱差保護區(qū)內各側引出線上兩相金屬性短路時，保護的靈敏系數不應小于2 。在短路電流小于起始制動電流時，保護裝置處于無制動狀態(tài)，其動作電流很小(小于額定電流)，保護具有較高的靈敏度。（2)在變壓器過勵磁時,縱差保護不應誤動作。 變壓器縱差保護縱差保護是變壓器內部故障的主保護，主要反應變壓器油箱內部、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。表31 瓦斯保護油流動作流速整定表變壓器容量kVA氣體繼電器型式連接導管內徑mm冷卻方式動作流速整定值m/s1000及以下QJ50φ50自冷或風冷～7000～7500QJ50φ50自冷或風冷～7500～10000QJ80φ80自冷或風冷～10000以上QJ80φ80自冷或風冷～200000以下QJ80φ80強迫油循環(huán)～200000及以上QJ80φ80強迫油循環(huán)～500kV變壓器QJ80φ80強迫油循環(huán)～有載調壓開關QJ25φ25流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導管直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器的型式等有關。對于容量10MVA以上的變壓器，整定容積為250～300ml。當油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瓦斯保護應瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，應瞬時動作于斷開變壓器各側斷路器。過流II段按躲最大負荷電流，與10kV分段II段配合，第一時限跳開本側斷路器，第二時限閉鎖備自投，第三時限跳開變壓器各側斷路器。 10kV側后備保護配置兩套復合電壓閉鎖過流保護，每套保護設置兩段三個時限。 110kV側零序過電壓保護和間隙零序電流保護間隙保護方式采用零序電壓和零序電流動作后時間原件相互扶持的方式。零序電流II段取一次值300A，與110kV出線零序IV段配合，第一時限切母聯(lián)，第II時限切本側（I段時間+級差），第III時限切各側（II段時間+級差）。第I時限切母聯(lián)，第II時限切本側（I段時間+級差）。 110kV側零序后備保護配置兩套定時限零序電流保護，每套保護按二段式設置。方向指向母線。過流I段按躲最大負荷電流。零序過電壓保護定值整定為180V。由于對于110kV側接地故障，已經時間上避免保護誤動，因此本段不帶方向。零序II段與220kV線路零序IV段配合，母線故障2的靈敏度。第一時限母聯(lián)或分段斷路器，第二時限跳變壓器本側斷路器。 220kV側零序后備保護配置兩套定時限零序電流保護，每套保護按二段式設置。過流II段按躲變壓器額定電流整定，與變中、變低后備保護的時間配合，切各側。當110kV旁路代變中時，由于作為主保護的差動保護I退出，變高開關到套管的引線無瞬動保護，過流I段按變中、變低故障。 220kV側后備保護 220kV側相間后備保護配置兩套復合電壓閉鎖過流保護，每套保護按二段式設置。===（1）最大運行方式下：220千伏母線實用阻抗：=+=短路電流有效值：=短路電流沖擊峰值：= kA短路全電流最大有效值：= /=短路容量：S=100/=110千伏母線實用阻抗：=+=短路電流有效值：=短路電流沖擊峰值：=短路全電流最大有效值：= /=短路容量：S=100/=10千伏母線實用阻抗：=++=短路電流有效值：短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：短路容量：S=100/=最大運行方式下短路電流計算結果表33如下所示：表33 短路電流計算結果表短路點短路點基準電壓（kV）基準電流（kA）計算電抗短路電流I＂（kA）短路電流最大有效值Ich(kA)短路電流沖擊值Ich(kA)短路容量(MVA)D1231D2115D3（1） 最小運行方式下：220千伏母線實用阻抗：=+=短路電流有效值：=短路電流沖擊峰值：= kA短路全電流最大有效值：= /=110千伏母線實用阻抗：=+=短路電流有效值：=短路電流沖擊峰值：=短路全電流最大有效值：= /=10千伏母線實用阻抗：=++=短路電流有效值：短路電流沖擊值：短路全電流最大有效值：短路容量：S=100/=最小運行方式下短路電流機選結果表圖34如下所示：表33 短路電流計算結果表短路點短路點基準電壓（kV）基準電流（kA）計算電抗短路電流I＂（kA）短路電流最大有效值Ich(kA)短路電流沖擊值Ich(kA)D1231D2115D3 變壓器保護的整定計算原則 變壓器主保護結合主接線圖差動保護動作后跳開變壓器各側斷路器。參數標么值計算：取基準容量=100MVA,基準電壓選各級平均電壓,即=根據可得基準電流:===各繞組短路電壓百分值:基準電抗:——變壓器短路百分值（即變壓器阻抗的額定相對值）。短路種數，一般按三相短路驗算，短路計算點應選擇通過導體和電氣設備的短路電流為最大的那些點。即使日常負荷變化和氣溫變化沒有如此之大，但變壓器的溫度變化是實際存在的。但在夜間尤其是在暴雨過后的夜間，因負荷和氣溫驟降，雖然已將變壓器輔助冷卻器停運，但變壓器油溫仍降至30℃以下，也就是油溫的變化幅度超過了環(huán)境溫度的變化。此配置有其不盡人意的地方。目前我國大型電力變壓器的冷卻裝置配置情況是：根據變壓器容量的大小，配置數組風冷油循環(huán)冷卻裝置，每組風冷油循環(huán)冷卻裝置由1臺油泵和3～4臺風扇組成。這種方式若將油的循環(huán)速度比自然對流時提高3倍，則變壓器可增加容量30%。加裝風機后可使變壓器的容量增加30%～35%。油浸自冷式就是以油的自然對流作用將熱量帶到油箱壁和散熱管，然后依靠空氣的對流傳導將熱量散發(fā)，它沒有特制的冷卻設備。銅質連接管內充有乙醚液體或氯甲烷、丙酮等：受熱元件插在變壓器油箱定蓋的溫度測孔內。常用的電觸頭壓力式溫度繼電器的結構圖，它由受熱元件、溫度計及附件組成，是按流體壓力原理工作的。溫度繼電器的結構：變壓器油溫的監(jiān)視采用溫度繼電器，它由變壓器生產廠成套提供。當可動指針與事先定位的黃色指針接觸時，發(fā)出預告信號并開啟變壓器冷卻風扇。凡是容量在1000kVA及以上的油侵式變壓器均要裝設溫度保護，監(jiān)視上層油溫的情況；對于變電所，凡是容量在315kVA及以上的變壓器，通常都要裝設溫度保護；對于少數用戶變電站，凡是容量在800kVA左右的變壓器，都應裝設溫度保護，但溫度保護只作用于信號。油溫越高將促使變壓器繞組絕緣加速老化影香其壽命。變壓器的油溫越高，油的劣化速度越快，使用年限減少。過負荷保護的動作電流，按躲過變壓器的額定電流整定，即 (216) 式中——可靠系數， ——返回系數；變壓器過負荷保護的動作時限比變壓器的后備保護動作時限大一個Δt。所以過負荷保護只須用一個電流繼電器接于一相電流即可。由于零序電壓保護只有在中性點失去、系統(tǒng)中沒有零序電流的情況下才能夠動作，不需要與其他元件配合，故動作時限只需躲過暫態(tài)保護電壓的時間，～。采用這樣的動作電壓是為了減少故障影響的范圍。零序電壓保護的動作電壓要躲過在部分中性點接地的電網中發(fā)生單相接地時，保護安裝可能出現的最大零序電壓；同時要在發(fā)生單相接地且失去接地中性點時有足夠的靈敏度。零序電流保護作為變壓器中性點運行時的接地保護與圖28的單臺變壓器接地保護完全完全一樣。中性點不接地運行方式下的接地保護根據變壓器絕緣等級的不同，采用如下保護方案：全絕緣變壓器在所連接的系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的同時又變?yōu)橹行渣c不