【正文】 電廠或 110kV 以上重要變電站的 35～ 66kV 母線；按電力系統(tǒng)穩(wěn)定和保證母線電壓的要求需快速切除故障母線時。對 3/2 斷路器接線，每組母線宜裝設(shè)兩套母線保護(hù)。 裝設(shè)專用的母線保護(hù) 利用供電元件的后備保護(hù)來保護(hù)母線簡單、經(jīng)濟(jì)，但切除故障時間較長，不能有選擇性地切除故障母線，特別是對于高壓電網(wǎng)難以滿足穩(wěn)定和運行上的要求。 二、母線保護(hù)的方式 母線保護(hù)的方式主要利用供電元件的保護(hù)裝置來保護(hù)母線和裝設(shè)專用的母線保護(hù)兩種。盡管母線故障幾 率比線路要少，并且通過提高運行維護(hù)水平和設(shè)備質(zhì)量、采用防誤操作閉鎖裝置，可以大大減少母線故障的次數(shù)。 母線保護(hù)原理及配置 一、引起母線故障的原因 運行經(jīng)驗表明，母線故障大多是單相接地短路和由其引起的相間短路。定時限過電流保護(hù)原理接線圖與限時電流速斷保護(hù)相同，但由于保護(hù)范圍和保護(hù)的作用不同，其動作電流和動作時限則不同。為防止本線路的主保護(hù)發(fā)生拒動，必須給線路裝設(shè)后備保護(hù)，以作為本線路的近后備和下一線路的遠(yuǎn)后備。 整定原則：動作電流必須大于負(fù)荷電流，在最大負(fù)荷 電流時保護(hù)裝置不動作，當(dāng)下一級線路發(fā)生外部短路時，如果本級電流繼電器已經(jīng)起動，則在下級保護(hù)切除故障電流之后，本級保護(hù)應(yīng)能可靠地返回。為盡量縮短動作的動作時限，通常要求限時電流速斷延伸至下一線路的保護(hù)范圍不能超過下一線路無時限電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍，因為線路的 L1 限時電流速斷保護(hù)的動作電流 應(yīng)大于下一 20 線路無時限電流速斷保護(hù)的動作電流 。 限時電流速斷保護(hù)要求保護(hù)線路的全長，那么其保護(hù)區(qū)必然會延伸至下一線路。因此，必須裝設(shè)第 II段保護(hù)，即限時電流速斷保護(hù)，用以反應(yīng)無時限電流速斷保護(hù)區(qū)外的故障。 整定原則：按躲過相鄰線路瞬時電流速斷確定整定值?？梢钥闯觯@種保護(hù)的缺點是不能保護(hù)線路的全長，而且隨著系統(tǒng)運行方式及故障類型的不同，其保護(hù)范圍也要發(fā)生的相應(yīng)變化。但是，保護(hù)范圍就必然不能包括被保護(hù)線路的全長，因為只有當(dāng)短路電流大于保護(hù)的動作電流時，保護(hù)才能動作。 整定原則：保護(hù)的動作電流是按躲過線路末端最大短路電流來整定的。可以根據(jù)這些變化構(gòu)成各種相間短路保護(hù)，下面介紹三段式電流保護(hù)。 根據(jù)上述線路保護(hù)配置裝設(shè)規(guī)則第一條，本電網(wǎng)中 35kV 線路采用電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)， 過電流保護(hù)作為后備保護(hù)。 串聯(lián)供電的幾段線路，在線路故障時，幾段線路可以采用前加速的方式同時跳閘， 19 并用順序重合閘和備用電源自動投入裝置來提高供電可靠性。此時，速斷保護(hù)應(yīng)躲開降壓變壓器低壓母線的短路。 階段式電流保護(hù) 一、對相間短路，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置： 1）單側(cè)電源線路：可裝設(shè)一段或兩段式電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，必要時可增設(shè)復(fù)合電壓閉鎖元件。 （ 3）靈敏系數(shù)校驗。 零序電流Ⅱ段的動作時限為 tt ??? 、 tt ??? 34t 。 零序 電流Ⅰ段的動作時限為 ～?t 、 tt ??? 12t 。通常 3t 應(yīng)比相鄰元件零序保護(hù)后備段最大延時大一個 t? ，以斷開母聯(lián)斷路器或分段斷路器， tt ??? 34t 動作與斷開變壓器各側(cè)斷路器。圖中零序 17 電流保護(hù)Ⅰ段作為變壓器及母線的接地故障后備保護(hù)，其啟動電流和延時 1t 應(yīng)與相鄰元件單相接地保護(hù)Ⅰ段配合，通常以較短延時 1t =～ 動作于跳母聯(lián)或分段斷路器，以較長的延時 t12 ???tt 有選擇地動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 針對 2變壓器高壓側(cè)（ 110kV 及以上）單相接地短路應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)，作為變壓器高壓繞組和相鄰元件接地故障主保護(hù)的后備。 4）高壓側(cè)電壓為 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，可動作于跳閘。 2）對自耦變壓器和高、中壓側(cè)均直接接地的三繞組變壓器，為滿足選擇性要求，可增設(shè)零序方向元件，方向宜指向各側(cè)母線。 變壓器接地短路后備保護(hù) 一、變壓器接地短路后備保護(hù)的配置原則 與 110kV 及以上中性點直接接地電網(wǎng)連接的降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，對外部單相接地短路引起的過電流，應(yīng)裝設(shè)接地短路后備保護(hù)，該保護(hù)宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的接地故障。 過負(fù)荷保護(hù)動作時限應(yīng)比變壓器的后備保護(hù)動作時限大一個 t? ，一般取 5~10S。所以只采用一個電流元件，接于任一相電流中，經(jīng)延時動作于信號。兩側(cè)電源的三繞組降 壓變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 對于降壓變壓器，雙繞組變壓器的過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在高壓側(cè)。它的動作時間應(yīng)與 變壓器允許的過負(fù)荷時間相配合，同時應(yīng)大于相間故障后備保護(hù)的最大延時，一般可增大（ 1～ 2） t? 。在無人值班的變電所，必要時過負(fù)荷保護(hù)可動作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。 三、過負(fù)荷保護(hù) 對于 及以上電力變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行或單獨運行，并作為其他符合的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，將設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 （ 4）保護(hù)的動作時限。 2)對降壓變壓器，應(yīng)考慮負(fù)荷中電動機(jī)自起動時的最大電流，即： TNssL IKI .m ax. ? （ 18） 式中 ssK 綜合負(fù)荷的自啟動系數(shù)，對于 110kV的降壓變壓站，低壓 610kV側(cè)取 ssK =，中壓 35kV側(cè)取 ssK =； TNI. 正常工作時的最大負(fù)荷電流，一般選擇變壓器額定電流。 1）對并聯(lián)運行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺變壓器后的負(fù)荷電流。 過電流保護(hù)整定計算步驟如下： （ 1）保護(hù)的啟動電流按躲過變壓器的最大負(fù)荷電流整定 m Lrerel IKKI ? （ 16） 式中 relK 可靠系數(shù)，取 ； reK 返回系數(shù)，取 ； 變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。 二、過電流保護(hù) 變壓器過電流保護(hù)的工作原理與線路定時限過電流保護(hù)相同。 所以，本電網(wǎng)中 2變壓器的相間短路后備保護(hù)采用過電流保護(hù)，若過電流保護(hù)不滿足靈敏性要求時，采用復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)或復(fù)合電流保護(hù)。保護(hù)的整定值要考慮變壓器可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。相間短路后備保護(hù)宜選用過電流保護(hù)、復(fù)合電壓（負(fù)序電壓和線間電壓）啟動的過電流保護(hù)或復(fù)合電流保護(hù)（負(fù)序電流和單相式電壓啟動的過電流保護(hù)）。 變壓器相間短路的后備保護(hù) 一、變壓器相間短路后備保護(hù)的整定原則 對外部相間短路引起的變壓器 過電流，變壓器應(yīng)裝設(shè)相間短路后備保護(hù)。 靈敏度 lmK 不應(yīng)小于 2。 取上述計算值較大者。 （ 2）按躲過變壓器空投時的勵磁涌流計算，即 ekIKI ?dz （ 14） 式中 kK 可靠系數(shù)，取 3～ 5。 其定值按下述條件計算： （ 1）按躲過變壓器外部短路故障時流過變壓器的最大短路電流整定，即 m a IKI ? （ 13） 13 式中 kK 可靠系數(shù)，取 ～ 。 二、 接線及整定計算 電流速斷保護(hù)裝置裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)。 電流速斷保護(hù) 一、變壓器的電流速斷保護(hù) 由于瓦斯保護(hù)不能反映變壓器箱體外部故障，所以對于 2021～ 10000kVA 及以下的中、小容量變壓器，若靈敏度滿足要 求時，應(yīng)采用電流速斷保護(hù)來瞬時切除變壓器 電源 測套管引出線及部分繞組的故障。 對于不平衡電流的對策 對于電流互感器型號不同的對策是使用廠家相同、伏安特性相同、準(zhǔn)確級次相同的電流互感器，對于勵磁涌流的影響可以使用帶有速飽和線圈的差動繼電器，或者使用帶有二次諧波制動的微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行克服，對于改變有載分接開關(guān)與區(qū)外穿越性故障的情況可以相應(yīng)引入復(fù)式比率差動保護(hù)，就是按復(fù)式比率大小而動作的差動保護(hù)，它能滿足正常運行、區(qū)外故障、內(nèi)部故障及勵磁涌流等多種情況對保護(hù)的要求。此外，運行中的變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓使分接開關(guān)位置改變后，電流互感器二次電流的平衡關(guān)系被破壞，在差回路中產(chǎn)生不平衡電流。 不平衡電流產(chǎn)生的原因 各側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致，例如 110KV 側(cè)是使用斷路器中的套管式電流互感器，而 6KV 側(cè)多數(shù)是在高壓開關(guān)柜內(nèi)裝設(shè)獨立的環(huán)氧樹脂澆鑄式電流互感器，這兩者之間不但型號不同，而且特性也不一致，勢必在差回中引起不平衡電流?？v聯(lián)差動保護(hù)（比率制動式縱差保護(hù)）是比較被保護(hù)設(shè)備各引出端電氣量（例如電流）大小和相位的一種保護(hù)。 22r I III I I?? （ 11） 內(nèi)部短路時，無論是單電源，還是雙電源，保護(hù)都能正確測量到短路點電流。變壓器具有兩個或更多個電壓等級，構(gòu)成縱差保護(hù)所用電流互感器的額定參數(shù)各不相同，由此產(chǎn)生的縱差保護(hù)不平衡電流將比發(fā)電機(jī)的大得多，縱差保護(hù)是利用比較被保護(hù)元件各端電流的幅值和相位的原理構(gòu)成的，根據(jù) KCL 基本定理，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備無故障時恒有各流入電流之和必等于各流出電流之和。 10 縱聯(lián)差動保護(hù)是按比較被保護(hù)的變壓器兩側(cè)電流的大小和相位的 原理實現(xiàn)的。為了實現(xiàn)這種比較，在被保護(hù)元件的兩側(cè)各設(shè)置一組電流互感器 TATA2，其二次側(cè)按環(huán)流法接線，即若兩端的電流互感器的正極性端子均置于靠近母線一側(cè)，則將他們二次的同極性端子相連，再將差動繼電器的線圈并入，構(gòu)成差動保護(hù)。驅(qū)動保護(hù)出口繼電器動作，跳開兩側(cè)的斷路器，使故障設(shè)備斷開電源。 二、 縱聯(lián)差動保護(hù)原理 主變差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，能反映變壓器內(nèi)部相間短路故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，差動保護(hù)是輸入的兩端 CT 電流矢量差，當(dāng)兩端 CT電流矢量差達(dá)到設(shè)定的動作值啟動動作元件。當(dāng)斷路器具有兩組跳閘線圈時，兩套保護(hù)宜分別動作于斷路器的一組跳閘線圈。對于電壓為 10kV 的重要變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不符合要求時也可采用縱差保護(hù)。 縱差保護(hù) 一、縱差保護(hù)配置原則 對變壓器的內(nèi)部、套管及引出線的短路故障，按其容量及重要性的不同，應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)作為主保護(hù)，并瞬時動作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器： 1） 電壓在 10kV 及以下、容量在 10MVA 及以下的變壓器，采用電流速斷保護(hù)。通常根據(jù)運行經(jīng)驗、測試等方法獲得。 9 四、變壓器溫度及壓力保護(hù) 變壓器非電量保護(hù)除了瓦斯保護(hù)外，還包括溫度及壓力保護(hù)等。 三、瓦斯保護(hù)的原理 當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時 ,氣體產(chǎn)生的速度較緩慢，氣體上升至儲油柜途中首先積存于氣體繼電器的上部空間，使油面下降，上開口杯隨之下下降而使干簧繼電器動作，接通延時信號，這就是所謂的“輕瓦斯”；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，則產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體，郵箱內(nèi)壓力瞬時突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊擋板，擋板克服彈簧的阻力，帶動磁鐵向干簧觸點方向移動，使干簧繼電器動作，接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這就是所謂的“重瓦斯”。但是它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的唯一保護(hù)裝置。包括：油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良或?qū)Ь€焊接不良等。 根據(jù)上述規(guī)程，本電網(wǎng)中的 2變壓器與 3變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)作為主保護(hù)之一。 3）瓦斯保護(hù)應(yīng)采取措施，防止因瓦斯繼電器的引線故障、震動等引起瓦斯保護(hù) 誤動作。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)瞬時動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。要結(jié)合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、實驗等方面采取綜合措施，突出重點，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運行的目的。不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接線和運行方式必將導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動裝置配置的困難，接線復(fù)雜，有時為適應(yīng)一次部分某些特殊需要采用一些不成熟的保護(hù)裝置，由此往往引起保護(hù)誤動，甚至使一般性故障擴(kuò)大為系統(tǒng)故障，設(shè)計必須引以為