【正文】 ” 。 二、 過勵(lì)磁保護(hù)　　變壓器過電壓時(shí)會(huì)使發(fā)生發(fā)生過勵(lì)磁，使鐵芯飽和，鐵損增加，溫度增加，造成繞組絕緣損壞、油質(zhì)污染，同時(shí)變壓器勵(lì)磁電流激增，可以引起差動(dòng)誤動(dòng)作。本次設(shè)計(jì)的變壓器由高壓側(cè)向中、低壓側(cè)傳送功率的降壓變壓器，至少要在高壓側(cè)和低壓側(cè)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過變壓器額定電流 即　NI　TNrelopIKI)/(?式中： 為可靠系數(shù)，通常取 ： 為返回系數(shù)，通常取 ?！∽儔浩髦行渣c(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)，隔離開關(guān) QS 打開，當(dāng)發(fā)生單相接地故障且失去中性點(diǎn)時(shí)，中性點(diǎn)不接地的變壓器的中性點(diǎn)將出現(xiàn)工頻過電壓，放電間隙擊穿，放電電流使零序電流元件啟動(dòng)，瞬時(shí)跳開變壓器，見故障切除，當(dāng)放電間隙拒動(dòng)時(shí)，零序電壓保護(hù)啟動(dòng)將變壓器切除，其動(dòng)作之應(yīng)低于變壓器中性點(diǎn)絕緣的耐壓水平。第I 段與相鄰元件接地保護(hù) I 段配合，以 t1（）延時(shí)斷開高壓側(cè)分母聯(lián)斷路器，以延時(shí)斷開變壓器各側(cè)斷路器。如果萬(wàn)一放電間隙拒動(dòng)，變壓器中性點(diǎn)出現(xiàn)工頻過電壓，為此還須設(shè)置零序電壓保護(hù)，當(dāng)放電間隙拒動(dòng)時(shí)，由零序電壓保護(hù)切除變壓器。變壓器非直接接地運(yùn)行，而是通過放電間隙接地時(shí)，不僅須裝設(shè)兩段式零序電流保護(hù)，還須裝設(shè)零序電流保護(hù)零序電壓保護(hù)。必要時(shí)可以可相互切換為直接接地運(yùn)行，因此，可以根據(jù)其接地方式來配置不同的保護(hù)。擬建變電所的主變壓器接線組別為：YN0/yn0/d11 的三繞組降壓變壓器兩臺(tái)。則經(jīng) t1 跳 QF3，經(jīng) t3 在跳 QF1 和 QF2，將三側(cè)斷路器全部斷開　變壓器過電流保護(hù) 接 地 保 護(hù)　對(duì)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器。當(dāng) III 側(cè)（負(fù)荷側(cè)）故障時(shí)，經(jīng) t1 跳開 QF3 故障切除，I、‖側(cè)繼續(xù)運(yùn)行。二內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，過電流保護(hù)應(yīng)起到后備作用?！　∮捎诟鞣N因素的存在，三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)不平衡電流比較大，為減小外部短路不平衡電流影響，提高保護(hù)的靈敏度，一般采用帶制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。此不平衡電流應(yīng)在保護(hù)的整定計(jì)算中予以考慮，即適當(dāng)增大保護(hù)的動(dòng)作電流，其具體做法是在不平衡定電流計(jì)算中引入互感器同型系數(shù)，用以平衡由于各側(cè)互感器型號(hào)不同，產(chǎn)生不平衡電流的影響。這種不平衡電流的影響，可采用電流補(bǔ)償法來消除，將電流互感器二次電流大的那一側(cè)，經(jīng)電流變換器 TAA 變換后，是 TAA 的輸出與另一側(cè)電流互感器電流大小相等，從而消除電流互感器的實(shí)際變比與計(jì)算變比不等引起的不平衡電流。　　由于變壓器連接組別為 ，由于三角形側(cè)的電流超前于星型側(cè)同一電1/0dynYN流 如果各側(cè)電流互感器都按通常接線接成星型，則使變壓器各側(cè)電流互感器二次電?30流的數(shù)值相等，在差動(dòng)回路中會(huì)出現(xiàn)不平衡電流 ，如圖 3 所示：　　umbI　　為了消除不平衡電流，可采用相位補(bǔ)償法，即將變壓器星型側(cè)的電流互感器的二次側(cè)接成星型，從而將電流互感器二次側(cè)的電流相位校正過來?！、?利用勵(lì)磁涌流波形中的二次諧波分量，采用二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器?！「鶕?jù)勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)可采取如下措施減小不平衡電流的影響：?、?利用延時(shí)動(dòng)作或提高保護(hù)動(dòng)作值來躲過勵(lì)磁涌流?！　、?還有大量非周期分量和高次諧波分量，且隨時(shí)間衰減?！　∽儔浩骺蛰d合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)過程中由于變壓器鐵芯中的磁通急劇增大，是鐵芯瞬間飽和，出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，此電流通過變壓器的一次繞組，進(jìn)入差動(dòng)回路形成不平衡電流，如不采取措施縱差動(dòng)保護(hù)將會(huì)誤動(dòng)作?！　∪@組變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線如下圖 2 所示：　　　由此可見，變壓器差動(dòng)保護(hù)是通過比較變壓器各側(cè)電流的大小和相位而構(gòu)成的保護(hù)，各側(cè)電流互感器所包圍的區(qū)域?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍，保護(hù)區(qū)內(nèi)故障，繼電器動(dòng)作于跳閘；保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，繼電器不動(dòng)作，因此，在滿足選擇性要求的同時(shí)，不需要于相鄰元件的保護(hù)在整定值上相配合，從而構(gòu)成不帶延時(shí)的速動(dòng)保護(hù)，用來反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線的各種故障?！　。ǘ┛v差動(dòng)保護(hù)原理　根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，容量在 10000kVA 及以上或 6300kVA 以上并列運(yùn)行變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，以代替電流速斷保護(hù)。因此不能夠單獨(dú)作為變壓器的主保護(hù)，尚須與縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)配合使用?！　怏w保護(hù)動(dòng)作后，觀察分析從繼電器上部排氣口收集的氣體，可判斷故障的性質(zhì)，氣體保護(hù)能反應(yīng)油箱內(nèi)各種故障，且動(dòng)作迅速，靈敏度高，特別對(duì)于變壓器繞組的匝間短路（當(dāng)短路匝數(shù)很少時(shí)） ，靈敏度好于其他保護(hù)，所以氣體保護(hù)是大、中、小型變壓器必不可少的油箱內(nèi)部故障最有效地主保護(hù)?！　∽儔浩鲀?nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，產(chǎn)生大量氣體，強(qiáng)烈油流沖擊擋板，當(dāng)油流速度達(dá)到整定值時(shí)，擋板被沖擊到一定位置，永久磁鐵靠近干簧接點(diǎn)，接點(diǎn)閉合后發(fā)出重瓦斯跳閘脈沖，經(jīng)信號(hào)繼電器 啟動(dòng)出口中間繼電器 ，跳開變壓器兩側(cè)斷路器。開口杯在氣體中的重量加上杯內(nèi)油的重量所產(chǎn)生的力矩，超過平衡錘的力矩，使開口杯隨著油面降低而下沉。和開口杯固定在一起的永久磁鐵位于干簧接點(diǎn)的上方，干簧接點(diǎn)可靠斷開。在軸另一側(cè)的平衡錘，有重錘的重力及油對(duì)重錘的浮力?！?01?QJ正常運(yùn)行時(shí)，繼電器內(nèi)上開口杯內(nèi)充滿了油。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，浮筒式氣體繼電器存在著一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)，如防震性差，且浮筒的密封性能不良使浮筒失去浮力，使水銀觸點(diǎn)閉合造成誤動(dòng)作等。（二）氣體保護(hù)原理氣體保護(hù)原理接線如下圖 1 所示：　　　氣體保護(hù)的測(cè)量繼電器為氣體繼電器，氣體繼電器安裝在油箱與油枕之間的連接管道中，這樣油箱內(nèi)的氣體都要通過瓦斯繼電器，為了便于氣體的排放，安裝時(shí)需要有一定的傾斜度，變壓器頂蓋與水平間應(yīng)有 1%~%的坡度，連接管道應(yīng)有 2%~4%的坡度。本次設(shè)計(jì)中每一臺(tái)變壓器額定容量為 150MVA?！　??臺(tái)考慮將來的負(fù)荷可能會(huì)超出本來預(yù)算，為了有所發(fā)展的余地，選擇的主變壓器的容量為 150MVA?！　《?、 變壓器容量選擇整定計(jì)算變壓器保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)變壓器容量、數(shù)量配置相應(yīng)保護(hù)，由原始資料分析該變電站主變壓器為兩臺(tái)三繞組降壓變壓器，主要向 110kV 線路負(fù)荷、10kV 線路負(fù)荷、站用電負(fù)荷供電，據(jù)《220kV～500kv 變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，220kv 所用電宜從主變壓器低壓側(cè)分別引接兩臺(tái)容量相同，可互為備用，分列運(yùn)行的所用工作變壓器，只有一臺(tái)主變壓器時(shí)，其中一臺(tái)所用變壓器宜從所外電源引線，本設(shè)計(jì)中主變壓器為兩臺(tái)三繞組降壓變壓器，變電所所用電宜從主變壓器低壓側(cè)分別引入，因此所用電可當(dāng)作 10kV 線路負(fù)荷來處理，110kV、10kV 線路負(fù)荷情況如下表：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　110kV 線 路 負(fù) 荷　 　　名 稱　　 最大負(fù)荷(MW)　 　　功率因數(shù) 　?Cos石化廠　　 32　 　　　煉油廠　 36　　 　　甲縣變　 　　 25　　 　　乙縣變　 28　　 　丙縣變　 　　 15　 　丁縣變　 26　 　蓄電池進(jìn)風(fēng)　 　　 　 　蓄電池排風(fēng)　 2　　 　　　鍋爐房水泵　 　　 2　　　 　　　空 壓 機(jī)　 　　 20　 　　載 波 室　 2　 1　　220kV 配電裝置電源　 　　 18　　　 1　　　110kV 配電裝置電源　　 18　 1　　　220kV 斷路器冬天加熱　 4　 1　　　110kV 斷路器冬天加熱　　 4　　 1　室外配電裝置照明　 15　　　 1　室內(nèi)照明　 　　 8　 1　　　　　　　　　　　　　110kV 線路最大有功功率：　　　　KW0162 1026)+1528+53+(P 3?110kV 線路最大無(wú)功功率：　　 KVar 1062105)+285+36( Q 23131? ??? ???其中 ,??由于 110kV 線路各負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)為 , 110kV 負(fù)荷的最大輸出復(fù)功率：　　10KV 等 效 負(fù) 荷　　名 稱　　 最大負(fù)荷(KW)　　 功率因數(shù) 　　　?Cos氮肥廠　　 4000　　 　機(jī)械廠　 4000　 　紡織廠　 3000　　 　　化工廠　 3000　　 　　造紙廠　 2500　　 　水 廠　 　　 6000　 　建材廠　 3000　　　 ?。?變　 　　 4000　　 　　Ｂ 變　 4000　 ?。?變　　 4000　 　Ｄ 變　 3000　 　主變風(fēng)扇　 66　　 　　主充電機(jī)　 16　　 　　浮充電機(jī)　 15　　　 　　　　　j7380414580 )(~????10kV 線路負(fù)荷最大有功功率　 　 8154182021 60.3)4436.(P 32?? ?????? ?10kV 線路負(fù)荷最大無(wú)功功率　KVarCosSinCosSin ).( 10)(03)4(4 Q 21 2 23132? ?? ???? ????? ?? ? ???上敘 10kV 等效負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)取為 ，其中 , ，??os旋轉(zhuǎn)設(shè)備的功率因數(shù)取 ，非旋轉(zhuǎn)設(shè)備功率因數(shù)取 。（二） 、根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。(五)、變壓器其他保護(hù)，如過負(fù)荷、過勵(lì)磁、變壓器高壓側(cè)斷路器失靈保護(hù)、溫度保護(hù)、冷卻器故障保護(hù)等。 （容量在10000kVA 及以上或 6300kVA 以上并列運(yùn)行變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，以代替電流速斷保護(hù)） 。　　根據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》規(guī)定變壓器一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置：（一） 、反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的氣體保護(hù)（容量在 800kVA 及以上的油浸式變壓器和 400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)） 。為了防止保護(hù)裝置或者斷路器拒動(dòng)，又有主保護(hù)和后備保護(hù)之分。②油箱外部故障：主要是套管及引出線上發(fā)生相間短路和接地短路（二）變壓器的不正常工作狀態(tài)：　?、儆赏獠慷搪芬疬^電流　②由于電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)及尖峰負(fù)荷等原因引起的過電流?、塾捎谟拖渎┯驮斐捎兔娼档汀　、苡捎谕饧与妷哼^高或頻率降低引起的過勵(lì)磁三、 主變壓器保護(hù)配置變壓器的保護(hù)可以分為短路保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)兩類?！　?主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)分析一、 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)目的　大型變壓器的造價(jià)昂貴，一旦發(fā)生故障遭到損壞，其檢修難度大，時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，特別是單臺(tái)容量占系統(tǒng)容量比例很大的情況下，發(fā)生故障后突然切除變壓器，將給電力系統(tǒng)造成很大的擾動(dòng)，因此，在考慮大型變壓器繼電保護(hù)的整體配置時(shí)，除了保證其安全運(yùn)行外，還應(yīng)最大限度地縮小故障影響范圍，特別要防止保護(hù)裝置誤動(dòng)作或拒絕動(dòng)作，這樣，不僅要求有性能良好的保護(hù)繼電器，還要求在繼電保護(hù)的整體配置上盡量完善、合理?！〉?2 章 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)　本設(shè)計(jì)主要針對(duì)變電站變壓器保護(hù)配置進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，變壓器是變電站重要設(shè)備之一。它是畢業(yè)沒計(jì)的文字表達(dá)形式，也是畢業(yè)生必須要完成的基本訓(xùn)練