【正文】 內(nèi)容詳 母線保護(hù)“斷路器失靈保護(hù) ”。 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 NI 即 TNrrelop IKKI )/(? 式中： relK 為可靠系數(shù)，通常取 ： rK 為返回系數(shù)，通常取 。 變壓器中性點(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)( 12 ttt ?? 延時(shí)斷開變壓器各側(cè)斷路器。 如果萬一放電間隙拒動(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。 由于各種因素的存在，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 11/0/0 dynYN ，由于三角形側(cè)的電流超前于星型側(cè)同一電流?30 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)電流互感器二次電流的數(shù)值相等，在差動(dòng)回路中會(huì)出現(xiàn)不平衡電流 umbI ， 如圖 3所示： 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。 ③ 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。 根據(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： ① 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。 ② 還有大量非周期分量和高次諧波分量，且隨時(shí)間衰減。 變壓器空載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 。 三繞組變壓器差動(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 為差動(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 。 （二 ） 縱差動(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 。 氣體 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)。 變壓器內(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 KS 啟動(dòng)出口中間繼電器 KOM ，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。 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。 MV ASS m a x1 ??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。 二 、 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： KW000162 1026)+15+28+25+36+( 3 2P 31 ?? 110kV 線路最大 無功功率： K V a rC o sS i nC o sS i nC o sS i nP 10621015)+28+25+36+( 3 2 Q2231131??????????? 其中 ??Cos , ??Cos 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： j 7 3 8 041 4 5 8 00 ) 6 2 0 00(~ 1 ?? ??? 10kV 線路負(fù)荷最大 有功功率 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 Ａ 變 4000 Ｂ 變 4000 Ｃ 變 4000 Ｄ 變 3000 主變風(fēng)扇 66 主充電機(jī) 16 浮充電機(jī) 15 815441818220221 . 51516 660 . 1 5103)444362 . 5334(4P32? ??????????????? ????????????? 10kV 線路負(fù)荷最大 無 功功率 K V a rC o sS i nC o sS i nC o sS i nC o sS i nC o sS i nC o sS i nP )( 10)(103)44(4 Q2211222231132?????????????????????????????????????? 上敘 10kV 等效負(fù)荷間同時(shí)系數(shù)取為 ，其中 1 ?? , 2 ??os ，變電站旋轉(zhuǎn)設(shè)備的功率因數(shù)取 ??Cos ，非旋轉(zhuǎn)設(shè)備功率因數(shù)取 1??Cos 。 （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)： ① 由外部短路引起過電流 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 ③ 由于油箱漏油造成油面降低 ④ 由于外加電壓過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)