單機(jī)容量為600MW的主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì).doc

河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書摘 要隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,大容量機(jī)組不斷增多。作為電力系統(tǒng)最重要組成部分之一的變壓器不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且價(jià)格昂貴，一旦故障，檢修期長，造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的。因此，為其裝設(shè)完善的繼電保護(hù)裝置有著重要的意義。本文主要對單機(jī)容量為600MW的主變壓器進(jìn)行了系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)共分為四個(gè)部分。第一部分對變壓器的故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)和變壓器的保護(hù)進(jìn)行簡要的闡述，并給出設(shè)計(jì)所需的原始資料；第二部分根據(jù)變壓器保護(hù)的要求對變壓器進(jìn)行保護(hù)配置；第三部分是計(jì)算短路電流同時(shí)對所裝設(shè)的保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算；第四部分是根據(jù)短路電流和整定結(jié)果選擇合適的保護(hù)設(shè)備，并對所選擇的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：變壓器 保護(hù)配置 短路電流 整定計(jì)算I河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書AbstractWith the development of power systems, large capacity unit increase. Power system as one of the most important part of the structure of the transformer is not only complex and expensive, once the fault, maintenance and long, resulting in economic losses are huge. Therefore,the installation of a sound protection device for its great significance. This paper focuses on the main unit capacity of 600MW transformer design of the system design. The whole design is divided into four parts. The importance of the first part of the transformer, fault type and not the normal operating state and the protection of the transformer types are briefly described, but also gives the raw data needed for design; the second part of the protection of the transformer to make a detailed configuration Explanations; third part is to calculate the short circuit current protection installed by the same time, the whole calculation; fourth part is the setting according to the results of short-circuit current and select the appropriate protective equipment, and the choice of protective equipment are introduced.Keywords: Transformer Protection Configuration Short-circuit current Setting calculation目 錄1 緒論11.1 概述11.2 設(shè)備參數(shù)21.2.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)21.2.2 變壓器參數(shù)31.2.3 高壓斷路器參數(shù)41.2.4 互感器參數(shù)51.2.5 電氣主接線51.2.6 環(huán)境條件52 變壓器保護(hù)配置62.1 變壓器的故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)62.1.1 變壓器的故障類型62.1.2 變壓器不正常工作狀態(tài)62.1.3 繼電保護(hù)設(shè)置62.2 瓦斯保護(hù)72.3 變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)92.3.1 裝設(shè)原則92.3.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)滿足下列要求92.3.3 構(gòu)成變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的基本原則102.3.4 不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法：112.4 相間短路的后備保護(hù)112.4.1 過電流保護(hù)122.4.2 負(fù)序電流及單相式低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)122.4.3 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)132.5 變壓器接地保護(hù)142.5.1 中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序保護(hù)152.5.2 中性點(diǎn)可能接地或不接地時(shí)的零序保護(hù)162.6 變壓器的過勵(lì)磁保護(hù)172.7 變壓器的過負(fù)荷保護(hù)173 短路電流計(jì)算及保護(hù)整定183.1 短路電流的計(jì)算183.1.1 短路計(jì)算的基準(zhǔn)值183.1.2 系統(tǒng)電抗的估算183.1.3 變壓器高壓側(cè)三相短路電流的計(jì)算193.1.4 變壓器高壓側(cè)兩相短路203.1.5 變壓器低壓側(cè)三相短路223.1.6 變壓器低壓側(cè)兩相短路233.1.7 變壓器高壓側(cè)單相接地短路253.1.8 變壓器低壓側(cè)單相接地短路253.1.9 變壓器內(nèi)部單相接地短路263.2 保護(hù)的整定計(jì)算263.2.1 變壓器縱差保護(hù)整定計(jì)算263.2.2 變壓器零序差動(dòng)保護(hù)313.2.3 發(fā)電機(jī)變壓器組公共差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算343.2.4 變壓器瓦斯保護(hù)整定計(jì)算343.2.5 變壓器相間短路的后備保護(hù)整定計(jì)算353.2.6 零序電流保護(hù)的整定383.2.7 變壓器過負(fù)荷保護(hù)393.2.8 變壓器過勵(lì)磁保護(hù)404 設(shè)備選型414.1 應(yīng)用范圍414.2 保護(hù)功能414.3 裝置性能特點(diǎn)444.3.1 雙電源雙CPU系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)444.3.2 高性能的硬件平臺(tái)444.3.3 獨(dú)創(chuàng)的雙CPU并行處理技術(shù)454.3.4 完善的自檢及互檢功能464.3.5 信號(hào)出口指示直觀明確464.3.6 保護(hù)壓板和出口壓板獨(dú)立設(shè)置，狀態(tài)明確指示464.3.7 友好的人機(jī)界面，裝置全透明化464.3.8 強(qiáng)大的通訊功能474.3.9 強(qiáng)抗干擾能力474.3.10 保護(hù)功能齊全484.3.11 保護(hù)配置靈活可靠484.3.12 保護(hù)采用新原理、新技術(shù)484.3.13 先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)49總 結(jié)50致 謝51參考文獻(xiàn)52521 緒論電能與國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活關(guān)系密切?，F(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)以及居民生活等都廣泛的利用電作為動(dòng)力、熱量、照明等能源。供電的中斷或不足，不僅將直接影響生產(chǎn)，造成人民生活紊亂，在某些情況下，甚至?xí)斐蓸O其嚴(yán)重的社會(huì)性災(zāi)難。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展刺激電網(wǎng)的快速發(fā)展，尤其是近幾年我國各個(gè)地區(qū)出現(xiàn)的缺電現(xiàn)象直接促進(jìn)了大規(guī)模機(jī)組的投產(chǎn)和電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的急劇加快。同時(shí)隨著現(xiàn)代社會(huì)對電網(wǎng)供電可靠性的要求的不斷提高，就需要我們繼電保護(hù)裝置發(fā)揮更重要的作用，針對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障能及時(shí)切除，確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。1.1 概述變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電力設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行對于保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和對供電的可靠性，以及電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時(shí)大容量變壓器的造價(jià)也十分昂貴。由于絕緣的老化或風(fēng)雪雷電，以及設(shè)備的缺陷、設(shè)計(jì)安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)?shù)仍?，因此對變壓器可能發(fā)生的各種故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析是十分重要的。變壓器的內(nèi)部故障可以分油箱內(nèi)部和油箱外部故障兩種。油箱內(nèi)部故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的繞損等。油箱外部故障包括套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。變壓器發(fā)生故障，必將對電網(wǎng)和變壓器帶來危害，特別是發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生的高溫電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且使絕緣材料和變壓器油受熱分解產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致變壓器外殼局部變形、甚至引起爆炸。因此變壓器發(fā)生故障時(shí)，必須將其從電力系統(tǒng)中切除。變壓器不正常的運(yùn)行狀態(tài)包括外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負(fù)荷超過其額定容量引起的過負(fù)荷、油箱漏油引起的油面降低以及過電壓、過勵(lì)磁等。根據(jù)變壓器型號(hào)及運(yùn)行條件選用合適的繼電保護(hù)措施，并對保護(hù)裝置進(jìn)行合理的整定，變壓器就能安全的運(yùn)行。變壓器的保護(hù)裝置大約有瓦斯保護(hù)、縱差保護(hù)、相間短路的后備保護(hù)等等。變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，由于短路電流和短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油及其他絕緣材料因受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們就要從油箱里流向油枕的上部，當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)，油會(huì)迅速膨脹并有大量的氣體產(chǎn)生，此時(shí)，回游強(qiáng)烈的油流和氣體沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部的故障時(shí)的這一特點(diǎn)，可以構(gòu)成反映氣體變化的保護(hù)裝置，稱之為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)用來反映變壓器油箱內(nèi)部的短路故障以及油面降低，其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器，輕瓦斯動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)。 縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)用于反映電力變壓器繞組、套管及引出線發(fā)生的故障，其保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器相間短路的后備保護(hù)。相間短路的后備保護(hù)用于反映外部相間短路引起的變壓器過電流，同時(shí)作為瓦斯保護(hù)和縱差保護(hù)（或電流速斷保護(hù)）的后備保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按電流保護(hù)的階梯形原則來整定，延時(shí)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器。后備保護(hù)可根據(jù)變壓器容量的大小和保護(hù)裝置對靈敏度的要求，采用過電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)等方式。對于單側(cè)電源的變壓器保護(hù)裝置安裝在變壓器電源側(cè)，即作為變壓器本身故障的后備保護(hù)，又反映變壓器外部短路引起的過電流。1.2 設(shè)備參數(shù)1.2.1 發(fā)電機(jī)參數(shù)發(fā)電機(jī)是由東芝公司設(shè)計(jì)和制造的高效、全封閉、臥式、三相、隱極式同步發(fā)電機(jī)，雙星形接線，型號(hào)為TAKS-LCH。其參數(shù)如表1-1所示。表1-1 發(fā)電機(jī)參數(shù)發(fā)電機(jī)參數(shù)額定容量kVA742800額定功率kW668520額定定子電壓kV20額定定子電流A21443額定功率因數(shù)0.9(滯后)額定勵(lì)磁電壓V520額定勵(lì)磁電流A4760額定效率（計(jì)算值）%98.88定子繞組連接方式Y(jié)Y冷卻方式水氫氫短路比0.52同步電抗（飽和值/非飽和值）%213/186瞬變電抗（飽和值/非飽和值）%32.7/30.4超瞬變電抗（飽和值/非飽和值）%27.0/24.0負(fù)序電抗（飽和值/非飽和值）%27.0/24.0零序電抗%12.21.2.2 變壓器參數(shù)主變?yōu)?240MVA單相變壓器。其參數(shù)如表1-2所示。表1-2 變壓器參數(shù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)型號(hào)DFP-240000/330調(diào)壓方式無勵(lì)磁調(diào)壓額定容量240MVA額定低壓側(cè)電壓20kV續(xù)表1-2 變壓器參數(shù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)額定低壓側(cè)電壓20kV額定高壓側(cè)電壓330kV分接電壓調(diào)壓方式33022.5%/20kV額定電流755.8/12000A接線方式Y(jié)n，d11相數(shù)單相頻率50Hz中性點(diǎn)電抗器XKd-340/66，6.8，66kV，1320A阻抗電壓百分?jǐn)?shù)14%1.2.3 高壓斷路器參數(shù)330kV高壓斷路器參數(shù)如表1-3所示。表1-3 330kV高壓斷路器參數(shù)330kV高壓斷路器參數(shù)型號(hào)HPL550B2額定電壓330kV額定電流2500A額定耐受電壓510kV分閘時(shí)間30ms合閘時(shí)間100ms額定開斷電流42kA額定耐受電流（峰值）125kA3s額定短時(shí)耐受電流42kA額定開關(guān)脈沖耐受電壓（相對地峰值）950kV1.2.4 互感器參數(shù)主變壓器高壓側(cè)電流互感器變比為800/5；主變壓器低壓側(cè)電流互感器變比為15000/5；電壓互感器變比為。1.2.5 電氣主接線電氣主接線如圖1-1所示。圖1-1 發(fā)電廠變壓器電氣主接線1.2.6 環(huán)境條件（1）當(dāng)?shù)刈罡邭鉁貫?5，年最低氣溫為-13，最熱月平均氣溫32。（2）當(dāng)?shù)睾０胃叨葹?20m，地震烈度為7級。（3）當(dāng)?shù)乩妆┤諡?0天。2 變壓器保護(hù)配置2.1 變壓器的故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)2.1.1 變壓器的故障類型變壓器的內(nèi)部故障可以分油箱內(nèi)部和油箱外部故障兩種。油箱內(nèi)部的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵芯的繞損等。油箱外部故障包括套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。變壓器發(fā)生故障，必將對電網(wǎng)和變壓器帶來危害，特別是發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生的高溫電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且使絕緣材料和變壓器油受熱分解產(chǎn)生大量氣體，導(dǎo)致變壓器外殼局部變形、甚至引起爆炸。因此變壓器發(fā)生故障時(shí)，必須將其從電力系統(tǒng)中切除。2.1.2 變壓器不正常工作狀態(tài)變壓器不正常的運(yùn)行狀態(tài)包括外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負(fù)荷超過其額定容量引起的過負(fù)荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過勵(lì)磁等。2.1.3 繼電保護(hù)設(shè)置（1）瓦斯保護(hù)：防御變壓器油箱內(nèi)各種短路故障和油面降低。（2）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：防御變壓器繞組和引出線的多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路。（3）相間短路的后備保護(hù)：作為瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。相間短路的后備保護(hù)包括：（a）過電流保護(hù)；（b）復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)；（c）負(fù)序過電流。（4）零序電流保護(hù)：防御大接地電流系統(tǒng)中變壓器外部接地短路。（5）過負(fù)荷保護(hù)：防御變壓器對稱過負(fù)荷。（6）過勵(lì)磁保護(hù)：防御變壓器過勵(lì)磁。變壓器的繼電保護(hù)接線如圖2-1所示。圖2-1 繼電保護(hù)接線示意圖2.2 瓦斯保護(hù)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生各種短路故障時(shí)，由于短路電流和短路點(diǎn)電弧的作用，變壓器油和絕緣材料受熱分解，產(chǎn)生大量氣體，從油箱流向油枕上部，故障愈嚴(yán)重，產(chǎn)生氣體越多，流向油枕的氣流和油流速度也越快，利用這種氣體來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)稱氣體保護(hù)。在變壓器油箱內(nèi)常見的故障有繞組匝間或?qū)娱g絕緣破壞造成的短路，或高壓繞組對地絕緣破壞造成的單相接地。變壓器油是良好的絕緣和冷卻介質(zhì)，在油箱里充滿油，油面打到油枕的中部，因此油箱里發(fā)生任何類型的故障或不正常狀態(tài)都會(huì)引起箱內(nèi)油狀態(tài)的變化。發(fā)生相間短路或單相接地故障時(shí)，故障點(diǎn)由短路電流或接地電容電流造成的電弧溫度很高，使附近的變壓器油及其他絕緣材料受熱分解產(chǎn)生大量氣體，從油箱流向油枕上部。發(fā)生繞組的匝間或?qū)娱g短路時(shí)，局部溫度升高也會(huì)使油的體積膨脹，排出溶解在油內(nèi)的空氣，形成上升的氣；箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重滲漏時(shí)，油面會(huì)不斷下降。氣體繼電器具有反映油箱內(nèi)油、氣和運(yùn)行狀態(tài)的功能，用它構(gòu)成的瓦斯保護(hù)，能夠反映輕微故障在內(nèi)的油箱內(nèi)的各種故障和不正常工作狀態(tài)，因此瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)之一，被廣泛用于油浸式變壓器上。反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部氣體量的多少和油流速度而動(dòng)作的保護(hù)，保護(hù)變壓器油箱內(nèi)各種短路故障，特別是對繞組的相間短路和匝間短路。并且是變壓器鐵芯燒損的唯一保護(hù)方式。由于短路點(diǎn)電弧的作用，將使變壓器油和其他絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。氣體從油箱經(jīng)連通管流向油枕，利用氣體的數(shù)量及流速構(gòu)成瓦斯保護(hù)。0.8MW及以上的油浸式變壓器和0.4MW以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路器，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)。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(dòng)等引起瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作。瓦斯保護(hù)的原理接線如圖2-2所示。圖2-2 瓦斯保護(hù)原理接線圖2.3 變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)2.3.1 裝設(shè)原則6.3MW及以上并列運(yùn)行的變壓器，10MW及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，發(fā)電廠廠用工作變壓器和工業(yè)企業(yè)中6.3MW及以上重要的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。對于2MW以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)靈敏度不能滿足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。2.3.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)滿足下列要求（1）應(yīng)能躲過勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流；（2）在變壓器過勵(lì)磁時(shí)不應(yīng)誤動(dòng)作；（3）在電流回路斷線時(shí)應(yīng)發(fā)出斷線信號(hào)，電流回路斷線允許差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘；（4）在正常清況下，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器套管和引出線，如不能包括引出線時(shí)，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施。在設(shè)備檢修等特殊情況下，允許差動(dòng)保護(hù)短時(shí)利用變壓器套管電流互感器，此時(shí)套管和引線故障由后備保護(hù)動(dòng)作切除；如電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有要求時(shí)，應(yīng)將縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)切至旁路斷路器的電流互感器；（5）由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不相等再加上變壓器各側(cè)電流的相位往往不相同。因此，為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的正確工作，須適當(dāng)選擇各側(cè)電流互感器的變比，及各側(cè)電流相位的補(bǔ)償使得正常運(yùn)行和區(qū)外短路故障時(shí)，兩側(cè)二次電流相等。2.3.3 構(gòu)成變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的基本原則縱差保護(hù)原理接線如圖2-3所示。圖2-3 縱差保護(hù)原理接線圖正常運(yùn)行或外部故障時(shí)：所以兩側(cè)的TA變比應(yīng)不同，且應(yīng)使即：或=即按相實(shí)現(xiàn)的縱差動(dòng)保護(hù)，其電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)TA變比的比值等于變壓器的變比。2.3.4 不平衡電流產(chǎn)生的原因和消除方法：理論上，正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，。實(shí)際上，很多因素使。（為不平衡電流）不平衡電流產(chǎn)生原因及解決方法如表2-1所示。表2-1 不平衡電流產(chǎn)生原因及解決方法不平衡電流的產(chǎn)生原因減輕和消除方法1勵(lì)磁涌流的影響a.速飽和變流器；2變壓器兩側(cè)電流相位不同b.波形鑒別3計(jì)算變比與實(shí)際變比不同c.二次諧波制動(dòng)4兩側(cè)電流互感器型號(hào)不同d.互感器的接法和變比5變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭e.平衡線圈補(bǔ)償2.4 相間短路的后備保護(hù)對降壓變壓器、升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，根據(jù)各側(cè)接線、連接的系統(tǒng)和電源情況的不同，應(yīng)配置不同的相間短路后備保護(hù)，該保護(hù)宜考慮能反映電流互感器與斷路器之間的故障。單側(cè)電源雙繞組變壓器和二繞組變壓器，相間短路后備保護(hù)宜裝于各側(cè)。非電源側(cè)保護(hù)帶兩段或二段時(shí)限，用第一時(shí)限斷開本側(cè)母聯(lián)或分段斷路器，縮小故障影響范圍；用第一時(shí)限斷開本側(cè)斷路器；用第二時(shí)限斷開變壓器各側(cè)斷路器。電源側(cè)保護(hù)帶一段時(shí)限，斷開變壓器各側(cè)斷路器。兩側(cè)或二側(cè)有電源的雙繞組變壓器和二繞組變壓器，各側(cè)相間短路后備保護(hù)可帶兩段或二段時(shí)限。為滿足選擇性的要求或?yàn)榻档秃髠浔Ｗo(hù)的動(dòng)作時(shí)間，相間短路后備保護(hù)可帶方向，方向宜指向各側(cè)母線，但斷開變壓器各側(cè)斷路器的后備保護(hù)不帶方向。低壓側(cè)有分支，并接至分開運(yùn)行母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個(gè)分支裝設(shè)相間短路后備保護(hù)。如變壓器低壓側(cè)無專用母線保護(hù)，變壓器高壓側(cè)相間短路后備保護(hù)，對低壓側(cè)母線相間短路靈敏度不夠時(shí)，為提高切除低壓側(cè)母線故障的可靠性，可在變壓器低壓側(cè)配置兩套相間短路后備保護(hù)。該兩套后備保護(hù)接至不同的電流互感器。發(fā)電機(jī)變壓器組，在變壓器低壓側(cè)不另設(shè)相間短路后備保護(hù)，而利用裝于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)的相間短路后備保護(hù)，作為高壓側(cè)外部、變壓器和分支線相間短路后備保護(hù)。相間后備保護(hù)對母線故障靈敏度應(yīng)符合要求。為簡化保護(hù)，當(dāng)保護(hù)作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備時(shí)，可適當(dāng)降低對保護(hù)靈敏度的要求。2.4.1 過電流保護(hù)過電流保護(hù)按躲過可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，起動(dòng)電流比較大，對于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器，靈敏度往往不能滿足要求。因此過電流保護(hù)宜用于降壓變壓器。2.4.2 負(fù)序電流及單相式低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)對于大容量的發(fā)電機(jī)變壓器組，由于額定電流大，電流元件往往不能滿足遠(yuǎn)后備靈敏度的要求，可采用負(fù)序電流保護(hù)。負(fù)序電流保護(hù)由負(fù)序電流元件和反應(yīng)對稱短路故障的單相式低壓過電流保護(hù)組成。負(fù)序電流保護(hù)靈敏度較高，且在星、三角接線的變壓器另一側(cè)發(fā)生不對稱短路故障時(shí)，靈敏度不受影響，接線也較簡單。低壓啟動(dòng)過電流保護(hù)的基本原理：當(dāng)過電流保護(hù)不能滿足靈敏度要求時(shí)可采用低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。只有電壓測量元件和電流測量元件同時(shí)動(dòng)作后才能起動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)預(yù)定的延時(shí)發(fā)出跳閘脈沖。序電流及單相式低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理接線如圖2-4所示。圖2-4負(fù)序電流及單相式低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理接線圖2.4.3 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)的基本原理為：由負(fù)序電壓濾過器、過電壓繼電器及低電壓繼電器組成復(fù)合電壓起動(dòng)回路。當(dāng)發(fā)生各種不對稱短路時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序電壓，過壓繼電器動(dòng)作其常閉接點(diǎn)斷開低電壓繼電器失電其常閉接點(diǎn)閉合起動(dòng)中間繼電器，低壓閉鎖開放。若電流繼電器也動(dòng)作，則起動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)預(yù)定延時(shí)發(fā)出跳閘脈沖。 保護(hù)原理接線圖如圖2-5所示。圖2-5復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理接線圖2.5 變壓器接地保護(hù)電力系統(tǒng)中，接地故障常常是故障的主要形式，因此，大電流接地系統(tǒng)中的變壓器，一般要求在變壓器上裝設(shè)接地（零序）保護(hù)。作為變壓器本身主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)。而變壓器零序保護(hù)的方式與變壓器的中性點(diǎn)的絕緣水平和接地方式有關(guān)，應(yīng)予分別對待。與110kV及以上中性點(diǎn)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。（1）在中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，如變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，對單相接地引起的變壓器過電流，應(yīng)裝設(shè)零序過電流保護(hù)，保護(hù)可由兩段組成，其動(dòng)作電流與相關(guān)線路零序過電流保護(hù)相配合。每段保護(hù)可設(shè)兩個(gè)時(shí)限，并以較短時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，或動(dòng)作于本側(cè)斷路器，以較長時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。（2）對330kV, 5OOkV變壓器，為降低零序過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間和簡化保護(hù)，高壓側(cè)零序一段只帶一個(gè)時(shí)限，動(dòng)作于斷開變壓器高壓側(cè)斷路器；零序一段也只帶一個(gè)時(shí)限，動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。（3）對自耦變壓器和高、中壓側(cè)均直接接地的二繞組變壓器，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。（4）普通變壓器的零序過電流保護(hù)，宜接到變壓器中性點(diǎn)引出線回路的電流互感器；零序方向過電流保護(hù)宜接到高、中壓側(cè)二相電流互感器的零序回路；自耦變壓器的零序過電流保護(hù)應(yīng)接到高、中壓側(cè)二相電流互感器的零序回路。（5）對自耦變壓器，為增加切除單相接地短路的可靠性，可在變壓器中性點(diǎn)回路增設(shè)零序過電流保護(hù)。（6）為提高切除自耦變壓器內(nèi)部單相接地短路故障的可靠性，可增設(shè)只接入高、中壓側(cè)和公共繞組回路電流互感器的星形接線電流分相差動(dòng)保護(hù)或零序差動(dòng)保護(hù)。2.5.1 中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序保護(hù)中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序保護(hù)原理為：中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的變壓器僅裝設(shè)零序電流保護(hù)。保護(hù)用電流互感器裝在中性點(diǎn)的引出線上,通常配置兩段式零序電流保護(hù),每段帶兩級時(shí)限,以較短的時(shí)限斷開母聯(lián)斷路器或分段斷路器,以縮小故障影響的范圍,以較長的時(shí)限動(dòng)作于變壓器各側(cè)斷路器。零序電流保護(hù)第段的動(dòng)作電流及時(shí)限應(yīng)與相鄰元件零序電流保護(hù)第段相配合,一般,動(dòng)作電流按照與相鄰元件零序電流保護(hù)第段在靈敏性上的配合條件來整定。中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序保護(hù)原理如圖2-6所示。圖2-6中性點(diǎn)直接接地變壓器的零序保護(hù)原理接線圖2.5.2 中性點(diǎn)可能接地或不接地時(shí)的零序保護(hù)變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行時(shí)，對外部單相接地短路引起的過電流，以及對因失去接地中性點(diǎn)引起的變壓器中性點(diǎn)電壓升高，應(yīng)按下列規(guī)定裝設(shè)后備保護(hù)。2.5.2.1 全絕緣變壓器應(yīng)按2.5中（1）所規(guī)定裝設(shè)零序過電流保護(hù)，滿足變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的要求。此外，應(yīng)增設(shè)零序過電壓保護(hù)，當(dāng)變壓器所連接的電力網(wǎng)失去接地中性點(diǎn)時(shí)，零序過電壓保護(hù)經(jīng)0.3sO.5s時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器各側(cè)斷路器。2.5.2.2 分級絕緣變壓器為限制此類變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的中性點(diǎn)過電壓，在變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)放電間隙。此時(shí)應(yīng)裝設(shè)用于中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)放電間隙接地的兩套零序過電流保護(hù)。此外，還應(yīng)增設(shè)零序過電壓保護(hù)。用于中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行的變壓器按2.5中（1）的規(guī)定裝設(shè)保護(hù)。用于經(jīng)間隙接地的變壓器，裝設(shè)反應(yīng)間隙放電的零序電流保護(hù)和零序過電壓保護(hù)。當(dāng)變壓器所接的電力網(wǎng)失去接地中性點(diǎn)，又發(fā)生單相接地故障時(shí)，此電流電壓保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)0.3sO.5s時(shí)限動(dòng)作斷開變壓器各側(cè)斷路器。2.6 變壓器的過勵(lì)磁保護(hù)對于高壓側(cè)為330kV及以上的變壓器，為防止由于頻率降低和/或電壓升高引起變壓器磁密過高而損壞變壓器，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。保護(hù)應(yīng)具有定時(shí)限或反時(shí)限特性并與被保護(hù)變壓器的過勵(lì)磁特性相配合。定時(shí)限保護(hù)由兩段組成，低定值動(dòng)作于信號(hào)，高定值動(dòng)作于跳閘。2.7 變壓器的過負(fù)荷保護(hù)0.4MVA及以上數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器和作為其他負(fù)荷備用電源的單臺(tái)運(yùn)行變壓器，根據(jù)實(shí)際可能出現(xiàn)過負(fù)荷情況，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。自耦變壓器和多繞組變壓器，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)能反應(yīng)公共繞組及各側(cè)過負(fù)荷的情況。過負(fù)荷保護(hù)可為單相式，具有定時(shí)限或反時(shí)限的動(dòng)作特性。對經(jīng)常有人值班的廠、所過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)；在無經(jīng)常值班人員的變電所，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作跳閘或切除部分負(fù)荷。變壓器的過負(fù)荷保護(hù)原理為：過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對稱過負(fù)荷引起的過電流。保護(hù)用一個(gè)電流繼電器接于一相電流，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。過負(fù)荷保護(hù)的安裝側(cè)，應(yīng)根據(jù)保護(hù)能反應(yīng)變壓器各側(cè)繞組可能過負(fù)荷情況來選擇，對雙繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)。3 短路電流計(jì)算及保護(hù)整定3.1 短路電流的計(jì)算3.1.1 短路計(jì)算的基準(zhǔn)值取發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)容量，發(fā)電機(jī)額定電壓為基準(zhǔn)電壓：742MVA20kV3.1.2 系統(tǒng)電抗的估算高壓側(cè)斷路器額定開斷電流見表1-3：42kA3.1.2.1 最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗的估算在最大運(yùn)行方式下，變壓器高壓側(cè)三相短路時(shí)，系統(tǒng)側(cè)提供的短路電流按高壓側(cè)斷路器額定開斷電流的2/3考慮，故：28kA系統(tǒng)側(cè)等效阻抗：11.79其中：為變壓器高壓側(cè)額定電壓，見表1-2。系統(tǒng)側(cè)等效阻抗標(biāo)幺值：0.08其中：為變壓器高壓側(cè)額定電壓，見表1-2。3.1.2.2 最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗的估算在最小運(yùn)行方式下，變壓器高壓側(cè)三相短路時(shí)，系統(tǒng)側(cè)提供的短路電流按高壓側(cè)斷路器額定開斷電流的1/2考慮，故：21kA系統(tǒng)側(cè)等效阻抗：15.72其中：為變壓器高壓側(cè)額定電壓，見表1-2。系統(tǒng)側(cè)等效阻抗標(biāo)幺值：0.11其中：為變壓器高壓側(cè)額定電壓，見表1-2。3.1.3 變壓器高壓側(cè)三相短路電流的計(jì)算變壓器的電抗標(biāo)幺值：0.14其中：為變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù)，見表1-2；為變壓器的額定容量，見表1-2。3.1.3.1 最大運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)三相短路電流的計(jì)算變壓器高壓側(cè)三相短路的短路電流標(biāo)幺值：14.93其中：為發(fā)電機(jī)超瞬變電抗，見表1-1；為變壓器的電抗標(biāo)幺值，見3.1.3。變壓器高壓側(cè)三相短路的短路電流實(shí)際值：33.57kA其中：為變壓器高壓側(cè)額定電壓，見表1-2。3.1.3.2 最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)三相短路電流的計(jì)算變壓器高壓側(cè)三相短路的短路電流標(biāo)幺值：11.53其中：為發(fā)電機(jī)超瞬變電抗，見表1-1。變壓器高壓側(cè)三相短路的短路電流實(shí)際值：25.93kA3.1.4 變壓器高壓側(cè)兩相短路根據(jù)變壓器保護(hù)整定的內(nèi)容，可知需計(jì)算最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)兩相短路電流。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知：兩相短路電流為三相短路電流的倍。故變壓器高壓側(cè)兩相短路的短路電流實(shí)際值：22.46kA其中：為最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)三相短路電流，見3.1.3.2。3.1.4.1 短路電流各序分量假設(shè)B、C兩相故障，則故障回路正、負(fù)序電抗：=（+）/=0.09其中：為發(fā)電機(jī)超瞬變電抗，見表1-1； 為變壓器的電抗標(biāo)幺值，見3.1.3；最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗，見3.1.2.2。B、C兩相故障時(shí)，A相高壓側(cè)正、負(fù)、零序電流為：=其中：取1。變壓器高壓側(cè)A、B、C三相短路電流標(biāo)幺值：=T=其中：T=，,。變壓器高壓側(cè)A、B、C三相短路電流實(shí)際值：=kA變壓器高壓側(cè)各序電壓分量：=變壓器高壓側(cè)A、B、C三相短路電壓標(biāo)幺值：=T=變壓器高壓側(cè)A、B、C三相短路電壓實(shí)際值：=kV3.1.5 變壓器低壓側(cè)三相短路3.1.5.1 最大運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路電流的計(jì)算變壓器低壓側(cè)三相短路的短路電流標(biāo)幺值：8.25其中：為發(fā)電機(jī)超瞬變電抗，見表1-1； 為變壓器的電抗標(biāo)幺值，見3.1.3；為最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗，見3.1.2.1。變壓器低壓側(cè)三相短路的短路電流實(shí)際值：176.72kA其中：為變壓器低壓側(cè)額定電壓，見表1-2。3.1.5.2 最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路電流的計(jì)算變壓器低壓側(cè)三相短路的短路電流標(biāo)幺值：7.70其中：為發(fā)電機(jī)超瞬變電抗，見表1-1； 為變壓器的電抗標(biāo)幺值，見3.1.3；為最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗，見3.1.2.2。變壓器低壓側(cè)三相短路的短路電流實(shí)際值：164.94kA其中：為變壓器低壓側(cè)額定電壓，見表1-2。3.1.6 變壓器低壓側(cè)兩相短路根據(jù)變壓器保護(hù)整定的內(nèi)容，可知需計(jì)算最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)兩相短路電流。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知：兩相短路電流為三相短路電流的倍。故變壓器低壓側(cè)兩相短路的短路電流實(shí)際值：117.80kA其中：為最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路電流。3.1.6.1 短路電流各序分量假設(shè)B、C兩相故障，則故障回路正、負(fù)序電抗：=/（+）=0.13其中：為發(fā)電機(jī)超瞬變電抗，見表1-1；為變壓器的電抗標(biāo)幺值，見3.1.3；為最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)電抗，見3.1.2.2。B、C兩相故障時(shí)，A相低壓側(cè)正、負(fù)、零序電流為：=其中：為高壓側(cè)兩相短路時(shí)，A相的正序電流，見3.1.4.1；為高壓側(cè)兩相短路時(shí)，A相的負(fù)序電流，見3.1.4.1。變壓器低壓側(cè)A、B、C三相短路電流標(biāo)幺值：=T=其中：T=，,。變壓器低壓側(cè)A、B、C三相短路電流實(shí)際值：=kA變壓器低壓側(cè)各序電壓分量：=其中：為高壓側(cè)兩相短路時(shí)，A相的正序電壓，見3.1.4.1；為高壓側(cè)兩相短路時(shí)，A相的負(fù)序電壓，見3.1.4.1。變壓器低壓側(cè)A、B、C三相短路電壓標(biāo)幺值：=T=變壓器低壓側(cè)A、B、C三相短路電壓實(shí)際值：=kV3.1.7 變壓器高壓側(cè)單相接地短路根據(jù)變壓器保護(hù)整定的內(nèi)容，可知需計(jì)算最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)單相接地短路電流。當(dāng)變壓器高壓側(cè)單相接地短路時(shí)，故障回路的零序電抗為：=0.14故障點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值為：=9.38其中：、為變壓器高壓側(cè)正、負(fù)序阻抗，見3.1.4.1； 取1。故變壓器外部高壓側(cè)單相接地短路電流實(shí)際值為：=21.10kA3.1.8 變壓器低壓側(cè)單相接地短路根據(jù)變壓器保護(hù)整定的內(nèi)容，可知需計(jì)算最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)單相接地短路電流。當(dāng)變壓器低壓側(cè)單相接地短路時(shí)，故障回路的零序電抗為：=0.14可知故障點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值為：=11.11其中：、為變壓器低壓側(cè)正、負(fù)序阻抗，見3.1.6.1；取1。故變壓器低壓側(cè)單相接地短路電流實(shí)際值為：=223.22kA3.1.9 變壓器內(nèi)部單相接地短路變壓器內(nèi)部單相接地短路取變壓器高壓側(cè)單相接地短路電流和低壓側(cè)單相接地短路電流的最大值，即取3.1.7和3.1.8中短路電流的最大值。故變壓器內(nèi)部單相接地短路電流為：223.22kA3.2 保護(hù)的整定計(jì)算3.2.1 變壓器縱差保護(hù)整定計(jì)算縱差保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，主要反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)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。變壓器縱差保護(hù)的技術(shù)要求有：（1）在變壓器空載投人或外部短路切除后產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，縱差保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。（2）在變壓器過勵(lì)磁時(shí)，縱差保護(hù)不應(yīng)誤動(dòng)作。（3）為提高保護(hù)的靈敏度，縱差保護(hù)應(yīng)具有比率制動(dòng)或標(biāo)積制動(dòng)特性。在短路電流小于起始制動(dòng)電流時(shí)，保護(hù)裝置處于無制動(dòng)狀態(tài).其動(dòng)作電流很小小于額定電流)，保護(hù)具有較高的靈敏度。當(dāng)外部短路電流增大時(shí)，保護(hù)的動(dòng)作電流又自動(dòng)提高，使其可靠不動(dòng)作。（4）在最小運(yùn)行方式下，縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)各側(cè)引出線上兩相金屬性短路時(shí)，保護(hù)的靈敏系數(shù)不應(yīng)小于2。（5）在縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時(shí)，為防止因電流互感器飽和而使縱差保護(hù)延遲動(dòng)作，縱差保護(hù)應(yīng)設(shè)差電流速斷輔助保護(hù)，以快速切除上述故障。3.2.1.1 縱差保護(hù)最小動(dòng)作電流的整定最小動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器額定負(fù)載時(shí)的不平衡電流，即2A其中：為變壓器額定電流；為電流互感器的變比；為可靠系數(shù)，取1.31.5；為電流互感器的比誤差，lOP型取0.06, 5P型和TP型取0.02；為變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)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(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0.05。3.2.1.2 起始制動(dòng)電流的整定起始制動(dòng)電流：=0.9/=4.25A其中：為變壓器額定電流；為電流互感器的變比。3.2.1.3 不平衡電流的整定縱差保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于外部短路時(shí)流過差動(dòng)回路的不平衡電流。變壓器種類不同，不平衡電流計(jì)算也有較大差別。=1.77A其中：為變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)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(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0.05；為電流互感器的變比；為電流互感器的比誤差，取0.1；電流互感器的同型系數(shù)，=1.0；外部短路時(shí)，最大穿越短路電流周期分量，取最大運(yùn)行方式下變壓器三相短路電流，見3.1.3.1和3.1.5.1；非周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為TP級電流互感器取1.0；兩側(cè)同為P級電流互感器取1.52.0。3.2.1.4 差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流的整定差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流=2.48A其中：為可靠系數(shù)，取1.31.5。3.2.1.5 制動(dòng)系數(shù)的整定制動(dòng)系數(shù)=0.5其中：為最大制動(dòng)電流。上式中最大制動(dòng)電流的選取，因差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)原理的不同以及制動(dòng)線圈的接線方式不同而會(huì)有很大差別。在實(shí)際工程計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)差動(dòng)保護(hù)的工作原理和制動(dòng)回路的接線方式而定。制動(dòng)線圈的接線原則是使外部故障時(shí)制動(dòng)電流最大，而內(nèi)部故障時(shí)制動(dòng)電流最小。當(dāng)制動(dòng)線圈數(shù)比變壓器繞組少，不可能將每側(cè)電流分別接人制動(dòng)線圈時(shí)，可以將幾個(gè)無源側(cè)電流合并后接入制動(dòng)線圈，但不應(yīng)將幾個(gè)有源側(cè)電流合并接人制動(dòng)線圈。3.2.1.6 動(dòng)作特性折線斜率S的整定動(dòng)作特性折線斜率SS=0.28其中：為電流互感器的變比；縱差保護(hù)動(dòng)作電流，見3.2.1.4；縱差保護(hù)最小動(dòng)作電流，見3.2.1.1；外部短路時(shí)，最大穿越短路電流周期分量，取最大運(yùn)行方式下變壓器三相短路電流，見3.1.3.1和3.1.5.1。3.2.1.7 靈敏系數(shù)縱差保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)按最小運(yùn)行方式下差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)變壓器引出線上兩相金屬性短路計(jì)算。靈敏系數(shù)：=1.85其中：縱差保護(hù)動(dòng)作電流，見3.2.1.4；外部短路時(shí)，保護(hù)區(qū)內(nèi)的最小短路電流，取最小運(yùn)行方式下變壓器兩相短路電流，見3.1.4和3.1.6。3.2.1.8 變壓器出口三相短路時(shí)動(dòng)作電流的整定變壓器出口三相短路時(shí)動(dòng)作電流：=+(-)=2.66A其中：為制動(dòng)系數(shù)，見3.2.1.5；為起始制動(dòng)電流，見3.2.1.2。3.2.1.9 差電流速斷的整定對220kV500kV變壓器，差電流速斷是縱差保護(hù)中的一個(gè)輔助保護(hù)。當(dāng)內(nèi)部故障電流很大時(shí)。防止由于電流互感器飽和引起縱差保護(hù)延遲動(dòng)作。差電流速斷的整定值應(yīng)按躲過變壓器初始勵(lì)磁涌流或外部短路最大不平衡電流整定。=2.48A其中：為差電流速斷的動(dòng)作電流；為變壓器的額定電流；為最大不平衡電流，見3.2.1.3。為倍數(shù)，視變壓器容量和系統(tǒng)電抗大小，推薦值如下：6300kVA及以下712630031500kVA4.57.040000120000kVA3.06.0120000kVA及以上2.05.0容量越大，系統(tǒng)電抗越大，K取值越小。按正常運(yùn)行方式保護(hù)安裝處二相短路計(jì)算靈敏系數(shù)：1.23.2.1.10 二次諧波制動(dòng)比的整定在利用二次諧波制動(dòng)來防止勵(lì)磁涌流誤動(dòng)的縱差保護(hù)中，諧波制動(dòng)回路可以單獨(dú)整定。整定值可用差電流中的二次諧波分量與基波分量的比值表示，通常稱這一比值為二次諧波制動(dòng)比。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，二次諧波制動(dòng)比可整定為：=0.150.2取=0.15。3.2.1.11 涌流間斷角的推薦值按鑒別涌流間斷角原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，閉鎖角可取為。有時(shí)還采用涌流導(dǎo)數(shù)的最小間斷角和最大波寬，其閉鎖條件為：；3.2.2 變壓器零序差動(dòng)保護(hù)220500kV變壓器，單相接地短路是主要故障型式之一。特別是單相變壓器組，變壓器油箱內(nèi)部相間短路不可能發(fā)生。變壓器零序差動(dòng)保護(hù)就是保護(hù)變壓器單相接地短路而設(shè)置的。零序差動(dòng)保護(hù)各側(cè)采用變比相同的電流互感器，采用比率制動(dòng)式或標(biāo)積制動(dòng)式差動(dòng)繼電器或差電流繼電器。由于保護(hù)采用比率制動(dòng)型差動(dòng)保護(hù),故其整定方法如3.2.1，只是將各個(gè)式子中的=0。3.2.2.1 零序差動(dòng)保護(hù)最小動(dòng)作電流的整定最小動(dòng)作電流應(yīng)大于變壓器額定負(fù)載時(shí)的不平衡電流，即1.67A其中：為變壓器額定電流；為電流互感器的變比；為可靠系數(shù)，取1.31.5；為電流互感器的比誤差，lOP型取0.06，5P型和TP型取0.02；由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0.05。3.2.2.2 起始制動(dòng)電流的整定起始制動(dòng)電流=0.9/=4.25A其中：為變壓器額定電流；為電流互感器的變比。3.2.2.3 不平衡電流的整定零序差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)大于外部短路時(shí)流過差動(dòng)回路的不平衡電流。=1.33A其中：由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時(shí)取0.05；為電流互感器的變比；為電流互感器的比誤差，取0.1；電流互感器的同型系數(shù)，=1.0；外部短路時(shí)，最大穿越短路電流周期分量，取最大運(yùn)行方式下變壓器三相短路電流，見3.1.3.1和3.1.5.1；非周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為TP級電流互感器取1.0；兩側(cè)同為P級電流互感器取1.52.0。3.2.2.4 零序差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流的整定零序差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流=1.86A其中：為可靠系數(shù)，取1.31.5；為最大不平衡電流，見3.2.1.3。3.2.2.5 制動(dòng)系數(shù)的整定制動(dòng)系數(shù)=0.46其中：縱差保護(hù)動(dòng)作電流，見3.2.1.4；為最大制動(dòng)電流。3.2.2.6 動(dòng)作特性折線斜率S的整定動(dòng)作特性折線斜率SS=0.21其中：為電流互感器的變比；縱差保護(hù)動(dòng)作電流，見3.2.1.4；縱差保護(hù)最小動(dòng)作電流，見3.2.1.1；外部短路時(shí)，最大穿越短路電流周期分量，取最大運(yùn)行方式下變壓器三相短路電流，見3.1.3.1和3.1.5.1。3.2.2.7 靈敏系數(shù)靈敏系數(shù)=1.75其中：縱差保護(hù)動(dòng)作電流，見3.2.1.4；外部短路時(shí)，保護(hù)區(qū)內(nèi)的最小短路電流，取最小運(yùn)行方式下變壓器兩相短路電流，見3.1.4和3.1.6。3.2.3 發(fā)電機(jī)變壓器組公共差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算根據(jù)GB14285的規(guī)定，200MW及以上大型機(jī)組要求發(fā)電機(jī)、變壓器的縱差保護(hù)按雙重化原則配置。除公共差動(dòng)保護(hù)外，發(fā)電機(jī)和變壓器還應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱差保護(hù)，與公共的縱差保護(hù)一起實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)的雙重化。發(fā)一變組的公共差動(dòng)保護(hù)采用變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理，其整定計(jì)算方法見3.2.1。3.2.4 變壓器瓦斯保護(hù)整定計(jì)算瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種故障的主保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定。對于容量10MVA以上的變壓器，整定容積為250300ml。瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過氣體繼電器的油流流速整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導(dǎo)管直徑、變壓器冷卻方式，氣體繼電器的型式等有關(guān)。表3-1為動(dòng)作于跳閘的瓦斯保護(hù)油流流速整定表。表3-1 瓦斯保護(hù)油流流速整定表變壓器容量kVA氣體繼電器型式 連接導(dǎo)管內(nèi)徑mm冷卻方式動(dòng)作流速整定值m/s1000及以下QJ-5050自冷或風(fēng)冷0.70.870007500QJ-5050自冷或風(fēng)冷0.81.0750010000QJ-8080自冷或風(fēng)冷0.70.810000以上QJ-8080自冷或風(fēng)冷0.81.0200000以下QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.01.2200000及以上QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.21.3500kV變壓器QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.31.4有載調(diào)壓開關(guān)QJ-25251.0根據(jù)本變壓器參數(shù)，可知其動(dòng)作流量整定值為1.21.3。3.2.5 變壓器相間短路的后備保護(hù)整定計(jì)算3.2.5.1 過電流保護(hù)的整定過電流保護(hù)主要用于降壓變壓器，作為防御外部相間短路引起的變壓器過電流和變壓器內(nèi)部相