某變電站電氣二次部分畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、河河 南南 工工 業(yè)業(yè) 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院HenanHenan PolytechnicPolytechnic InstituteInstitute畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)（論論文文）題題 目：目：某變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)某變電站電氣二次部分設(shè)計(jì)班班 級：級： 電力電力10021002班班 姓姓 名：名： 恩峰恩峰 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 邵邵 紅紅 碩碩 摘摘 要要2 / 44隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，220kV 變電站數(shù)量的不斷增加，并且成為保障國電力安全、平穩(wěn)輸送的重要部分。為了保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需要以信息化推動生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化，在 220kV 變電站的建設(shè)

2、和運(yùn)行管理中，對變電站綜合自動化程度的要求增加，在此微機(jī)型繼電保護(hù)裝置具有重要的作用和意義，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠與時對變電站出現(xiàn)的故障采取有效的處理方式。變電站的繼電保護(hù)和二次回路設(shè)計(jì)是變電站設(shè)計(jì)的重要組成部分。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)原始資料數(shù)據(jù)和一次部分提供的數(shù)據(jù)與供電系統(tǒng)圖，對 220kV 變電站一次部分進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和二次回路初步設(shè)計(jì)。容主要包括主變壓器的保護(hù)方案設(shè)計(jì)與整定計(jì)算，母線保護(hù)的配置與整定計(jì)算，斷路器、隔離開關(guān)的控制與其操作回路設(shè)計(jì)，電壓互感器、電流互感器的配置與接線設(shè)計(jì)，信號回路設(shè)計(jì)，避雷保護(hù)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置，微機(jī)型，二次回路，互感器AbstractAbstr

3、act3 / 44Along with the rapid economic development, China power grid continues to expand the scale of 220 kV substation rising number of, and become the domestic power security of security, stability of the important part of transport. In order to ensure secure and stable operation of the grid, need

4、 to promote production information automation and management modernization, in 220 kV substation construction and operation management of substation integrated automation degree of demand increased, in this type of microcomputer relay protection device plays an important role and significance, the m

5、icrocomputer relay protection device can type in substation failures to adopt effective treatment.Transformer substation of relay protection and the second circuit design is an important part of the substation design. The graduation design according to the original data and a part to provide the dat

6、a and power supply system diagram 110 kV substations is a part for the corresponding relay protection design and the secondary circuit preliminary design. Content mainly includes the main transformer protection scheme design and setting calculation, the bus protection configuration and setting calcu

7、lation, circuit breakers, isolating switch control and its operating circuit design, voltage transformer, current transformer configuration and wiring design, signal circuit design.Keywords: relay protection device, the microcomputer type, the secondary circuit, transformer4 / 441 1 引言引言電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著

8、國計(jì)民生。它的發(fā)展水平和電氣的程度，是衡量一個國家的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與其社會現(xiàn)代化水平高低的一個重要標(biāo)志。 黨的十八大提出了全面完善建設(shè)小康社會的宏偉目標(biāo)，從一定意義上講，實(shí)現(xiàn)這個宏偉目標(biāo)，需要強(qiáng)有力的電力支撐，需要安全可靠的電力供應(yīng)，需要優(yōu)質(zhì)高效的電力服務(wù)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成本專業(yè)所有課程后進(jìn)行的綜合能力考核。通過對主接線的選擇與比較、負(fù)荷計(jì)算和主變壓器的選擇與短路電流的計(jì)算、主要電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)、線路圖的繪制以與避雷器針高度的選擇等步驟、最終確定了 220kV 變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以與變電站防雷保護(hù)方案。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到了鞏固“發(fā)電廠電氣部分”課程的理論知識，掌握變

9、電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，體驗(yàn)和鞏固我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)知識的水平和能力，培養(yǎng)我們運(yùn)用所學(xué)知識去分析和解決與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際問題，培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和解決問題的能力的目的。務(wù)求使我們更加熟悉電氣主接線，電力系統(tǒng)的短路計(jì)算以與各種電力手冊與其電力專業(yè)工具書的使用，掌握變電站電氣部分和防雷保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，并在設(shè)計(jì)中增新、拓寬。提高專業(yè)知識，拓寬、提高專業(yè)知識，完善知識結(jié)構(gòu)，開發(fā)創(chuàng)造型思維，提高專業(yè)技術(shù)水平和管理，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。5 / 44目錄目錄摘要摘要2 2ABSTRACTABSTRACT3 31 1 引言引言4 42 2電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì)2.12.1 電氣

10、主接線的概述電氣主接線的概述 7 72.22.2 電氣主接線的基本要求電氣主接線的基本要求 7 72.32.3 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則電氣主接線設(shè)計(jì)的原則 7 72.42.4 電氣主接線的方案選擇電氣主接線的方案選擇 7 73.3.主變壓器的選擇主變壓器的選擇3.13.1 主變壓器的選擇原則主變壓器的選擇原則 8 83.3.2 2 主變壓器臺數(shù)的選擇主變壓器臺數(shù)的選擇 8 83.3.3 3 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇 8 84.4.電氣部分短路計(jì)算電氣部分短路計(jì)算4.14.1 短路故障的危短路故障的危害害. .10104.24.2 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的 10104.34

11、.3 電流計(jì)算的容電流計(jì)算的容 11114.44.4 短路電流計(jì)算方法短路電流計(jì)算方法 11114.54.5 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算. .11.115.5.互感的選擇互感的選擇5.15.1 電流互感器的電流互感器的選選擇擇 15155.25.2 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇 19196 / 446 6. .線路線路保保護(hù)護(hù)6.6.1 1 輸配電線保護(hù)輸配電線保護(hù).21216.6.2 2 線路末端短路電流線路末端短路電流 22226.6.3 3 線路保護(hù)整定線路保護(hù)整定 24247 7. .變壓器的保護(hù)變壓器的保護(hù)7.17.1 變壓器裝設(shè)的保護(hù)變壓器

12、裝設(shè)的保護(hù) 25257.27.2 變壓器保護(hù)的整定方法變壓器保護(hù)的整定方法 26267.37.3 變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算變壓器差動保護(hù)整定計(jì)算 28287.47.4 變壓器最大運(yùn)行方式下變壓器最大運(yùn)行方式下 1 11010K KV V 側(cè)的短路電流側(cè)的短路電流 28287.57.5 縱差保護(hù)的整定計(jì)算縱差保護(hù)的整定計(jì)算 32328.8.防雷與過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)防雷與過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)8 8.1.1 避雷針避雷針.35358 8.2.2 避雷器避雷器.3636結(jié)束語結(jié)束語致致參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)附錄附錄 A A7 / 442 2 電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì)2.12.1 電氣主接線的概述電氣主接

13、線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強(qiáng)電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，直接影響運(yùn)行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。因此，主接線的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。2.22.2 電氣主接線的基本要求電氣主接線的基本要求對電氣主接線的基本要求，概括地說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面。這三者是一個綜合概念，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中的某一種特性，也不能忽略其中的某一種

14、特性。但根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位和作用的不同，對變電所主接線的性能要求也不同的側(cè)重。2.32.3 電氣主接線設(shè)計(jì)的原則電氣主接線設(shè)計(jì)的原則電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)為依據(jù)，以國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。2.42.4 電氣主接線的電氣主接線的方案方案2.1 接線方案方案220kV110kV主變臺數(shù)方案橋接線單母線分段28 / 44單母線分段接線優(yōu)點(diǎn)：單母線用分段斷路器進(jìn)行分段

15、，對重要用戶尅有從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電； 3 3 變壓器的選擇變壓器的選擇3.13.1 主變壓器的選擇原則主變壓器的選擇原則主變壓器的容量和臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng) 5-10 年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以與接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。如果變壓器容量選得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，將可能“封鎖”

16、發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會滿足不了變電站負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的，因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦變電設(shè)備的投資。3.23.2 主變壓器臺數(shù)的選擇主變壓器臺數(shù)的選擇1、對大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。2、對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺主變壓器的可能性。3、對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。3.33.3 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇(1)主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期 1020 年的負(fù)荷發(fā)展。對于城郊變電所

17、，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。(2)根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量在計(jì)其過負(fù)荷能力后的允許時間，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷；對一般性變電所，當(dāng)一臺變壓器停運(yùn)時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的 70%80%。(3)同級電壓的單臺降壓變壓器容量的級別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇(1)相數(shù)容量為 300MW 與以下機(jī)組單元接線的變壓器和 330kV 與以下電力系統(tǒng)中，9 / 44一般都應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對投資大，占地多，運(yùn)行損耗也較大。同時配電裝

18、置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。(2)繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式；按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式與低壓繞組分裂式等型式。在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3 臺，以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成布置的復(fù)雜和困難。(3)繞組接線組別變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D” 。在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制 3 次諧波對電源等因素。根據(jù)以上原則，主變一般是 Y，D11 常規(guī)接線。(4)調(diào)壓方式為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電

19、壓必須維持在允許圍，通過主變的分接開關(guān)切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。從而改變其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓。另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓。通常，發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓，對于 220kV 與以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時使用，一般均采用無激磁調(diào)壓，分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。(5)冷卻方式電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。主變壓器采用兩相接線，高壓側(cè) 220kV，低壓側(cè) 110kV，

20、冷卻方式采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，額定容量為 25000kVA，臺數(shù)為 2 臺。10 / 444 4 電氣部分短路計(jì)算電氣部分短路計(jì)算4.14.1 短路故障的危害短路故障的危害供電系統(tǒng)發(fā)生短路后，電路阻抗比正常運(yùn)行時阻抗小很多，短路電流通常超過正常工作電流幾十倍直至數(shù)百倍以上，它會帶來以下嚴(yán)重后果：(1)短路電流的熱效應(yīng)巨大的短路電流通過導(dǎo)體，短時間產(chǎn)生很大熱量，形成很高溫度，極易造成設(shè)備過熱而損壞。(2)短路電流的電動力效應(yīng)由于短路電流的電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的電動力。如果電動力過大或設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，則可能引起電氣設(shè)備機(jī)械變形甚至損壞，使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。(3)短路系統(tǒng)電壓下降短路造成系統(tǒng)

21、電壓突然下降，對用戶帶來很大影響。例如，異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與端電壓平方成正比。同時電壓降低能造成照明負(fù)荷諸如電燈突然變暗與一些氣體放電燈的熄滅等，影響正常的工作、生活和學(xué)習(xí)。(4)不對稱短路的磁效應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不對稱短路電流的磁效應(yīng)所產(chǎn)生的足夠的磁通在鄰近的電路能感應(yīng)出很大的電動勢。(5)短路時的停電事故短路時會造成停電事故，給國民經(jīng)濟(jì)帶來損失。并且短路越靠近電源，停電波與圍越大。(6)破壞系統(tǒng)穩(wěn)定造成系統(tǒng)瓦解短路可能造成的最嚴(yán)重的后果就是使并列運(yùn)行的各發(fā)電廠之間失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，最終造成系統(tǒng)瓦解，形成地區(qū)性或區(qū)域性大面積停電。4.24.2 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的

22、目的(1)電主接線比選短路電流計(jì)算可為不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，并為確定是否采取限制短路電流措施等提供依據(jù)。(2)選擇導(dǎo)體和電器如選擇斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器等。其中包括計(jì)算三相短路沖11 / 44擊電流、沖擊電流有效值以校驗(yàn)電氣設(shè)備動力穩(wěn)定，計(jì)算三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值用以校驗(yàn)電氣設(shè)備與載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性，計(jì)算三相短路容量以校驗(yàn)短路器的遮斷能力等。(3)確定中性點(diǎn)接地方式 對于 35kV 、10kV 供配電系統(tǒng)，根據(jù)單相短路電流可確定中性點(diǎn)接地方式。(4)選擇繼電保護(hù)裝置和整定計(jì)算在考慮正確、合理地裝設(shè)保護(hù)裝置，在校驗(yàn)保護(hù)裝置靈敏度時，不僅要計(jì)算短路故障支路的三相短路電流值，還需知道其

23、他支路短路電流分布情況；不僅要算出最大運(yùn)行方式下電路可能出現(xiàn)的最大短路電流值，還應(yīng)計(jì)算最小運(yùn)行方式下可能出現(xiàn)的最小短路電流值；不僅要計(jì)算三相短路電流而且也要計(jì)算兩相短路電流或根據(jù)需要計(jì)算單相接地電流等。4.34.3 短路電流計(jì)算的容短路電流計(jì)算的容(1)短路點(diǎn)的選取：各級電壓母線、各級線路末端。(2)短路時間的確定：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)整定的需要，確定計(jì)算短路電流的時間。(3)短路電流的計(jì)算：最大運(yùn)行方式下最大短路電流；最小運(yùn)行方式下最小短路電流；各級電壓中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相短路電流。計(jì)算的具體項(xiàng)目與其計(jì)算條件，取決于計(jì)算短路電流的目的。4.44.4 短路電流計(jì)算方法短路電流計(jì)算方法供

24、配電系統(tǒng)某處發(fā)生短路時，要算出短路電流必須首先計(jì)算出短路點(diǎn)到電源的回路總阻抗值。電路元件電氣參數(shù)的計(jì)算有兩種方法：標(biāo)幺值法和有名值法。1）標(biāo)幺值法標(biāo)幺制是一種相對單位制，標(biāo)幺值是一個無單位的量，為任一參數(shù)對其基準(zhǔn)值的比值。標(biāo)幺值法，就是將電路元件各參數(shù)均用標(biāo)幺值表示。由于電力系統(tǒng)有多個電壓等級的網(wǎng)絡(luò)組成，采用標(biāo)幺值法，可以省去不同電壓等級間電氣參量的折算。在電壓系統(tǒng)中宜采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。2） 有名值法有名值法就是以實(shí)際有位給出電路元件參數(shù)。這種方法通常用于 1kV 以下低壓供電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算。4.5 三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算短路電流計(jì)算的基準(zhǔn)值短路電流的計(jì)算通常采用近似

25、標(biāo)幺值計(jì)算。取110BSMW，各級基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。12 / 44三相短路電流周期分量起始值的計(jì)算步驟(1)計(jì)算各元件參數(shù)標(biāo)幺值，作出等值電路前已選出了主變壓器（三繞組） ，其阻抗電壓百分，計(jì)算每個繞組的短路電壓百分?jǐn)?shù)：1(1 2)(3 1)(2 3)11(%)(23 138)1422SSSSVVVV2(1 2)(2 3)(3 1)11(%)(238 13)922SSSSVVVV 3(2 3)(3 1)(1 2)11(%)(13823)122SSSSVVVV 取100BSMVA,BavUU計(jì)算變壓器各繞組的標(biāo)么值11 1%100141000.0583100240100240STVX21

26、2%10091000.0375100240100240STVX31 3%10011000.0042100240100240STVX 由于一期工程，只有兩臺主變運(yùn)行。所以，只需考慮 2 臺變壓器。2 變的參數(shù)與 1 變的參數(shù)一致。做出等值電路圖： （1）當(dāng)（f-1）點(diǎn)（220kV 母線）發(fā)生短路時的計(jì)算If(f-1)EX圖 4-1 （f-1）點(diǎn)短路等值電路圖155.60.018fEIX13 / 4410055.655.61433230BavSIkAU22.55 1435.7shimiK IkA1.521.52 1421.28shIIkA(2)當(dāng)(f-2)點(diǎn)（110kV 母線）發(fā)生短路時的計(jì)算(f

27、-2)EXXXXXXXT2-1T2-2T1-1T1-2TE圖 4-2（f-2）點(diǎn)短路等值電路圖121 11 20.05830.00420.0541TTTTXXXX12/ /0.0271TTTXXX10.0180.02710.0.0451TXXX122.17EIX10022.1722.1711.1333 115BavSIkAU2.552.55 11.1328.38shiIkA1.521.52 11.1317shIIkA(3)當(dāng)（f-3）點(diǎn)（110kV）母線短路時的計(jì)算14 / 44EXXXXXXXT2-1T2-3T1-1T1-3TE(f-3)圖 4-3 （f-3）點(diǎn)短路等值電路圖121 11 3

28、0.05830.03750.0958TTTTXXXX12/ /0.0479TTTXXX10.0180.04790.0659TXXX115.17fEIX10015.1715.1723.68337337BSIkA2.552.5523.6860.38shiIkA1.521.5223.6836shIIkA表 4.1 短路電流表 計(jì)算參數(shù)短路點(diǎn)短路電流有名值kA短路電流有效值kA沖擊電流kA 220kV1421.2835.7110kV11.131728.3815 / 445 5 互感器的選擇互感器的選擇5.15.1 電流互感器的選擇電流互感器的選擇電流互感器的作用是將一次回路中的大電流轉(zhuǎn)換為 1A 或

29、5A 的小電流以滿足繼電保護(hù)自動裝置和測量儀表的要求。1）種類和型式的選擇電流互感器根據(jù)使用環(huán)境可分為室式室外式,根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注式結(jié)構(gòu)，根據(jù)一次線圈的型式又可分為線圈式和母線式單匝貫穿式復(fù)匝貫穿式。 選擇電流互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇其型式。2）一次回路額定電壓的選擇一次回路額定電壓NU應(yīng)滿足：NNsUU3）一次額定電流的選擇為確保所供儀表的準(zhǔn)確度，電流互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。1.Nlo mII4)準(zhǔn)確等級先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型與對準(zhǔn)確等級的要求，并按準(zhǔn)確等級要求高的表計(jì)來選擇。電流互感器的準(zhǔn)確級應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀

30、表的準(zhǔn)確級。5）二次負(fù)荷22()nnnSIZVA式中， 22()nnnSIZVA2222nnSIZ6）動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定校驗(yàn)是對產(chǎn)品本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行校驗(yàn),對于母線從窗口穿過且無固定板的電流互感器可不校驗(yàn)動穩(wěn)定。由同一相的電流相互作用產(chǎn)生的部電動力校驗(yàn)。esshii外部動穩(wěn)定校驗(yàn)式：20.5 0.173alshLFiaalF允許作用在電流互感器端部的最大機(jī)械力，由制造廠提供，N；16 / 44L電流互感器出線端部至最近一個母線支持絕緣子之間的跨離，m；a相間距離，m；0.5系數(shù)，表示電流互感器瓷套端部僅承受相鄰絕緣子跨距上短路電動力的一半。若產(chǎn)品樣本未標(biāo)明出線端部的允許應(yīng)力al

31、F，而給出特定相間距離40acm和出線端部至相鄰支持絕緣子的距離50Lcm為基礎(chǔ)的動穩(wěn)定倍數(shù)esK時，則其動穩(wěn)定的校驗(yàn)式為1212esNshK K KIi1K當(dāng)回路相間距離0.4am時，11K ，當(dāng)相間距離0.4am時10.4aK ；2K當(dāng)電流互感器一次繞組出線端部至相鄰支持絕緣子的距離0.5Lm時21K ，當(dāng)0.5Lm時20.8K ，0.2Lm時則21.15K 。當(dāng)電流互感器為瓷絕緣母線式時，產(chǎn)品樣本一般給出電流互感器端部瓷帽處的允許應(yīng)力值，則其動穩(wěn)定可按下式校驗(yàn)20.17alshLFiaa相間距離；L母線相互作用段的計(jì)算長度，12()/ 2LLL,其中1L為電流互感器瓷帽端至相鄰支持絕緣子

32、的距離，m，2L為電流互感器兩端瓷帽的距離，m。對于環(huán)氧樹脂澆注的母線式電流互感器如2LM型，可不校驗(yàn)其動穩(wěn)定。7）熱穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器的熱穩(wěn)定性一般用熱穩(wěn)定倍數(shù)tsK表示，一般是 1s 時間的熱穩(wěn)定電流tsI與其額定電流2NI之比值。因此，電流互感器可根據(jù)下式校驗(yàn)熱穩(wěn)定，17 / 44即221()NtsiIKIttsK熱穩(wěn)定時間為 1s 時的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)；2NI電流互感器一次側(cè)的額定電流，A。 220kV 側(cè)電流互感器的選擇變 220kV 側(cè) CT 的選擇一次回路電壓：220nguukV一次回路電流：1.661.33Nlo mIIA根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選220LCW 戶外支持式電流互感

33、器，其參數(shù)如下：表 5.1 LCW-220（4300/5）技術(shù)參數(shù)二次負(fù)荷準(zhǔn)確等級10%倍數(shù)1S 熱穩(wěn)定動穩(wěn)定0.513電流互感器型號額定電流A級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷倍數(shù)電流倍數(shù)電流倍數(shù)LCW-2201200/5D/D0.51.24-1.230-60-60動穩(wěn)定校驗(yàn)：12 I2120060101.81()35.7NesshKkAikA滿足動穩(wěn)定要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：22221(I)(120060)5184()307.72(). NtsKKkAsQkAs滿足熱穩(wěn)定要求。綜上所述，所選220(4 300/5)LCW 滿足要求。220kV 母聯(lián) CT：由于 220kV 母聯(lián)與變高 220kV 側(cè)的運(yùn)行

34、條件相應(yīng)，故同樣選用 LCW-18 / 44220（4300/5）型 CT。110kV 側(cè)的電流互感器的選擇主變中 110kV 的 CT 的選擇：一次回路電壓：110nguukV一次回路電流：1.1322.66Nlo mIIA根據(jù)以上兩項(xiàng)，初選 LB6110 戶外油浸式電流互感器，其參數(shù)如下：表 5.2 LB6-110 技術(shù)參數(shù)二次負(fù)荷準(zhǔn)確等級10%倍數(shù)1S 熱穩(wěn)定動穩(wěn)定1310P電流互感器型號額定電流A級次組合準(zhǔn)確級次二次負(fù)荷倍數(shù)電流倍數(shù)電流倍數(shù)LCW-1102000/510P/10P/10P/0.2S0.2S10P1.22.450-1545-115-動穩(wěn)定校驗(yàn)： 12 I11528.38N

35、esshKkAikA滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：22221()452025(). 200.68(). NtsKIKkAsQkAs滿足熱穩(wěn)定性要求。綜上所述，所選的電流互感器 LB6-110 滿足動熱穩(wěn)定性要求。110kV 母聯(lián) CT 的選擇。母聯(lián)的工作條件與變中 110kV CT 應(yīng)一樣，所以同樣選擇 LB6-110 型 CT。一次回路電壓：35nguukA一次回路電流：1.1433.62Nlo mIIA由此得，初選 LB635 戶外油浸式電流互感器，其參數(shù)如下：表 5.3 LB6-35 技術(shù)參數(shù)19 / 44準(zhǔn)確級組合額定二次負(fù)荷參數(shù)設(shè)備額定電流比 A1s/2s0.510P110P21s 熱穩(wěn)

36、定電流 kA動穩(wěn)定電流峰值 kALB6352000/50.5/10P1/10P21.61.61.240102動穩(wěn)定校驗(yàn)：1210260.38NesshIKkAikA滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：222221()401600()908.4()NtsiIKkAsItkAs滿足熱穩(wěn)定要求35kV 母聯(lián) CT 的選擇：由于 10kV 母聯(lián)只在一臺主變停運(yùn)時才有大電流通過，與 10kV 母線側(cè)電流互感器一樣，所以同樣選擇戶 LB6-35 戶外油浸式電流互感器。5.25.2 電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇電壓互感器是把一次回路高電壓呀轉(zhuǎn)換為 100V 的電壓,以滿足繼電保護(hù)自動裝置和測量儀表的要求。在并聯(lián)電

37、容器裝置中，電壓互感器除作測量外，還作為放電元件。1）種類和型式選擇應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇電壓互感器的種類和型式。620kV屋互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用條件可以采用樹脂膠主絕緣結(jié)構(gòu)的電壓互感器；35kV110kV 配電裝置一般采用油浸式結(jié)構(gòu)的電壓互感器；220KV 級以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確等級滿足要求，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。2）額定電壓和電流的選擇1 一次額定電壓1NNsUU2 二次額定電壓：按下表進(jìn)行選擇表 5.4 二次額定電壓繞組二次繞組二次輔助繞組20 / 44高壓側(cè)接入方式接于

38、線電壓上接于相電壓上用于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中心用于中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地二次額定電壓100100/3100100/33 準(zhǔn)確級規(guī)程規(guī)定，用于變壓器，所用饋線，出線等回路中的電度表，供所有計(jì)算電費(fèi)的電度表，其準(zhǔn)確等級要求為 0.5 級，供運(yùn)行監(jiān)視估算電能的電度表，功率表和電壓繼電器等，期準(zhǔn)確等級要求一般為 1 級，在電壓二次回路上，同一回路接有幾種不同型式和用途的表計(jì)時，應(yīng)按要求等級高的儀表，確定為電壓互感器工作的最高準(zhǔn)確等級。4 電壓互感器的容量不小于二次側(cè)負(fù)荷的容量2222211(cos )(sin )NSSSSS 1S儀表的視在功率，VA；儀表的功率因數(shù)角。 220kV 母線設(shè)備電壓

39、互感器的選擇型式：采用電容式電壓互感器，作電壓，電能測量與繼電保護(hù)用。電壓：額定一次電壓：12220220 /3nnUkVUV準(zhǔn)確等級：用于保護(hù)、測量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級為 0.5 級，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊，選擇 PT 的型號：TYD220。額定變比：2200.1/ 0.133kV110kV 母線設(shè)備電壓互感器的選擇型式：采用電容式式電壓互感器，作電壓、電能測量與繼電保護(hù)用。電壓：額定一次電壓：1110nUkV21103nUV準(zhǔn)確等級：用戶保護(hù)，測量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級為 0.5 級。選定 PT 的型號為：TYD11021 / 44額定變比為：1100.1/ 0.133kV型式：采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)

40、 PT，用于同步、測量儀表和保護(hù)裝置。電壓：額定一次電壓：12100.1nnUkVUkV準(zhǔn)確等級：用于保護(hù)、測量、計(jì)量用，其準(zhǔn)確等級為 0.5 級。選定 PT 型號：JDJJ35額定變比為：350.1 0.1/333kV6 6 線路保護(hù)線路保護(hù)6.16.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，可能出現(xiàn)各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，員常見同時也是員危險的故障是發(fā)生各種形式的短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下的后果：（1）通過故障點(diǎn)的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障元件損壞。（2）短路電流通過非故障元件，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命。（3）電力系

41、統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓大大降低破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。（4）破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最有效方法之一。切除故障的時間常常要求小到十分之幾甚至百分之兒秒，實(shí)踐證明只有在每個電氣元件上裝設(shè)一種具有“繼電特性”的自動裝置才有可能滿足這個要求。所謂繼電保護(hù)裝置，就是指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障 d6 不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它的基本任務(wù)是：（1）自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元

42、件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部公迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。（2）反映電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(例如有無經(jīng)常值班人員)。而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)與其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護(hù)的裝設(shè)應(yīng)符合可靠性與安全性、選擇性、速動形四個基本要求。設(shè)計(jì)應(yīng)滿足繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程 （SDJ683） ，但針對該區(qū)域變電站其自身的特點(diǎn)，因此應(yīng)根據(jù)電纜系統(tǒng)的特點(diǎn)制定合理的保護(hù)方案，力求做到可靠、簡單、22 / 44經(jīng)濟(jì)并適當(dāng)考慮電網(wǎng)的

43、發(fā)展。電路系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線路應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)以與必要的輔助保護(hù)。主保護(hù)能快速并有選擇地切除被保護(hù)區(qū)域的故障。后備保護(hù)在主保護(hù)或短路器拒動時，切除故障。后備保護(hù)有分為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)兩種形式：遠(yuǎn)后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動作時，由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。近后備指當(dāng)主保護(hù)拒動作時，由本設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備，當(dāng)斷路器拒動作時由斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。輔助保護(hù)當(dāng)需要另還切除線路故障或消除方向功率死區(qū)時可采用由電流速斷保護(hù)構(gòu)成的輔助保護(hù)。保護(hù)裝置的裝設(shè)原則：1.當(dāng)被保護(hù)元件發(fā)生短路或是破壞系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況，保護(hù)裝置應(yīng)動作于跳閘，當(dāng)發(fā)生不正常動作時，保護(hù)裝置應(yīng)動作于信號。

44、2.為保障系統(tǒng)非故障部分的正常供電，保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動作時限去切除故障3.系統(tǒng)故障時保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性地動作于跳閘，在必須加速時，可無選擇性地跳閘而由自動重合閘裝置來糾正保護(hù)的無選擇性動作。4.滿足要求上述第二條原則或用作后備保護(hù)時，保護(hù)裝置容許帶有一定的時限切除故障。5.保護(hù)裝置所用的繼電器越少越好，并使其接線簡單可靠。6.保護(hù)裝置電壓回路斷線時，如可能造成保護(hù)裝置的誤動作則應(yīng)裝設(shè)電壓回路斷線監(jiān)視或閉鎖裝置。7.在表示保護(hù)裝置動作的出口上應(yīng)裝設(shè)信號繼電器。以利于運(yùn)行人員分析和統(tǒng)計(jì)保護(hù)的動作情況。8.主保護(hù)裝置除了完成主保護(hù)任務(wù)外，如有可能還應(yīng)作為相鄰元件的后備保護(hù)。9.當(dāng)保護(hù)裝置因動作原

45、理不能起相鄰元件的后備保護(hù)作用時，應(yīng)在所有和部分?jǐn)嗦菲魃涎b設(shè)單獨(dú)的后備保護(hù)。10.為了起到相鄰元件的后備保護(hù)的作用而使保護(hù)裝置復(fù)雜化，或不能達(dá)到完全的后備保護(hù)作用時，允許縮短后備圍。11.在實(shí)際可能出現(xiàn)最不利的運(yùn)行方式和故障類型下，保護(hù)裝置應(yīng)有足夠的靈敏系數(shù)；對反應(yīng)電氣量上升的保護(hù)裝置：保護(hù)裝置的動作參數(shù)算值短路故障參數(shù)的最小計(jì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性靈敏系數(shù) 對反應(yīng)電氣量下降的保護(hù)裝置：算值短路故障參數(shù)的最大計(jì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性保護(hù)裝置的動作參數(shù)靈敏系數(shù) 各種保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程 （SDJ83）的規(guī)定。12.保護(hù)裝置的靈敏性還應(yīng)該與相鄰設(shè)備或線路配合。

46、23 / 4413.保護(hù)裝置所用電流互感器在最不利的條件下其誤差應(yīng)小于 10%。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)它的基本任務(wù)是：1.當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件與時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。2.反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(shè)備予以

47、切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。對繼電保護(hù)的基本要求:1.可靠性是指保護(hù)該動體時應(yīng)可靠動作。不該動作時應(yīng)可靠不動作?？煽啃允菍^電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。2.選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)與動作時間，在一般情況下應(yīng)相互配合。3.靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)圍發(fā)生金屬性短路時，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系

48、數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以與正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220KV 與以上電網(wǎng)的所有運(yùn)行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨(dú)立，并分別控制不同斷路器的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組斷路器拒絕動作時，能由另一套繼電保護(hù)裝置操作另一組斷路器切除故障。在所有情況下，要求這套繼電保護(hù)裝置和斷路器所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。4.速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波與圍，

49、提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護(hù)(如高頻保護(hù)、差動保護(hù))、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護(hù)與相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。6.26.2 輸配電線保護(hù)輸配電線保護(hù)設(shè)計(jì)的線路保護(hù)應(yīng)滿足繼電保護(hù)和全自動裝置技術(shù)規(guī)程SDJ6-83 等有關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)程的要求。24 / 44輸電線路的主保護(hù)以動作時間上劃分為全線瞬時動作與按階梯時限特性動作兩類。當(dāng)要求對線路全線任何地點(diǎn)的任何故障均能瞬時具有選擇性切除時愛用全線瞬時動作的保護(hù)作為主保護(hù)，例如各種反線路兩側(cè)電氣量變化從而實(shí)現(xiàn)全線有選擇性動作的縱聯(lián)差動保護(hù)。當(dāng)電網(wǎng)允許線路一側(cè)以

50、保護(hù)第二段時限切除故障時，也可采用具有階梯時限特性的保護(hù)作為主保護(hù)，如距離保護(hù)，電流保護(hù)等。送電線路的后備保護(hù)分為遠(yuǎn)后備和近后備兩類，一般采用遠(yuǎn)后備。6.36.3 線路保護(hù)整定線路保護(hù)整定瞬時電流速斷保護(hù)（段保護(hù)）：(3).max1.2 26703204( )oprelKIKIA校驗(yàn)： min13133714.4420.423.2043SopELkmXImin14.44100%100%72.2%20LL (滿足要求)定時限過電流保護(hù)（段保護(hù)）：3.max4.8 1092.61( )30.95 cos30.95 0.9 35LSPIAE.max1.2 1.392.61170( )0.85IIIr

51、elSSopLreKKIIAKrelK可靠系數(shù)，取 1.2estK自起動系數(shù)，取 1.3reK返回系數(shù)，取 0.85校驗(yàn)：( 2). m i n2312. 513. 6170KsenI I IopIKI1.5 (符合要求)25 / 447 7 變壓器的保護(hù)變壓器的保護(hù)7.17.1 變壓器裝設(shè)保的護(hù)變壓器裝設(shè)保的護(hù)變壓器裝設(shè)的保護(hù)種類因變壓器的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)等一系列問題，故變壓器一般裝設(shè)下列繼電保護(hù)裝置：變壓器油箱部故障和油面下降的瓦斯保護(hù)。容量為 800KVA 與以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時作用于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時，瓦斯

52、保護(hù)應(yīng)動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。容量為 400KVA 與以上的車間油浸式變壓器，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。1.瓦斯保護(hù)整定：(1) 一般氣體繼電器氣體容積整定圍為 250-300 立方厘米，變壓器容積在1000KVA 以上時，一般正常整定為 250 立方厘米，氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變的。(2) 重瓦斯保護(hù)油流速度的整定重瓦斯保護(hù)動作的油流速度整定圍為 0.6-1.5m/s，再整定流速均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)管中油流速整定為 0.6-1.5m/s 時，保護(hù)反映部故障是相當(dāng)靈敏的。但是，在變壓器外部故障時，由于穿越性故障電流的影響，在導(dǎo)油管中油流速

53、度約為 0.4-0.5m/s。因此，為了防止穿越性故障時瓦斯保護(hù)誤動作，故對本站的主變的瓦斯保護(hù)可將油流速度整定在 1m/s 左右。2.縱聯(lián)差動保護(hù) ：反映變壓器繞組和引出線相間短路與繞組匝間短路的縱聯(lián)差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)。(1) 容量為 6300KVA 以下的變壓器，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)作為變壓器相間26 / 44短路保護(hù)的主保護(hù)。(2) 容量為 6300KVA 以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)而以過電流保護(hù)作為其后備保護(hù)。(3) 后備保護(hù)。過電流保護(hù)，用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整定值應(yīng)考慮短路時可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓與線電壓）啟動的過電流保護(hù)。負(fù)序電流保

54、護(hù)和單相式低電壓啟動的過電流保護(hù)，用于 6300KVA 與以上的升壓變壓器。當(dāng)選擇以上保護(hù)靈敏性、選擇性不能滿足要求時，可選擇阻抗保護(hù)作后備保護(hù)。3.接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時的零序電流保護(hù)。110KV 與以上中性直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)反映外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。4.過負(fù)荷保護(hù)。反映變壓器過負(fù)荷的過負(fù)荷保護(hù)。7.27.2 變壓器保護(hù)的整定方法變壓器保護(hù)的整定方法變壓器電流速斷保護(hù)對于 2000-10000KVA 與以下較小容量的變壓器，可采用電流速斷保護(hù)作變壓器的主保護(hù)。電流速斷保護(hù)裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)時，電流速斷保護(hù)按兩

55、相式接線；否則按三相式接線。為了提高保護(hù)對變壓器高壓側(cè)因出線接地故障的靈敏系數(shù)，可采用兩相三繼電器式接線。變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時，由于變壓器的勵磁電流、接線方式和電流互感器誤差等因素的影響，使差動繼電器中有不平衡電流流過，且這些不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)與線路差動保護(hù)的大。因此，減小或消除不平衡電流對差動保護(hù)的影響是變壓器差動保護(hù)中很重要的問題之一。規(guī)程中規(guī)定：對于 6.3KVA 與以上廠用工作變和并行運(yùn)行的變壓器 10MVA 與以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)，對于高壓側(cè)電壓為 330KV 與以上變壓器，可裝設(shè)雙重的縱聯(lián)差動保護(hù)。 縱聯(lián)差動

56、保護(hù)應(yīng)符合下列要求：1.應(yīng)能躲過勵磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流；2.應(yīng)在變壓器過勵磁時不誤動作；3.差動保護(hù)圍應(yīng)包括變壓器套管與引出線，如不能包括引出線時，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施。變壓器縱差保護(hù)與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)一樣也可以采用比率制動或標(biāo)記制動方式達(dá)到外部短路不誤動和部短路靈敏動作的目的。但變壓器的縱差保護(hù)需考慮以下問題：1.變壓器各側(cè)額定電壓和額定電流各不一樣。因此，各測電流互感器的型號、變比各不一樣，所以各測電流的相位可能不一致，這樣使外部短路時不平27 / 44衡電流增大，所以變壓器的縱差保護(hù)的最大制動系數(shù)比發(fā)電機(jī)的最大靈敏度相對較低。2.變壓器高壓繞組常有調(diào)壓分接頭，有的甚至還

57、要求帶負(fù)荷調(diào)壓，使變壓器的縱差保護(hù)已調(diào)整的二次電流又被破壞，不平衡電流增大，這使變壓器縱差保護(hù)的最小動作電流和制動系數(shù)都要相對增大。3.對于定子繞組的匝間短路，發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)完全無作用。變壓器繞組各側(cè)的匝間短路，通過變壓器的鐵心耦合，改變了各測電流的大小和相位，使變壓器的縱差保護(hù)對匝間短路有作用（匝間短路可視為變壓器的一個新繞組發(fā)生端口短路） 。4.無論變壓器繞組還是發(fā)電機(jī)定子繞組開路故障，縱差保護(hù)均不能動作。變壓器依靠瓦斯或壓力保護(hù)來反應(yīng)。變壓器因?yàn)閯畲烹娏鞔嬖?，增大縱差保護(hù)的不平衡電流特別是在變壓器空載投入時，勵磁電流急劇增加至數(shù)十倍的額度電流，如不特別考慮將會造成縱差保護(hù)誤動作。變壓器后

58、備保護(hù)相間后備保護(hù)配置是為了防止變壓器外部故障引起的過電流與作為變壓器主保護(hù)的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)。保護(hù)采用帶低電壓或不帶低電壓閉鎖的過電流保護(hù)。如果靈敏度不夠，可采用帶復(fù)合電壓閉鎖的過電流保護(hù)。1.對于單側(cè)電源的變壓器。后備保護(hù)裝設(shè)于電源側(cè)，作為差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備或相鄰元件的后備。2.對于多側(cè)電源的變壓器，變壓器各側(cè)均應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)；作為變壓器差動保護(hù)的后備，要求它動作后啟動總出口繼電器。作為各電壓側(cè)母線和線路的后備保護(hù)，要求它動作后跳開本側(cè)的斷路器，作為變壓器斷路器與其電流互感器之間死區(qū)故障的后備保護(hù)。變壓器過負(fù)荷保護(hù)為了防止變壓器在超過允許負(fù)載能力下運(yùn)行，需要裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)裝

59、置。由于變壓器的過負(fù)荷一般是三相對稱的，因此，過負(fù)荷保護(hù)只需接入一項(xiàng)電流，各側(cè)的過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過同一時間繼電器延時發(fā)出信號。保護(hù)的安裝地點(diǎn)應(yīng)能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過負(fù)荷情況，對于雙繞組升壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)通常裝設(shè)在低壓側(cè)。對于雙繞組降壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在高壓側(cè)。（1）動作電流的整定。按躲過變壓器的額定電流來整定dzjI=（1.21.25）1ebIndzjI-過負(fù)荷保護(hù)裝置動作電流整定值（A） ；ebI-變壓器額定電流（A）;1n-電流互感器變比。（2）動作時限的整定：動作時限為 1015s，一般用于信號。為了防止變壓器外部短路，并作為部故障的后備保護(hù)，一般變壓器上應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。對

60、單側(cè)電源的變壓器，保護(hù)裝置的電流互感器安裝在電源側(cè)，28 / 44以便在發(fā)生變壓器部故障而瓦斯或差動保護(hù)拒動時，由過電流保護(hù)經(jīng)整定時限動作后，作用于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。（1）動作電流的整定。按躲過變壓器的最大負(fù)荷電流來整定。dzjI1ghebKjxhK IK KK nghK-過負(fù)荷系數(shù)，一般取 23，當(dāng)無自啟動電動機(jī)時，取1.31.5；（2）動作時限的整定。動作時限比由變壓器供電的線路保護(hù)裝置的最大時限大一時限階段，一般取 0.50.7s。（3）靈敏度校驗(yàn)(3)(2)2.min1.5dmmxddzIKKI式中： mxdK-相對靈敏系數(shù)；(3)2.mindI-最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路