均安變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)1

1、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)1.說明書1.1繼電保護(hù)概述 1.1.1繼電保護(hù)的任務(wù)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的統(tǒng)一整體。它由數(shù)十臺(tái)甚至數(shù)百臺(tái)發(fā)電機(jī)，數(shù)目更多的變壓器以及數(shù)千公里的超高壓輸電線，若千公里的高低壓輸電線組成。這些裝置以及所接的用點(diǎn)設(shè)備都是開放性設(shè)備，變到周圍環(huán)境的影響，發(fā)生故障的可能性很大，而且，設(shè)備是聯(lián)接在一起的，所以任何一個(gè)裝置發(fā)生故障，都會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到影響。自然，采用合格的設(shè)備合理的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)運(yùn)行、管理和維護(hù)，可以減少故障的發(fā)生。但是，為了保證電力系統(tǒng)所受的影響小，系統(tǒng)中設(shè)備遭到的損壞最小，采用完善的繼電保護(hù)裝置，則是其中的主要措施。繼電保護(hù)裝置是一種自動(dòng)裝置，它能選擇迅速地發(fā)現(xiàn)電

2、力系統(tǒng)中發(fā)生的故障，并且有選擇性地通過斷路器切除發(fā)生故障的部分。繼電保護(hù)裝置還應(yīng)能防患于未然，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，向運(yùn)行人員發(fā)出信號(hào)，以便及時(shí)采取對(duì)策，恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。此外，繼電保護(hù)裝置同其它自動(dòng)裝置（例如自動(dòng)重合閘）配合，還能清除系統(tǒng)中發(fā)生的某些瞬時(shí)性故障，使發(fā)生故障的部分恢復(fù)運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置是保護(hù)電力系統(tǒng)安全，可靠供電的重要設(shè)備。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，繼電保護(hù)方案愈來愈完善，性能也愈來愈好，為電力系統(tǒng)可靠持續(xù)供電，保證良好的電能質(zhì)量、保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性提供了有力支持。1.1.2繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性四個(gè)基本

3、要求。對(duì)于作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿足這四個(gè)基本要求，對(duì)于作用于信號(hào)以及只反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個(gè)基本要求中有些要求如速動(dòng)性可以降低。 1.1.2.1選擇性所謂繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作選擇性就是指當(dāng)系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備和線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的設(shè)備或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，應(yīng)由相鄰的設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。雖然擴(kuò)大了停電范圍，但控制了故障的擴(kuò)大，它起著對(duì)下一段線路的后備保護(hù)作用。1.1.2.2速動(dòng)性快速切除故障，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備的損壞程度，防止故障的擴(kuò)展，提高自動(dòng)重合閘的成功率，減少對(duì)用電單位的影響，

4、迅速恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故障切除的時(shí)間等于繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間與斷路器跳閘時(shí)間之和，對(duì)于反應(yīng)故障的繼電保護(hù)，要求快速動(dòng)作的主要理由和必要性在于：1. 快速切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；2. 快速切除故障可以防止故障的擴(kuò)大，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或設(shè)備自動(dòng)投入成功率，因?yàn)榭焖偾谐收希瑢?duì)提高故障點(diǎn)餓滅弧速度，縮小短路持續(xù)時(shí)間，防止出現(xiàn)接地故障發(fā)展為相間故障；兩相短路發(fā)展為三相短路；暫時(shí)性故障發(fā)展為永久性故障等。3. 快速切除故障可以減少發(fā)電廠廠用電及用戶電壓降低的時(shí)間，加速恢復(fù)正常運(yùn)行的過程，保證廠用電及用戶工作的穩(wěn)定性。4. 快速切除故障可以減輕電氣設(shè)備和線路的損壞程度，短路電流

5、通過的時(shí)間愈長(zhǎng)，則設(shè)備損壞的程度就愈嚴(yán)重，甚至燒毀，特別在發(fā)電機(jī)變壓器的內(nèi)部短路時(shí)，是不允許帶時(shí)限切除故障的。從上述理由可知，快速切除故障，對(duì)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性具有重大意義。一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.080.12s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.10.27s，因此，一般快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為0.180.27s；最快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.020.03s，最小的斷路器跳閘時(shí)間為0.040.05s，所以最快速保護(hù)切除故障的時(shí)間為0.060.08s。1.1.2.3靈敏性所謂靈敏性，即在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作情況下，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)能力，也就是在保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置以及短路

6、的類型如何，都能敏銳且正確的反應(yīng)。繼電保護(hù)的靈敏性以靈敏系數(shù)來衡量。1. 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量增加的保護(hù)裝置。靈敏系數(shù)=保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最小計(jì)算值保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值如：過電流保護(hù)的靈敏系數(shù)為式中 保護(hù)區(qū)末端金屬性最小短路電流二次值保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流2. 對(duì)于反應(yīng)故障時(shí)參數(shù)量降低的保護(hù)裝置靈敏系數(shù)=保護(hù)裝置動(dòng)作參數(shù)的整定值保護(hù)區(qū)末端金屬性短路時(shí)故障參數(shù)的最大計(jì)算值1.1.2.4可靠性繼電保護(hù)裝置對(duì)它所保護(hù)的范圍內(nèi)發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該拒絕動(dòng)作。而在保護(hù)范圍內(nèi)之外發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，不應(yīng)該誤動(dòng)作。這種性能稱為可靠性。在實(shí)際的運(yùn)行中，可靠性用動(dòng)

7、作正確率來表示。由上述可知，對(duì)繼電保護(hù)裝置的四個(gè)基本要求籌兼顧，相互聯(lián)系且又相互制約的。1.1.3繼電保護(hù)的基本原理電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，會(huì)引起電流的增加和電壓的降低，以及電流與電壓間相位的變化。因此電力系統(tǒng)中所用的各種繼電保護(hù)，大多數(shù)是利用故障時(shí)物理量與正常運(yùn)行時(shí)物理量的差別來構(gòu)成的。例如，反應(yīng)電流增加的過電流保護(hù)反應(yīng)電流與電壓間的相位角變化的方向保護(hù)等，反應(yīng)降低（或升高）的低壓（或過電壓）保護(hù)等。繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖如下：繼電保護(hù)原理結(jié)構(gòu)方框圖由三大部分組成，分別為：測(cè)量部分，用來測(cè)量被保護(hù)設(shè)備輸入的有關(guān)信號(hào)（電流、電壓等級(jí)），并和已給定的整定值進(jìn)行比較判斷是否應(yīng)該起動(dòng)；邏輯部分，根據(jù)測(cè)量

8、部分各輸出量的大小或性質(zhì)及其組合或輸出順序，使保護(hù)按照一定的邏輯程序工作，并將信號(hào)傳輸給執(zhí)行部分，執(zhí)行部分根據(jù)邏輯部分傳輸?shù)男盘?hào)最后去完成保護(hù)裝置所負(fù)擔(dān)的任務(wù)，給出跳閘或信號(hào)脈沖。下圖為線路過電流保護(hù)的基本原理示意圖，用以說明繼電保護(hù)的成和基本原理 在圖中電流繼電器KA的線圖接于被保護(hù)線路電流互感器TA的二次回路，即保護(hù)的測(cè)量回路，他檢察被保護(hù)線路的運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)量線路中電流的大小。在正常運(yùn)行的情況下，當(dāng)線路中電流通過最大負(fù)荷電流時(shí)，繼電保護(hù)不動(dòng)作，當(dāng)被保護(hù)線路K點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，線路上的電流突然增大，電流互感器TA二次側(cè)的電流大于整定值時(shí)，繼電器立即動(dòng)作觸點(diǎn)閉合，接通邏輯電路中時(shí)間繼電器KT的線路

9、回路，時(shí)間繼電器啟動(dòng)并根據(jù)短路故障持續(xù)的時(shí)間，做出保護(hù)動(dòng)作的邏輯判斷。時(shí)間繼電器KT動(dòng)作，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合接同執(zhí)行回路中的信號(hào)繼電器KS和斷路器QF的跳閘線圈回路，使斷路器跳開，切除故障。繼電保護(hù)裝置的分類繼電保護(hù)實(shí)際上是一種自動(dòng)控制裝置。以控制過程信號(hào)性質(zhì)的不同可以分為模擬型和數(shù)字型兩大類。模擬型繼電保護(hù)又可以分為機(jī)電型急電保護(hù)的靜態(tài)型繼電保護(hù)兩類。模擬型繼電保護(hù)是由若干個(gè)不同功能的繼電器所組成。這些繼電器都具有機(jī)械的可動(dòng)部分和接點(diǎn)，故稱為機(jī)電型繼電保護(hù)器。由這類繼電器組成的繼電保護(hù)裝置稱為機(jī)電型繼電保護(hù)。靜態(tài)型繼電保護(hù)裝置是應(yīng)用晶體管或集成電路等電子元件來實(shí)現(xiàn)的。由若干跟不同功能的回路，如測(cè)

10、量、比較或比相、觸發(fā)延時(shí)、邏輯和輸出等回路相連接所組成。數(shù)字型的計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)是把由保護(hù)設(shè)備或線路輸入的模擬電氣質(zhì)量經(jīng)摸數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）變換為數(shù)字量利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和判斷。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)根據(jù)被保護(hù)的對(duì)象不同，分為發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備的繼電保護(hù)和輸電線路的繼電保護(hù)，簡(jiǎn)稱元件保護(hù)。后者是指電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)中輸電線路的繼電保護(hù)，簡(jiǎn)稱線路保護(hù)。按作用的不同繼電保護(hù)又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。主保護(hù)是指被保護(hù)元件內(nèi)部發(fā)生各種短路故障時(shí)。能滿足系統(tǒng)分頂及設(shè)備安全的要求的有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或者斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用以將故障切除的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)

11、后備和近后備兩種，遠(yuǎn)后備是指主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。輔助保護(hù)則是指為了補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。1.1.4繼電保護(hù)裝置的分類繼電保護(hù)實(shí)際上是一種自動(dòng)控制裝置。以控制過程信號(hào)性質(zhì)的不同可以分為模擬型和數(shù)字型兩大類。模擬型繼電保護(hù)又可以分為機(jī)電型急電保護(hù)的靜態(tài)型繼電保護(hù)兩類。模擬型繼電保護(hù)是由若干個(gè)不同功能的繼電器所組成。這些繼電器都具有機(jī)械的可動(dòng)部分和接點(diǎn)，故稱為機(jī)電型繼電保護(hù)器。由這類繼電器組成的繼電保護(hù)裝置稱為機(jī)電型繼電保護(hù)。靜態(tài)型繼電保護(hù)裝置是應(yīng)用晶體管或集成電路等電子元件來實(shí)現(xiàn)的。由若干跟不同功能的回路，如測(cè)量、比較或比相、觸發(fā)延時(shí)、邏輯和輸

12、出等回路相連接所組成。數(shù)字型的計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)是把由保護(hù)設(shè)備或線路輸入的模擬電氣質(zhì)量經(jīng)摸數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）變換為數(shù)字量利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和判斷。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)根據(jù)被保護(hù)的對(duì)象不同，分為發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備的繼電保護(hù)和輸電線路的繼電保護(hù)，簡(jiǎn)稱元件保護(hù)。后者是指電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)中輸電線路的繼電保護(hù)，簡(jiǎn)稱線路保護(hù)。按作用的不同繼電保護(hù)又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。主保護(hù)是指被保護(hù)元件內(nèi)部發(fā)生各種短路故障時(shí)。能滿足系統(tǒng)分頂及設(shè)備安全的要求的有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路故障的保護(hù)。后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或者斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用以將故障切除的保護(hù)。后備保護(hù)可分為遠(yuǎn)后備和近后備兩種，遠(yuǎn)后備是指主保護(hù)

13、或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。輔助保護(hù)則是指為了補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。1.1.5保護(hù)裝置裝設(shè)原則1. 當(dāng)被保護(hù)元件發(fā)生短路或足以破壞系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于調(diào)閘，在發(fā)生不正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)。2. 保證系統(tǒng)非故障部分的正常運(yùn)行。保護(hù)裝置應(yīng)以足夠小的動(dòng)作時(shí)限切除故障。3. 系統(tǒng)故障時(shí)，保護(hù)裝置要有選擇地動(dòng)作于調(diào)閘，在必須加快動(dòng)作時(shí)可無選擇性調(diào)閘，而由自動(dòng)復(fù)合閘來補(bǔ)救保護(hù)的無選擇性動(dòng)作。4. 滿足第二項(xiàng)要求或用作后備保護(hù)時(shí)，保護(hù)裝置容許帶一定時(shí)限切除故障。5. 保護(hù)裝置所用的繼電器越少越好，并使其接線最簡(jiǎn)單可靠。6. 保護(hù)裝置的電壓葫

14、蘆斷線時(shí)，如果可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)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(dòng)作的出口上應(yīng)裝設(shè)信號(hào)繼電器以利于運(yùn)行人員分析和統(tǒng)計(jì)保護(hù)動(dòng)作情況。8. 主保護(hù)裝置除完成主保護(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(dòng)作原理而不能啟動(dòng)相鄰元件后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)在所有或相鄰元件后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)在所有或部分?jǐn)嗦菲魃涎b設(shè)單獨(dú)的后備保護(hù)。10. 為了起到相鄰元件后備保護(hù)作用而使得保護(hù)裝置復(fù)雜化或不能達(dá)到完成的后備作用時(shí)，允許縮短后備范圍。11. 在實(shí)際可能出現(xiàn)的最不利運(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)。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。13

15、. 保護(hù)裝置所用的電流互感器在最不利條件下其誤差應(yīng)小于10%。1.2運(yùn)行方式分析在選擇保護(hù)方式及進(jìn)行繼電保護(hù)的整定計(jì)算時(shí)，對(duì)大多數(shù)保護(hù)都必須認(rèn)真分析與考慮哪種運(yùn)行方式來作為計(jì)算的依據(jù)，一般而言所選用的保護(hù)方式，應(yīng)在系統(tǒng)的各種故障參數(shù)增加而動(dòng)作的過量保護(hù)，如電流保護(hù)，通常應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來確定保護(hù)的定值，以保證選擇性，因?yàn)橹灰谧畲筮\(yùn)行方式下能保證選擇性。那么，在其他運(yùn)行方式下，必然能保證選擇性；而對(duì)靈敏性校驗(yàn)，則應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來進(jìn)行，因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下，靈敏性合格，那么在其他運(yùn)行方式下的靈敏性就會(huì)更好，對(duì)反映鼓掌參數(shù)減小而動(dòng)作的欠量保護(hù)。如低壓保護(hù)，剛剛好相反，此時(shí)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)

16、行方式來整定，而根據(jù)最大運(yùn)行方式來校驗(yàn)靈敏性。1.2.1最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要,電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行(或大部分投入運(yùn)行)以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式.對(duì)繼電保護(hù)來說,是短路時(shí)通過保護(hù)的短路電流最大的運(yùn)行方式. 根據(jù)任務(wù)書的給定的條件,本次設(shè)計(jì)的最大運(yùn)行方式是富榮電廠和新立變電所在同一側(cè)同時(shí)為黑山變電所(容量為2×10MW),根據(jù)短路點(diǎn)的位置選擇短路電流的路徑,可得到流過短路器的最大電流.1.2.2最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷,投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式.對(duì)繼電保護(hù)來說,是短路時(shí)通過保

17、護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式.本設(shè)計(jì)題目中，變電所的最小運(yùn)行方式為，變壓器單臺(tái)投入時(shí)的運(yùn)行方式。1.2.3正常運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要,投入與之相適應(yīng)數(shù)量的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的運(yùn)行方式稱為正常運(yùn)行方式.這種運(yùn)行方式在一年之內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng).對(duì)更復(fù)雜的系統(tǒng)最大、最小運(yùn)行方式的判斷是比較困難的,有時(shí)需要經(jīng)過多次計(jì)算才能確定.對(duì)于某些特殊運(yùn)行方式,運(yùn)行時(shí)間很短,對(duì)保證保護(hù)的選擇性或靈敏性有困難時(shí),且在保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)不會(huì)引起大面積停電的情況下,可不予考慮.1.3設(shè)計(jì)過程 1.3.1短路電流計(jì)算.根據(jù)設(shè)計(jì)所給的線路長(zhǎng)度，母線電壓等級(jí)變壓器的短路電壓等參數(shù)，按公式計(jì)算線路、發(fā)電機(jī)及變壓器的電抗標(biāo)么值

18、變壓器電抗標(biāo)幺值：式中 100MVA定值（基準(zhǔn)值）；變壓器額定容量7500KVA；變壓器短路電壓 7.5%；額定電壓：66/10.5；接線：；線路電抗：式中 給定；100MVA假定值（基準(zhǔn)值）；基準(zhǔn)電壓，取額定平均電壓，即本題目中分別取變壓器高低壓側(cè)為63KV及10.5KV。.短路點(diǎn)選取本設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，以及附加裝的保護(hù)位置，選定了6個(gè)短路點(diǎn)， 變壓器首端K1,K5點(diǎn), 變壓器出口處K2,K6點(diǎn)，11.4KM順德線K3點(diǎn), 6.3KM線路K4點(diǎn).短路電流計(jì)算本設(shè)計(jì)中的短路電流為三相穩(wěn)態(tài)短路電流用電抗標(biāo)幺值倒數(shù)法計(jì)算。即短路電流的標(biāo)么值等于該點(diǎn)到電源之間總的電抗標(biāo)么值的倒數(shù)，即得出的

19、標(biāo)么值轉(zhuǎn)換成有名值 ，短路電流計(jì)算詳見計(jì)算書。1.3.2變壓器保護(hù)的選定電力變壓器是電力系統(tǒng)中經(jīng)常使用的重要電氣設(shè)備,它的故障對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重后果,同時(shí)大容量變壓器也是非常貴重的元件.因此,必須根據(jù)變壓器容量和重要程序裝設(shè)性能,動(dòng)作可靠的保護(hù).變壓器故障可分為油箱內(nèi)部和油箱外部故障.油箱內(nèi)部故障包括相間短路、繞組的匝間短路和單相接地短路.油箱內(nèi)部故障對(duì)變壓器來說是非常危險(xiǎn)的,高溫電弧不僅會(huì)燒毀繞組和鐵心,而且還會(huì)使變壓器油絕緣受熱分解產(chǎn)生大量氣體,引起變壓器油箱爆炸的嚴(yán)重后果.變壓器油箱外部故障包括引線及套管處會(huì)產(chǎn)生各種相間短路和接地故障.變壓器的不正常工作狀態(tài)主要是由外部

20、短路或是過負(fù)荷引起的過電流、油面降低和過勵(lì)磁等.對(duì)于上述故障和不正常工作狀態(tài),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,我為變壓器配置了以下保護(hù):1. 第2.3.2條規(guī)定, 為反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低,對(duì)0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA以上油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù).本設(shè)計(jì)的變壓器容量為2×10MVA.因此在變壓器上裝設(shè)了瓦斯保護(hù).當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕氣體斯或油面降低時(shí)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào);當(dāng)產(chǎn)生大量氣體時(shí),應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器.2. 第2.3.3條規(guī)定, 為反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路,以及中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組

21、和引線的接地短路及繞組匝間短路,應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù).對(duì)于6.3MVA及以上并列運(yùn)行變壓器和10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行變壓器,以及6.3MVA及以上的廠用變壓器,應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù).且差動(dòng)保護(hù)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器的各側(cè)斷路器。3. 為反應(yīng)外部相間短路引起的過電流和作為瓦斯、縱差保護(hù)(或電流速斷保護(hù))的后備,應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù). 4. 變壓器長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行、促使絕緣變化、影響繞組絕緣壽命.因此還應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù).5. 為防止外部相間短路引起的變壓器過電流和作為變壓器縱差保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備,變壓器應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù).可以采用以下保護(hù)裝置作為后備保護(hù)：a) 過電流保護(hù)，宜用于降壓變壓器，保護(hù)裝置的整

22、定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能出現(xiàn)的過負(fù)荷。b) 復(fù)合電壓起動(dòng)過電流保護(hù), 宜用于升壓變壓器系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。c) 負(fù)序過電流保護(hù)，d) 低阻抗保護(hù)，6. 為反應(yīng)保護(hù)的安裝地點(diǎn)要能夠反應(yīng)變壓器所有繞組的過負(fù)荷情況,具體配置原則如下：a) 在雙繞組升壓變壓器上,過負(fù)荷保護(hù)通常在變壓器的低壓側(cè)即主電源側(cè).b) 在雙繞組降壓變壓器上,過負(fù)荷保護(hù)裝于高壓側(cè).7. 第2.3.11條規(guī)定,0.4MVA及以上的變壓器。當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的設(shè)備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)采用單相式帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào).8. 第2.3.12條對(duì)變壓器溫度

23、升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)中，變壓器容量為10000KVA，且為油浸式變壓器，綜合考慮確定瓦斯保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)做為變壓器的主保護(hù)，過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)作為變壓器的后備保護(hù)，還要加裝溫度信號(hào)裝置來監(jiān)視變壓器的油溫。1.3.3.1變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)變壓器縱差動(dòng)保護(hù)單相原理接線圖18所示.在變壓器縱差動(dòng)保護(hù)外部保護(hù)時(shí)一次側(cè)流入的電流等于流出變壓器的電流所以不平衡電流很小。差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。當(dāng)D2點(diǎn)短路時(shí)此時(shí)流過差動(dòng)回路的電流為I1+I2.此時(shí)電流大于差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流，繼電器動(dòng)作跳閘.在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí),應(yīng)考慮變壓器高、低壓兩

24、側(cè)電流的大小和相位,一般講它們都不同.故在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí),應(yīng)首先考慮對(duì)兩側(cè)電流進(jìn)行相位補(bǔ)償，在進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，都能保證正常運(yùn)行和外部短路時(shí)繼電器中的電流等于零(理想).此外,在實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)時(shí),還應(yīng)考慮兩個(gè)特點(diǎn),一個(gè)是變壓器勵(lì)磁涌流,另一個(gè)是變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡保護(hù). 按環(huán)流法接線變壓器縱差是利用比較變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流和幅值和相位的原理構(gòu)成的。它主要是由接于差動(dòng)回路的三個(gè)差動(dòng)繼電器組成.為了擴(kuò)大縱差保護(hù)范圍,電流互感器應(yīng)盡量靠近斷路器.本設(shè)計(jì)的變壓器容量為10MVA,因此采用的是BCH2型差動(dòng)繼電器.它主要是用于兩繞組或是三繞組電力變壓器以及交流發(fā)電機(jī)的單向差動(dòng)保護(hù)線路中的主保護(hù)

25、,繼電器能預(yù)防在非故障狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)的暫態(tài)電流作用.BCH2型差動(dòng)繼電器由兩部分組成:DL/0.2型電流繼電器和一個(gè)帶短路線圈的素飽和交流器.當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或是外部短路時(shí),注入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流。由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，故該不平衡電流值很小，注入電流繼電器內(nèi)的電流(為兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差),保護(hù)不動(dòng)作.當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí),只要不平衡電流大于繼電器的起動(dòng)電流，則繼電器動(dòng)作，瞬時(shí)使變壓器的兩側(cè)斷路器1DL和5DL跳閘.注意:由于本設(shè)計(jì)變壓器為兩繞組變壓器，接法為Y/D11.所以變壓器角形側(cè)電流互感器為星形接法，變壓器星形側(cè)電流互感器為角形接法.這樣做可以補(bǔ)償

26、幅值和相位.變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算原則差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流的整定計(jì)算應(yīng)考慮以下幾種情況在正常運(yùn)行時(shí)，防止電流互感器二次回路斷線時(shí)引起的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。所以保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)荷電流 (當(dāng)不能確定時(shí)，用變壓器的額定電流代替)即式中 可靠系數(shù)取1.3.(2)躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流此時(shí)有式中 可靠系數(shù)取1.3；區(qū)外故障時(shí)的最大不平衡電流。(3)躲過勵(lì)磁涌流的影響式中 變壓器的額定電流。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,當(dāng)1.3時(shí),可以躲過勵(lì)磁涌流的影響,但最后還必須經(jīng)過空載合閘實(shí)驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)的靈敏度實(shí)驗(yàn)，此時(shí)有：式中 在單側(cè)電源供電,且系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式下,保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí),流過繼電器的最小短路

27、電流。1.3.3.2變壓器的瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)主要是有瓦斯繼電器組成,它安裝在油箱與油枕之間的管道上,如下圖所示.FJ3-80型復(fù)合式瓦斯繼電器結(jié)構(gòu)如左圖所示.這類繼電器有較好的防震性能.它是由擋板和開口杯復(fù)合而成的，上下方各有一個(gè)帶干簧觸點(diǎn)的開口杯,正常時(shí),上下開口杯都浸在油內(nèi).由于開口杯及附件在油內(nèi)的策略所產(chǎn)生的力矩比平衡錘4產(chǎn)生的力矩小,因此,開口杯處于上升位置,干簧觸點(diǎn)3斷開.當(dāng)發(fā)生輕微故障時(shí),分解出少量氣體,此氣體上升并聚集在瓦斯繼電器上部,使瓦斯繼電器中油面下降,上開口杯露出油面.此時(shí),開口杯及附件在空氣中的重力加上杯中油的重量,所產(chǎn)生的力矩大于在油中平衡錘所產(chǎn)生的力矩,因此,開口杯

28、順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)磁鐵靠近,使上方的干簧觸點(diǎn)閉合,發(fā)出輕瓦斯動(dòng)作信號(hào).當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),產(chǎn)生大量氣體,在氣流和油流的沖擊下,擋板帶動(dòng)下開口杯轉(zhuǎn)動(dòng),使下干簧觸點(diǎn)閉合,發(fā)生挑閘脈沖.當(dāng)嚴(yán)重漏油時(shí),油面極度下降,與上開口杯動(dòng)作原理相同,也可是下開口杯動(dòng)作于跳閘.瓦斯保原理電路工作原理:1是瓦斯繼電器;2是信號(hào)繼電器;3是出口繼電器;4是連片.當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí),有輕瓦斯產(chǎn)生,瓦斯繼電器的上觸點(diǎn)閉合,作用于延時(shí)信號(hào);發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí),重瓦斯沖出,瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合,經(jīng)信號(hào)繼電器,發(fā)出報(bào)警信號(hào),同時(shí)通過連片使出口繼電器動(dòng)作使短路器跳閘.瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合,也可以利用切換片XB切換位置，只

29、給出報(bào)警信號(hào).為了消除復(fù)合式瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)在發(fā)生重瓦斯時(shí)可能有跳動(dòng)(接觸不穩(wěn)定)現(xiàn)象,出口繼電器有自保持觸點(diǎn).只要瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)一閉和,CKJ就動(dòng)作并自保持。當(dāng)短路器跳閘后,短路器的輔助觸點(diǎn)斷開自保持回路,使CKJ恢復(fù)起始位置. 瓦斯繼電器的整定 a) 輕瓦斯容積的范圍為250300cm2。變壓器容量在10MVA及以上時(shí)，一般正常整定值為250 cm2。氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變的。b) 重瓦斯流速的整定范圍為0.61.5m/s。在整定流速時(shí)是以導(dǎo)油管中油管流速為準(zhǔn)。因?yàn)椴煌萘康淖儔浩鞑捎脤?dǎo)油管直徑不同，管徑越小流量越大；反之管徑越大流速越小。瓦斯保護(hù)對(duì)油箱外部套管的故

30、障不能反應(yīng)，因此不能夠作為變壓器的唯一的主要保護(hù)，還須與縱差保護(hù)或電流速斷保護(hù)共同使用而構(gòu)成變壓器的主要保護(hù)。1.3.3.3變壓器的過電流保護(hù)變壓器的過電流保護(hù)主要是裝設(shè)在降壓變壓器的高壓側(cè).過電流保護(hù)的測(cè)量元件為電流繼電器，延時(shí)元件時(shí)間繼電器,其保護(hù)單相原理如圖19所示.當(dāng)短路電流達(dá)到或超過電流繼電器的動(dòng)作定值時(shí),電流繼電器動(dòng)作并起動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)給定的延時(shí)后時(shí)間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，出口繼電器將變壓器從運(yùn)行的設(shè)備中切除保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行.過電流保護(hù)的電流互感器采用三相完全星形接線方式，這樣可以提高靈敏度。動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定，即：式中 可靠系數(shù)，一般取1.21

31、.3；返回系數(shù)，一般取0.85；變壓器的最大負(fù)荷電流，其值可以按以下情況考慮。對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)時(shí)所產(chǎn)生的過負(fù)荷，如各臺(tái)變壓器容量相等，可按下式計(jì)算：式中 并列運(yùn)行變壓器的最少臺(tái)數(shù)； 每臺(tái)變壓器的額定電流。對(duì)降壓變壓器應(yīng)考慮由電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的最大電流，即：式中 自啟動(dòng)系數(shù)，其數(shù)值與負(fù)荷性質(zhì)及用戶與電流的電氣距離有關(guān)；正常的最大負(fù)荷電流。保護(hù)裝置的靈敏度，按下式檢驗(yàn)：被保護(hù)變壓器低壓母線發(fā)生短路時(shí)，要求=1.52而在后備保護(hù)范圍末端短路時(shí)，要求>1.2。1.3.3.4變壓器的過負(fù)荷 由于本次設(shè)計(jì)的變壓器容量10MVA屬于中、小型變壓器。所以采用的是定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù),反應(yīng)變壓器

32、三相對(duì)稱過負(fù)荷,變壓器的過負(fù)荷原理與發(fā)電機(jī)相似也是由電流繼電器和SJ組成。因?yàn)槭欠磻?yīng)三相對(duì)稱過負(fù)荷,所以只需在一相中接入電流繼電器動(dòng)作后延時(shí)發(fā)出信號(hào)。正常運(yùn)行時(shí)電流繼電器不動(dòng)作，當(dāng)出現(xiàn)過負(fù)荷電流時(shí),故障電流大于電流繼電器動(dòng)作值或定值，電流繼電器動(dòng)作時(shí)間繼電器開始計(jì)時(shí),到達(dá)設(shè)定時(shí)間后故障仍未消失,發(fā)出信號(hào)報(bào)警.過負(fù)荷的保護(hù)的動(dòng)作電流，按躲過額定電流來整定。即：式中 保護(hù)安裝側(cè)的額定電流；可靠系數(shù)取1.05； 返回系數(shù)取0.85。過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)大于過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限12個(gè)時(shí)限級(jí)差。過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作只發(fā)生信號(hào)，過負(fù)荷保護(hù)與過電流保護(hù)合用一組電流互感器。1.3.3.5線路保護(hù)的選定（10.5K

33、V）規(guī)程第2、3、4條規(guī)定，對(duì)單側(cè)電源線路可裝設(shè)兩段過電流保護(hù)：第一段為不帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)，第二段為帶時(shí)限的過電流保護(hù)，可采用定時(shí)限或反時(shí)限特性的繼電器。保護(hù)裝置僅裝在線路電源側(cè)。對(duì)并列運(yùn)行的平行線路：宜裝設(shè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，以接于兩回線電流之和的電流保護(hù)、作為兩回路同時(shí)運(yùn)行的后備保護(hù)及一回線斷開后的主保護(hù)及后備保護(hù)。選定電流速斷保護(hù)作為單回線的主保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)作為單回線的后備保護(hù)。選定橫差保護(hù)作為雙回線的主保護(hù)，過電流保護(hù)為雙回線的后備保護(hù)。1.3.3.6保護(hù)整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)：用最大運(yùn)行方式下，變壓器單臺(tái)投入時(shí)，其二次側(cè)的三相短路電流來整定；用最小運(yùn)行方式下變壓

34、器單臺(tái)投入時(shí)，其二次側(cè)的二相短路電流來校驗(yàn)靈敏度。過電流保護(hù)：取10.5KV側(cè)最大負(fù)荷電流來整定，靈敏度校驗(yàn)取變壓器二次側(cè)最小運(yùn)行方式下二相短路電流。過負(fù)荷保護(hù)：按變壓器一次側(cè)額定電流來整定。雙回線保護(hù)a） 橫差保護(hù)：按照躲過外部短路時(shí)流經(jīng)保護(hù)裝置的最大平衡電流。靈敏度校驗(yàn)按雙回線末端最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流校驗(yàn)。b） 過電流保護(hù)：最大負(fù)荷電流作為整定計(jì)算的條件按雙回線末端最小運(yùn)行方式下兩相短路電流來校驗(yàn)靈敏度。單回線路保護(hù)a) 電流速斷保護(hù)b) 以線路末端最大運(yùn)行方式下三相短路電流來整定. 以線路首端最小運(yùn)行方式下二相短路電流來校驗(yàn)。定時(shí)限過電流保護(hù)：按最大負(fù)荷電流來整定。作為本線路的后

35、備保護(hù)時(shí)，按本線路末端最小運(yùn)行方式下兩相短路電流校驗(yàn)1.3.3.7電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍限制在本段線路，保護(hù)的啟動(dòng)電流整定，這樣就不需要考慮與下一段線路在動(dòng)作時(shí)間上相配合，瞬時(shí)動(dòng)作。保護(hù)整定的計(jì)算：式中 可靠系數(shù)，考慮繼電器整定的誤差，以及短路電流中非周期分量的影響，一般取1.21.3。靈敏度校驗(yàn)整定了限時(shí)電流整斷保護(hù)的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)限，使之滿足選擇性要求。但其是否能在任何情況下都能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，還需進(jìn)行校驗(yàn)。為了保護(hù)線路全長(zhǎng)，限時(shí)電流速斷保護(hù)必須在最小運(yùn)行方式下，被保護(hù)線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)，具有足夠的靈敏度。 作為主保護(hù)時(shí)靈敏系數(shù)應(yīng)按下式校驗(yàn)式中 保護(hù)安裝處兩相短路電流；繼

36、電器的一次動(dòng)作電流。 如果靈敏度不符合要求，可以采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，用以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)切除故障。1.3.3.8 單回線縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理：所謂帶輔助導(dǎo)線的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，就是被保護(hù)線路一端的電流狀況與經(jīng)過輔助導(dǎo)線傳送過來的另一端的電流狀況進(jìn)行比較，以辨別短路時(shí)是發(fā)生在被保護(hù)線路的內(nèi)部還是外部，從而判斷保護(hù)是否應(yīng)該動(dòng)作的一種保護(hù)方式。輔助導(dǎo)線所傳送的電流狀況大致上可分為兩大類。一類是傳送電流的大小（瞬時(shí)值），另一類是傳送電流的方向。根據(jù)傳送電流的大小（瞬時(shí)值）以辨別內(nèi)部抑或外部的短路的保護(hù)方式，按照在輔助導(dǎo)線中電流的流動(dòng)方式分為環(huán)流式和均壓式。在下圖可知，在被保護(hù)線路兩側(cè)裝有相間變化的電流

37、互感器，把線路兩側(cè)電流互感器二次側(cè)帶*號(hào)的極性端子且輔助導(dǎo)線聯(lián)接起來，把線路兩側(cè)電流互感器二次側(cè)非*號(hào)的極性端子也用輔助導(dǎo)線聯(lián)接起來，電流繼電器接在差流回路上。在正常運(yùn)行和外部（指兩電流互感器所包圍的范圍以外）D1點(diǎn)短路時(shí)，流入繼電器線圈的電抗為在理想情況下，經(jīng)線路兩側(cè)的一次電流相等，于是兩側(cè)電流互感器的二次電流和也相等，并在輔助導(dǎo)線構(gòu)成的回路中形成環(huán)流，這時(shí)L側(cè)的一次電流方向不變。II側(cè)的一次電流方向與外部短路時(shí)的正好相反（上圖虛線所示）所以流入繼電器的電流為：式中 電流互感器的變化；故障點(diǎn)的短路電流。 當(dāng)流入繼電器的電流大于繼電器的動(dòng)作電流時(shí)，繼電器動(dòng)作，當(dāng)故障線路自兩側(cè)同時(shí)切除。由此分析

38、可看出，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)范圍，就是兩側(cè)電流互感器所包括的范圍。在保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)，保護(hù)能瞬時(shí)動(dòng)作，在保護(hù)范圍外短路時(shí)，保護(hù)不能動(dòng)作，因此不需要與相鄰元件的保護(hù)在整定值和動(dòng)作時(shí)間上進(jìn)行配合?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定與靈敏度校驗(yàn)：(1)整定計(jì)算縱聯(lián)差保護(hù)的動(dòng)作電流按以下二式整定，并取其中較大者作為差動(dòng)繼電器的整定值。躲過外部短路的最大不平衡電流:式中 可靠系數(shù)，一般取1.21.3；0.1電流互感器可能產(chǎn)生的最大誤差（按10%誤差曲線校驗(yàn)）； 非周期分量系數(shù)，當(dāng)采用附有速飽合變流器的差動(dòng)繼電器時(shí)取1；電流互感器同型系數(shù)，兩端電流互感器型號(hào)相同時(shí)取0.5，不同時(shí)取1；外部短路時(shí)，渡過保護(hù)裝置的最大短路電流。為防

39、止電流互感器二次回路一相斷線而導(dǎo)致保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)躲過被保護(hù)線路可能流過的最大負(fù)荷電流，即：式中 可靠系數(shù)，取1.21.3。根據(jù)式選其中大者確定繼電器整定值，當(dāng)電流互感器發(fā)生二次回路斷線時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。還可裝設(shè)斷線監(jiān)視裝置，它動(dòng)作后自動(dòng)地將差動(dòng)保護(hù)退出工作，這樣為二次回線時(shí)同時(shí)又發(fā)生外部短路時(shí)，可防止差動(dòng)保護(hù)無選擇性地動(dòng)作。(2)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)靈敏度應(yīng)滿足：式中 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，單側(cè)電源供電時(shí)，被保護(hù)線路末端短路，流過保護(hù)裝置的最小短路電流。1.3.3.9單回線的定時(shí)限過電流保護(hù)，作為限時(shí)電流速斷保護(hù)或縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則：定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整

40、定要考慮以下兩個(gè)（1）為確保過電流保護(hù)在正常運(yùn)行情況下不動(dòng)作，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)整定得大于該線路上可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流，即（2）在外部短路故障切除后，已動(dòng)作的電流繼電器能可靠返回。綜合考慮以上兩個(gè)條件，引入返回系數(shù)，則保護(hù)裝置的動(dòng)作電流用下式來確定式中 可靠系數(shù)，一般取1.151.25；電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.85。過電流保護(hù)靈敏度校驗(yàn)：整定了定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流后，尚需對(duì)其進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，看其是否能在保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障時(shí)可靠動(dòng)作。靈敏度校驗(yàn)應(yīng)按如下兩種情況分別考慮：（1）當(dāng)過電流保護(hù)作為本線路的近后備保護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在本線路末端，。（2）當(dāng)過電流保護(hù)作為相鄰元件的遠(yuǎn)后備保

41、護(hù)時(shí)，其校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在相鄰線路（元件）末端，要求。當(dāng)過電流保護(hù)的靈敏度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采取性能更好的保護(hù)方式。 1.4 保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合圖保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合表保護(hù)名稱保護(hù)時(shí)間變壓器保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限降壓變壓器1差動(dòng)保護(hù)t=02瓦斯保護(hù)t=03過電流保護(hù)t =14過負(fù)荷保護(hù)t =3S線路保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限限時(shí)電流速斷t=0無時(shí)限電流速斷t=0.5S定時(shí)限過電流t =2.5S1.5 保護(hù)值清單保護(hù)值清單名稱保護(hù)裝置各繼電器主要整定值變比變壓器差動(dòng)保護(hù)BCH2基側(cè)電流7A600/5BCH2非基側(cè)電流5A200/5過電流保護(hù)4.87A(2.510A)200/5過負(fù)荷保護(hù)200/5瓦斯保護(hù)氣體容積300m3,流速

42、1m/s線路限時(shí)電流速斷9.02A(520A)600/5無時(shí)限電流速斷11.4A（1.2550A）600/5定時(shí)限過電流2.44A(1.2550A)600/5變壓器保護(hù)繼電器選擇清單保護(hù)名稱型號(hào)范圍數(shù)量瓦斯保護(hù)QJ1801差動(dòng)保護(hù)BCH2型1.512A3過電流保護(hù)DL11/63過負(fù)荷保護(hù)1電流繼電器DL11/501.2550A6時(shí)間繼電器DS112DS1110.253.5S0.11.3S21.6 變壓器元件參數(shù)變壓器元件參數(shù)元件名稱額定參數(shù)名稱定值SFPS10000/66冷卻方式強(qiáng)油冷卻額定容量10000KVA額定頻率50HZ額定電壓66/10.5KV相數(shù)三相空載損耗12KW短路損耗70KW短

43、路電壓7.5%空載電流1.5%接線Y/11生產(chǎn)廠家沈陽變壓器廠出廠日期2000年5月BCH-2型差動(dòng)繼電器額定電流5A頻率50Hz起始動(dòng)作安匝AWo60±4動(dòng)作電流1.512A動(dòng)作電壓1.51.56V動(dòng)作時(shí)間不大于35ms絕緣電阻不小于10M1.7 短路計(jì)算結(jié)果表短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)短路類型短路電流計(jì)算結(jié)果/KA備注最大遠(yuǎn)行方式最小運(yùn)行方式k1點(diǎn)三相短路Id(3)·max=1.786k2點(diǎn)三相短路Id(3)·max=6.191Id(3)·min=2.766k3點(diǎn)三相短路Id(3)·max=1.094Id(3)·min=0.896k

44、4點(diǎn)三相短路Id(3)·max=0.753Id(3)·min=0.654k5點(diǎn)三相短路Id(3)·max=1.786Id(3)·min=0.739K6 點(diǎn)三像短路Id(3)·max=6.191Id(3)·min=2.766.計(jì)算書2.1短路計(jì)算2.1.1等值電路圖（標(biāo)么值）及短路故障點(diǎn)的選擇2.1.2參數(shù)計(jì)算2.1.3 正常運(yùn)行方式下2.1.3.1 DQF1斷開，DQF2閉合點(diǎn)短路點(diǎn)短路點(diǎn)短路點(diǎn)短路點(diǎn)短路點(diǎn)短路2.1.3.2 DQF1,DQF2都斷開1點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路5點(diǎn)短路6點(diǎn)短路2.1.3.3 DQF1，DQF2都閉

45、合1點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路5點(diǎn)短路6點(diǎn)短路2.1.3.4 DQF1閉合，DQF2斷開1點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路5點(diǎn)短路6點(diǎn)短路2.1.4 不正常運(yùn)行（某點(diǎn)短路或設(shè)備維護(hù)檢修）方式下2.1.4.1 崇樂電廠線路故障 DQF1，DQF2都閉合，QF1斷開5點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路1點(diǎn)短路6點(diǎn)短路 DQF1閉合，DQF2斷開，QF1斷開5點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路1點(diǎn)短路6點(diǎn)短路2.1.4.2 陳村變電所線路故障 DQF1，DQF2都閉合，QF4斷開1點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路5點(diǎn)短路6點(diǎn)短路 DQF1閉合，DQF2斷開，QF4斷開1點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路5點(diǎn)短路

46、6點(diǎn)短路2.1.4.3 變壓器T1檢修D(zhuǎn)QF1，QF2，QF1都斷開，DQF2閉合5點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路6點(diǎn)短路2.1.4.4 變壓器T2檢修D(zhuǎn)QF1，QF4，QF5都斷開，DQF2閉合1點(diǎn)短路2點(diǎn)短路3點(diǎn)短路4點(diǎn)短路6點(diǎn)短路短路電流列表如下：短路故障點(diǎn)（KV）K1K2K3K4K5K6正常運(yùn)行DQF1斷開，DQF2閉合1.0476.1421.0940.7530.7396.142DQF1，DQF2都斷開1.0473.3820.9570.6820.7392.766DQF1，DQF2都閉合1.7866.1911.0940.7531.7866.191DQF1閉合，DQF2斷開1.7864.3

47、551.0170.7151.7864.355不正常運(yùn)行崇樂電廠線路故障DQF1，DQF2都閉合，QF1斷開0.7393.4040.9570.6820.7393.404DQF1閉合，DQF2斷開，QF1斷開0.7392.7660.8960.6540.7392.766陳村變電所線路故障DQF1，DQF2都閉合，QF4斷開1.0474.3991.0230.7151.0474.399DQF1閉合，DQF2斷開，QF4斷開1.0473.3820.9570.6821.0473.382變壓器T1檢修2.7660.8960.6540.7392.766變壓器T2檢修1.0473.3820.9570.6823.3

48、82由上表可看出：正常運(yùn)行方式下，當(dāng)DQF1，DQF2都閉合時(shí)是最大運(yùn)行方式三相短路；不正常運(yùn)行方式下，變壓器T1檢修時(shí)是最小運(yùn)行方式三相短路。2.2 整定計(jì)算2.2.1變壓器保護(hù)整定計(jì)算2.2.1.1計(jì)算各側(cè)一次電流，選出電流互感器變比，確定二次回路額定電流和計(jì)算結(jié)果列表如下：序號(hào)名稱66KV側(cè)（Y）10KV側(cè)（）1變壓器一次額定電流2電流互感器接線方式Y(jié)3電流互感器計(jì)算變比4電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比5二次回路額定電流從表中可看出10KV側(cè)二次回路額定電流大于66KV側(cè)，因此選10KV側(cè)為基本側(cè)。 計(jì)算最大短路電流通過短路電流計(jì)算可知：66KV側(cè)：最大三相短路電流為1786A 最小三相短路電流為7

49、39A10KV側(cè)：最大三相短路電流為6191A 最小三相短路電流為2766A 確定保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流 計(jì)算10KV側(cè)的一次動(dòng)作電流，躲過變壓器的勵(lì)磁電流式中 可靠系數(shù)，取1.3；變壓器基本側(cè)的額定電流。 躲過外部短路時(shí)最大不平衡電流式中 可靠系數(shù)，取1.3； 電流互感器相對(duì)誤差，取0.1； 電流互感器同型系數(shù)，取1；外部短路時(shí)，流過基本側(cè)的最大短路電流； 變壓器分接頭改變而引起的誤差； 繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差，計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)，用0.05進(jìn)行計(jì)算。 躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流式中 變壓器正常運(yùn)行時(shí)歸算到基本側(cè)的最大負(fù)荷電流，可用額定電流代替取上述三

50、種條件中最大值作為保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算值。即躲過外部短路時(shí)最大不平衡電流 確定基本側(cè)（10KV側(cè)）工作線圈的匝數(shù)繼電器動(dòng)作電流計(jì)算值為匝選用實(shí)用工作匝數(shù)匝，其中差動(dòng)繞組實(shí)用匝數(shù)匝，平衡繞組匝數(shù)匝。式中 基本側(cè)工作線圈計(jì)算匝數(shù)繼電器動(dòng)作安匝，取60A 確是基本側(cè)實(shí)際動(dòng)作電流及平衡線圈匝數(shù)根據(jù)選取的基本側(cè)工作線圈整定匝數(shù)，算出繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流和保護(hù)的一次動(dòng)作電流分別為其中，取相近于的匝數(shù)作為整定匝數(shù)匝，基本側(cè)工作線圈匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和，即匝非基本側(cè)平衡線圈的計(jì)算匝數(shù)為匝式中 ，基本側(cè)，非基本側(cè)二次回路的額定電流選用與相近的整數(shù)匝作為非基本側(cè)平衡線圈的整定匝數(shù),即匝。 校驗(yàn)相對(duì)誤差因?yàn)閯t

51、以上計(jì)算結(jié)果有效。 靈敏度校驗(yàn)按變壓器內(nèi)部短路故障時(shí)，最小短路電流校驗(yàn)，則歸算至66KV側(cè)的10KV母線兩相短路電流：計(jì)算最小靈敏系數(shù)滿足要求2.2.1.2 過電流保護(hù)整定 動(dòng)作電流 按式計(jì)算固定降壓變考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)，取自啟動(dòng)系數(shù)式中 正常運(yùn)行最大負(fù)荷電流自啟動(dòng)系數(shù)，取1.5可靠系數(shù)，取1.2返回系數(shù)，取0.85流過繼電器電流為應(yīng)選用DL11/6型繼電器 靈敏度校驗(yàn) 按式用最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)兩相短路電流校驗(yàn)，即滿足靈敏度要求2.2.1.3 過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過額定電流來整定，即過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于過電流保護(hù)時(shí)限12個(gè)小時(shí)時(shí)限級(jí)差；過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作只發(fā)出信號(hào)；過負(fù)荷保

52、護(hù)與過電流保護(hù)合用一組電流互感器，動(dòng)作時(shí)限取3S2.2.2 順德配電線路繼電保護(hù)整定計(jì)算整定線路（順德線）的短路電流短路故障點(diǎn)（A）K2K3K4最大運(yùn)行方式下61911094753最小運(yùn)行方式下27668966542.2.2.1 線路參數(shù)電流互感器變比，自啟動(dòng)系數(shù)功率因數(shù)，三段保護(hù)采用接線方式：兩相不完全星型接線2.2.2.2 順德線段線路整定 無時(shí)限電流速斷保護(hù)一次動(dòng)作電流的整定。保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流應(yīng)按躲過本線路末端K3點(diǎn)短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)裝置的最大三相短路電流繼電器動(dòng)作電流其中選用DL11/50型繼電器其動(dòng)作的整定范圍1.2550A 限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定，計(jì)算保護(hù)1的段動(dòng)作電流應(yīng)先計(jì)算出保護(hù)2的無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流動(dòng)作電流整定應(yīng)按與保護(hù)2的無時(shí)限電流速斷保護(hù)相配合整定繼電器的動(dòng)作電流為選用DL11/20型，其動(dòng)作電流整定范圍520A動(dòng)作時(shí)限為應(yīng)選用DS111型時(shí)間繼電器，其時(shí)限整定范圍0.11.3S靈敏度校驗(yàn)滿足規(guī)程要求 定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流