光伏電站繼電保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

光伏電站繼電保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1輸電線路保護(hù)配置與整定計(jì)算保護(hù)的類型

1、主保護(hù)：

反映整個(gè)保護(hù)元件上的故障并能以最短的延時(shí)有選擇地切除故

障的保護(hù)稱為主保護(hù)。

2、后備保護(hù)：

主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，用來切除故障的保護(hù)，稱為后備保護(hù)。

3、輔助保護(hù)：

為補(bǔ)充主保護(hù)或后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)。

1.1.1線路上的故障類型及特征

a.相間短路（二相相間短路、二相相間短路）

b.接地短路（單相接地短路、二相接地短路、三相接地短路）

其中，三相相間短路故障產(chǎn)生的危害最嚴(yán)重；單相接地短路最常

見。相間短路的最基本特征是：故障相流動(dòng)短路電流，故障相之間的

電壓為零，保護(hù)安裝處母線電壓降低。接地短路的特征：

1、中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)

特點(diǎn)是：

①全系統(tǒng)都出現(xiàn)零序電壓，且零序電玉全系統(tǒng)均相等。

②非故障線路的零序電流由本線路對(duì)地電容形成，零序電流超前

零序電壓90°o

③故障線路的零序電流由全系統(tǒng)非故障元件、線路對(duì)地電容形成,

零序電流滯后零序電壓90°o顯然，當(dāng)母線上出線愈多時(shí)，故障線

路流過的零序電流愈大。

④故障相電壓（金屬性故障）為零，非故障相電壓升高為正常運(yùn)

行時(shí)的相間電壓。

⑤故障線路與非故障線路的電容電流方向和大小不相同。

因此中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中，線路單相故障可以反應(yīng)零序電壓

的出現(xiàn)構(gòu)成零序電壓保護(hù)；可以反應(yīng)零序電流的大小構(gòu)成零序電流保

護(hù)；可以反應(yīng)零序功率的方向構(gòu)成零序功率方向保護(hù)。

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)

接地時(shí)零序分量的特點(diǎn)：

①故障點(diǎn)的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，中

性點(diǎn)接地變壓器處零序電壓為零。

②零序電流的分布，主要決定于輸電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接

地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān)。

③在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，如果輸電線路和中性點(diǎn)接地的變

壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。但電力系統(tǒng)

正序阻抗和負(fù)序阻抗要隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式而變化，將間接影響零序分

量的大小。

④對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率方向與正序功率方向相反,

零序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線的。

二、保護(hù)的配置

小電流接地系統(tǒng)（35KV及以下）輸電線路一般采用三段式電流

保護(hù)反應(yīng)相間短路故障；由于小電流接地系統(tǒng)沒有接地點(diǎn)，故單相接

地短路僅視為異常運(yùn)行狀態(tài)，一般利用母線上的絕緣監(jiān)察裝置發(fā)信號(hào),

1.1.2三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算

1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)

整定計(jì)算原見：躲開本條線路末端最大短路電流

整定計(jì)算公式：/

〃_/Tj_KB.max

1op.1—八rCB.max1k.act~

nTA

式中:——繼電器動(dòng)作電流

KB.max

Ikm——保護(hù)的接線系數(shù)

Kc——最大運(yùn)行方式下，保護(hù)區(qū)末端B母線處三相相間短路

時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的短路電流。

!

Krel——可靠系數(shù)，一般取1.2?1.3。

Z4.i一一保護(hù)動(dòng)作電流的一次側(cè)數(shù)值。

nTA一一保護(hù)安裝處電流互感器的變比。

靈敏系數(shù)校驗(yàn)：L=_L（色且一X）

minY）rIsmax^

AI17opl

式中：X,一一線路的單位阻抗，一般0.4。/KM；

Xs.n京一系統(tǒng)最大短路阻抗。

要求最小保護(hù)范圍不得低于15%?20%線路全長(zhǎng)，才允許使用。

限時(shí)電流速斷保護(hù)

整定計(jì)算原見:

不超出相鄰下一元件的瞬時(shí)速斷保護(hù)范圍。所以保護(hù)1的限時(shí)

電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流大于保護(hù)2的瞬時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作電流，且為

保證在下一元件首端短路時(shí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，保護(hù)1的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)

該比保護(hù)2大°故:

式中:K。一一限時(shí)速斷保護(hù)可靠系數(shù)，一般取1.1?1.2；

M——時(shí)限級(jí)差,一般取0.5S；

保護(hù)區(qū)末端最小兩相相間短路電流計(jì)算值

靈敏度校驗(yàn):

保護(hù)裝置的動(dòng)作值

規(guī)程規(guī)定：Kse21.3?1.5

3、定時(shí)限過電流保護(hù)

定時(shí)限過電流保護(hù)一般是作為后備俁護(hù)使用。要求作為本線路

主保護(hù)的后備以及相鄰線路或元件的遠(yuǎn)后備。動(dòng)作電流按躲過最大負(fù)

荷電流整定。

式中：Kre[----可靠系數(shù)，一般取1.15?1.25；

Kr--一電流繼電器返回系數(shù)，一般取0.85?0.95；

Kss一一電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)，一般取1.5?3.0；

動(dòng)作時(shí)間按階梯原則。

k〃/k

UI_A八ssJ

jp——/(.max

Are

靈敏度分別按近后備和遠(yuǎn)后備進(jìn)行計(jì)算。

K_'K.min

de”一[HI

式中，”.min——保護(hù)區(qū)末端短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)的最小短路電流。

即：最小運(yùn)行方式下，兩相相間短路電流。

要求：作近后備使用時(shí)，^>1.3~1.5

作遠(yuǎn)后備使用時(shí)，Ksen>1.2

注意：作近后備使用時(shí)，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)取本條線路最末端；

作遠(yuǎn)后備使用時(shí)，靈敏系數(shù)校驗(yàn)點(diǎn)取相鄰元件或線路的最末端。

1.2四、距離保護(hù)的整定計(jì)算

相間距離保護(hù)多采用階段式保護(hù)，三段式距離保護(hù)整定計(jì)算原

則與三段式電流保護(hù)基本相同。

相間距離1段保護(hù)的整定

相間距離保護(hù)第I段動(dòng)作阻抗為：

Z：m=Ki"

其可靠系數(shù)取0.8~0.85o

若被保護(hù)對(duì)象為線路變壓器組，則動(dòng)作阻抗為：

如果整定阻抗角與線路阻抗角相等，則保護(hù)區(qū)為被保護(hù)線路全

長(zhǎng)的80%—85%o

“右產(chǎn)詼―乙.

相間距離II段保護(hù)的整定0,=―—

乙NP1十乙加2

相間距離II段應(yīng)與相鄰線路相間距離第I段或與相鄰元件速

動(dòng)保護(hù)配合。

與相鄰線路第I段配合動(dòng)作阻抗為：

7〃_r〃7_i_k7/

/jop.\~Krel7JAB十八自八玩min/Zp.2

式中：用河皿一一最小分支系數(shù)。

K5——可靠系數(shù)，一般取0.8。

關(guān)于分支系數(shù):

A、助增分支（保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)有電源注入，保護(hù)測(cè)量阻

B、汲出分支（保護(hù)安裝處至故障點(diǎn)有負(fù)荷引出，保護(hù)測(cè)量阻

抗將減小。）

Z$M+ZMN+Z.w

ZsN

N屋2P

-

M

miMN-

回I旦隊(duì)

4

卜

ZNP\——引出負(fù)荷線路全長(zhǎng)阻抗

ZNP2——被影響線路全長(zhǎng)阻抗

一一被影響線路距離段保護(hù)整定阻抗

setI

汲出系數(shù)是小于1的數(shù)值。

C、助增分支、汲出分支同時(shí)存在時(shí)總分支系數(shù)為助增系數(shù)與汲

出系數(shù)相乘。

3、相間距離m段保護(hù)的整定

整定計(jì)算原則?：按躲過最小負(fù)荷阻抗整定

A、按躲過最小負(fù)荷阻抗整定

ylH_Id.min7_

勿jy"yZrf.minj

人力八w八ss7y/2.max

可靠系數(shù)取L2?1.3；全阻抗繼電器返回系數(shù)取1.15?1.25。

若測(cè)量元件采用方向阻抗繼電器：

7

Z〃/_________乙/4.min_______________

“K胃KreKs'OSWh〃一殖d)

5m一一方向阻抗繼電器靈敏角5d一一負(fù)荷阻抗角

B、靈敏度校驗(yàn)

7111

近后備時(shí)：K2=萬衛(wèi)要求21.3?1.5

NAn

遠(yuǎn)后備時(shí)：K，"二Z篇要求21.2

-ZAB+K〃皿

注意：以卜.動(dòng)作阻抗為一次側(cè)計(jì)算信，工程實(shí)踐中還應(yīng)換算成

繼電器的整定值：ZLX

set.k=2AZset

1.2.1階段式零序電流保護(hù)的整定

TA

三段式零序電流保護(hù)原理接線圖：

1、零序電流速斷保護(hù)

與反應(yīng)相間短路故障的電流保護(hù)相似，零序電流保護(hù)只反應(yīng)電流

中的零序分量。躲過被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)，保護(hù)安裝處測(cè)量到

的最大零序電流整定。

—Kre13/omax

由于是保護(hù)動(dòng)作速度很快，動(dòng)作值還應(yīng)與“斷路器三相觸頭不同

時(shí)閉合”、“非全相運(yùn)行伴隨振蕩”等現(xiàn)象產(chǎn)生的零序電流配合，以保

證選擇性。按非全相且振蕩條件整定定值可能過高，靈敏度將不滿足

要求。

措施：通常設(shè)置兩個(gè)速斷保護(hù)，靈敏I段按條件①和②整定；

不靈敏I段按條件③整定。在出現(xiàn)非全相運(yùn)行時(shí)閉鎖靈敏I段。

2、限時(shí)零序電流速斷保護(hù)

基本原理與相間短路時(shí)階段式電流保護(hù)相同，不再贅述。當(dāng)靈敏

度不滿足要求時(shí)：可采用與相鄰線路的零序II段配合，其動(dòng)作電流、

動(dòng)作時(shí)間均要配合。

3、零序過電流保護(hù)

動(dòng)作電流整定條件：A、躲過下級(jí)線路相間短路時(shí)最大不平衡電

流I111=

1op\一八re1'unb.max

B、零序in段保護(hù)之間在靈敏度上要逐級(jí)配合

rill_k1

7opl—reI10.cal

1.3電力變壓器非電量保護(hù)電力變壓器非電量保護(hù)概況

為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，保證設(shè)備的安全，大型電力變壓器均設(shè)

置了電量和非電量保護(hù)。變壓器內(nèi)部故障時(shí)如果這些保護(hù)能正確運(yùn)作,

及時(shí)切斷電源，便限制了電能轉(zhuǎn)化為熱能和化學(xué)能，也限制了油體積

的劇烈膨脹及絕緣紙和絕緣油分解成氣體。這樣就可以將故障控制在

允許的范圍內(nèi)，有效保護(hù)主變，避免故障擴(kuò)大，減少損失。由于電量

保護(hù)本身固有的特點(diǎn)，當(dāng)故障在電量保護(hù)的靈敏度或故障種類之外時(shí),

就必須依靠非電量保護(hù)來保證主變的安全。表1是根據(jù)所反應(yīng)的物理

量不同劃分的幾種非電量保護(hù)。

表1非電量保護(hù)的種類

保護(hù)名稱反映的物理量對(duì)應(yīng)的變壓器故障

內(nèi)部放電、鐵心多點(diǎn)接地、內(nèi)

輕瓦斯保護(hù)氣體體積

瓦斯保護(hù)部過熱、空氣進(jìn)入油箱等

重瓦斯保護(hù)流速、油面高度嚴(yán)重的匝間短路、對(duì)地短路

內(nèi)部壓力升高、嚴(yán)重的匝間短

壓力釋放閥壓力

路及對(duì)地短路

壓力突變保護(hù)壓力內(nèi)部壓力瞬時(shí)升高

溫度控制器保護(hù)溫度冷卻系統(tǒng)失效、溫度升高

油位計(jì)油位油位過高、過低

1.3.1瓦斯保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

電力變壓器的電量型繼電保護(hù)，如差動(dòng)保護(hù)、電流速斷保護(hù)、零

序電流保護(hù)等對(duì)變壓器內(nèi)部故障是不靈敏的，這主要是內(nèi)部故障從匝

間短路開始的，短路匝內(nèi)部的故障電流雖然很大，但反映到線電流卻

不大，只有故障發(fā)展到多匝短路或?qū)Φ囟搪窌r(shí)才能切斷電源。變壓器

內(nèi)部故障的主保護(hù)是瓦斯保護(hù)，它能瞬間切除故障設(shè)備，但氣體繼電

器的靈敏度卻取決于整定值(流速)。

1、輕瓦斯保護(hù)

(1)保護(hù)原理

內(nèi)部故障比較輕微或在故障的初期，油箱內(nèi)的油被分解、汽化，

產(chǎn)生少量氣體積聚在瓦斯繼電器的頂部，當(dāng)氣體量超過整定值時(shí)，發(fā)

出報(bào)警信號(hào)，提示維護(hù)人員進(jìn)行檢查，防止故障的發(fā)展。

(2)設(shè)置原則

氣體容積動(dòng)作整定值一般為250?300mL,其動(dòng)作接點(diǎn)應(yīng)接入報(bào)

警信號(hào)。

2、重瓦斯保護(hù)

(1)保護(hù)原理

變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，油箱內(nèi)的油被分解、汽化，產(chǎn)生大

量氣體，油箱內(nèi)壓力急劇升高，氣體及油流迅速向油枕流動(dòng)，流速超

過重瓦斯的整定值時(shí)，瞬間動(dòng)作切除主變。

(2)設(shè)置原則

由于變壓器內(nèi)部故障產(chǎn)生電弧時(shí)，故障點(diǎn)附近的油將被高溫分解,

由液態(tài)的高分子電離分解為氣態(tài)的氫氣及燒類氣體。少量氣體首先溶

于變壓器油中，當(dāng)產(chǎn)氣速率大于溶解速率時(shí)，就在故障區(qū)域產(chǎn)生氣泡。

分解的氣體占了變壓器油的空間，必定有同體積的變壓器油被擠向儲(chǔ)

油柜。油流和氣體是同時(shí)發(fā)生的，一定的產(chǎn)氣速率必定有一定的油流

速通過瓦斯繼電器，而產(chǎn)氣的速率則取決于燃弧功率：因此為把故障

范圍限制在盡可能小的區(qū)域內(nèi)，通過變壓器瓦斯繼電器油的流速整定

值就應(yīng)該小于最小故障功率的產(chǎn)氣速率。所以，瓦斯繼電器流速的整

定應(yīng)考慮最小的故障功率以及地震和強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器油泵同時(shí)全

部啟動(dòng)的影響，并考慮壓力釋放閥保護(hù)與重瓦斯保護(hù)的配合。3、氣

體繼電器

以雙浮子氣體繼電器為例說明其工作原理。

(1)氣體集聚

當(dāng)局部過熱引起液體和固體絕緣逐漸分解而生成氣體：上浮子

落下達(dá)其整定位置，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；下浮子位置保持不動(dòng)。

(2)絕緣液體流失

當(dāng)滲漏造成絕緣液體流失；上浮子下降達(dá)其整定位置，發(fā)出報(bào)

警信號(hào)；液面下降造成下浮子位置下降直至達(dá)其整定位置時(shí)，發(fā)出跳

閘信號(hào)。

(3)絕緣液體涌流

內(nèi)部高能量放電產(chǎn)生快速甚至強(qiáng)烈的分解氣體。由此產(chǎn)生的壓力

波引起液體沖向儲(chǔ)油柜的強(qiáng)力涌流：強(qiáng)力涌流沖向油路中的擋板，將

浮子強(qiáng)力的推到整定位置致使接點(diǎn)動(dòng)作。跳閘信號(hào)被釋放。通常當(dāng)變

壓器＞100MVA,0NAN,0NAF整定值為L(zhǎng)OM/S；對(duì)于OFAF,整定值為

1.2M/So

4、氣體繼電器運(yùn)行維護(hù)中的注意事項(xiàng)

(1)繼電器應(yīng)通過氣塞反復(fù)排出變壓器本體內(nèi)的氣體。

(2)變壓器運(yùn)行時(shí)瓦斯保護(hù)裝置應(yīng)接信號(hào)和跳閘，有載分接開

關(guān)的重瓦斯保護(hù)應(yīng)接跳閘。同時(shí)應(yīng)確保信號(hào)和跳閘回路的絕緣性能良

好。

（3）氣體繼電器應(yīng)結(jié)合變壓器停電進(jìn)行二次回路電氣絕緣試驗(yàn)

及輕瓦斯動(dòng)作準(zhǔn)確度校驗(yàn)，在變壓器檢修時(shí)或有條件時(shí)應(yīng)拆下繼電器

進(jìn)行動(dòng)作特性校驗(yàn)，并做好記錄。

（4）繼電器應(yīng)具備防振、防雨和防潮功能。

（5）變壓器在運(yùn)行時(shí)，繼電器應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)行、檢修方式及

時(shí)調(diào)整繼電器的保護(hù)方式，并盡快恢復(fù)原狀。

（6）變壓器在運(yùn)行中濾油、補(bǔ)油、換潛油泵或更換凈油器的吸

附劑時(shí)，應(yīng)將其重瓦斯改接信號(hào)，此時(shí)其它保護(hù)裝置仍應(yīng)接跳閘。

（7）當(dāng)油位計(jì)的油面異常升高或呼吸系統(tǒng)有異?，F(xiàn)象，需要打

開放氣或放油閥門時(shí)，應(yīng)先將重瓦斯改接信號(hào)。

（8）在地震預(yù)報(bào)期間，應(yīng)根據(jù)變壓器的具體情況和氣體繼電器

的抗震性能，確定重瓦斯保護(hù)的運(yùn)行方式。地震引起重瓦斯動(dòng)作停運(yùn)

的變壓器，在投運(yùn)前應(yīng)對(duì)變壓器及瓦斯保護(hù)進(jìn)行檢查試驗(yàn)，確認(rèn)無異

常后方可投入。

（9）當(dāng)氣體繼電器發(fā)信或動(dòng)作跳閘時(shí)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)電氣試驗(yàn)，

并取氣樣進(jìn)行必要的分析，綜合判斷變壓器故障性質(zhì)，決定是否投運(yùn)。

（10）有載分接開關(guān)氣體繼電器出現(xiàn)積氣現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查分析。

重視繼電器內(nèi)游離炭的積累，將引起接線端子的絕緣下降或接地現(xiàn)象,

應(yīng)及時(shí)排出。

（11）在繼電器內(nèi)有氣體需要進(jìn)行取氣樣或排氣時(shí)，先擰松導(dǎo)氣

盒底部的放油塞，放出部分變壓器油，繼電器內(nèi)的氣體隨油面下降通

過銅管進(jìn)入導(dǎo)氣盒，就可以通過導(dǎo)氣盒上的放氣塞進(jìn)行放氣或取氣。

（12）運(yùn)行時(shí)必須注意導(dǎo)氣盒各接頭的密封情況。

1.3.2壓力釋放閥的保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

1、保護(hù)原理

為提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，早期投運(yùn)的大型電力變壓器，逐步將變

壓器的安全氣道（防爆管）更換為壓力釋放閥。作為變壓器非電量保

護(hù)的安全裝置，壓力釋放閥是用來保護(hù)油浸電氣設(shè)備的裝置，即在變

壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障時(shí).，油箱內(nèi)的油被分解、氣化，產(chǎn)生大量氣體，

油箱內(nèi)壓力急劇升高，此壓力如不及時(shí)釋放，將造成變壓器油箱變形、

甚至爆裂。安裝壓力釋放閥可使變壓器在油箱內(nèi)部發(fā)生故障、壓力升

高至壓力釋放閥的開啟壓力時(shí)，壓力釋放閥在2ms內(nèi)迅速開啟，使變

壓器油箱內(nèi)的壓力很快降低。當(dāng)壓力降到關(guān)閉壓力值時(shí)，壓力釋放閥

便可靠關(guān)閉，使變壓器油箱內(nèi)永遠(yuǎn)保持止壓，有效地防止外部空氣、

水分及其他雜質(zhì)進(jìn)入油箱，且具有動(dòng)作后無元件損壞，無需更換等優(yōu)

點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用。

2、設(shè)置原則及運(yùn)行要求

壓力釋放閥的開啟壓力設(shè)置應(yīng)結(jié)合變壓器的結(jié)構(gòu)考慮，應(yīng)區(qū)分有

升高座和直接裝在油箱頂上的差異及心式變壓器和殼式變壓器的差

異等，盲目地降低開啟壓力，容易造成壓力釋放閥保護(hù)誤動(dòng)，壓力釋

放閥的微動(dòng)開關(guān)因受潮或振動(dòng)短路，會(huì)引起跳閘，必須盡量避免非電

量保護(hù)誤動(dòng)作引起的跳閘事故。由于大多數(shù)變壓器廠家規(guī)定壓力釋放

閥接點(diǎn)作用于跳閘，曾多次因壓力釋放閥的二次回路絕緣降低引起跳

閘停電事故。為此，變壓器運(yùn)行規(guī)程（DL/'T572—95）規(guī)定“壓力釋

放閥接點(diǎn)宜作用于信號(hào)”。但當(dāng)壓力釋放閥動(dòng)作而變壓器不跳閘時(shí)，

可能會(huì)引發(fā)變壓器的缺油運(yùn)行而導(dǎo)致故障擴(kuò)大。為此，可采用雙浮子

的瓦斯繼電器與之相配合來保護(hù)變壓器：當(dāng)壓力釋放閥動(dòng)作導(dǎo)致油位

過低時(shí)，瓦斯繼電器的下部浮子下沉導(dǎo)通，發(fā)出跳閘信號(hào)。

3、壓力釋放閥運(yùn)行維護(hù)應(yīng)注意的事項(xiàng)

（1）變壓器的壓力釋放閥接點(diǎn)宜作用于信號(hào)。

（2）定期檢查壓力釋放閥的閥芯、閥蓋是否有滲漏油等異?，F(xiàn)

象。

（3）定期檢查釋放閥微動(dòng)開關(guān)的電氣性能是否良好，連接是否

可靠，避免誤發(fā)信。

（4）采取有效措施防潮、防積水、防小鳥做窩。

（5）結(jié)合變壓器大修應(yīng)做好壓力釋放閥的校驗(yàn)工作。

（6）釋放閥的導(dǎo)向裝置安裝和朝向正確，確保油的釋放通道暢

通并避免釋放出的油噴到周圍其他設(shè)備及帶電部位。

（7）運(yùn)行中的壓力釋放閥動(dòng)作后，應(yīng)將釋放閥的機(jī)械電氣信號(hào)

手動(dòng)復(fù)位。

1.3.3壓力突變保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

1、保護(hù)原理

感應(yīng)特定故障下油箱內(nèi)部壓力的瞬時(shí)升高，根據(jù)油箱內(nèi)由于事故

造成的動(dòng)態(tài)壓力增長(zhǎng)來動(dòng)作的。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油室內(nèi)壓力

突然上升，當(dāng)上升速度超過一定數(shù)值，壓力達(dá)到動(dòng)作值時(shí)，壓力開關(guān)

動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)報(bào)警或切斷電源使變壓器退出運(yùn)行。該保護(hù)比壓力釋

放閥動(dòng)作速度更快，但不釋放內(nèi)部壓力。

2、設(shè)置原則

其動(dòng)作接點(diǎn)應(yīng)接入主變的報(bào)警或跳閘信號(hào)，動(dòng)作值應(yīng)根據(jù)變壓器

廠家提供的值進(jìn)行整定和校驗(yàn)。

3、運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)速動(dòng)油壓(壓力突變)繼電器通過一蝶閥安裝在變壓器油

箱側(cè)壁上，與儲(chǔ)油柜中油面的距離為1?3m。裝有強(qiáng)油循環(huán)的變壓器，

繼電器不應(yīng)裝在靠近出油管的區(qū)域，以免在啟動(dòng)和停止油泵時(shí)，繼電

器出現(xiàn)誤動(dòng)作。

(2)速動(dòng)油壓繼電器必須垂直安裝，放氣塞在上端。繼電器安

裝正確后，將放氣塞打開，直到少量油流出，然后將放氣塞擰緊。

(3)速動(dòng)油壓繼電器動(dòng)作壓力整定值應(yīng)參考JB10430-2004《變

壓器用速動(dòng)油壓繼電器》5.3節(jié)速動(dòng)油壓繼電器動(dòng)作特性，一般為

25kPa/s±20%o

(4)應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、具有良好運(yùn)行業(yè)績(jī)的速動(dòng)油壓繼電器，

變壓器投運(yùn)前需對(duì)保護(hù)回路進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，傳動(dòng)信號(hào)直接來自速動(dòng)油

壓繼電器的內(nèi)部接點(diǎn)。由于目前對(duì)速動(dòng)油壓繼電器的動(dòng)作情況尚缺乏

足夠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因比宜投信號(hào)。

1.3.4溫控器保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

為保護(hù)變壓器的安全運(yùn)行，其冷卻介質(zhì)及繞組的溫度要控制在規(guī)

定的范圍內(nèi)，這就需要溫度控制器來提供溫度的測(cè)量、冷卻控制等功

能。當(dāng)溫度超過允許范圍時(shí)，提供報(bào)警或跳閘信號(hào)，確保設(shè)備的壽命。

溫度控制器包括油面溫度控制器和繞組溫度控制器。

1、測(cè)溫原理

（1）油面溫控器的測(cè)溫原理

溫控器主要由彈性元件、毛細(xì)管和溫包組成，在這三個(gè)部分組成

的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿「感溫液體，當(dāng)被測(cè)溫度變化時(shí)，由于液體的“熱

脹冷縮”效應(yīng)，溫包內(nèi)的感溫液體的體積也隨之線性變化，這一體積

變化量通過毛細(xì)管遠(yuǎn)傳至表內(nèi)的彈性元件，使之發(fā)生相應(yīng)位移，該位

移經(jīng)齒輪機(jī)構(gòu)放大后便可指示該被測(cè)溫度，同時(shí)觸發(fā)微動(dòng)開關(guān)，輸出

電信號(hào)驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)，達(dá)到控制變壓器溫升的目的。

（2）繞組溫度控制器的測(cè)溫原理

變壓器油面溫度是可以直接測(cè)量出來的，但繞組由于處于高壓下

而無法直接測(cè)量其溫度，其溫度的測(cè)量是通過間接測(cè)量和模擬而成的。

繞組和冷卻介質(zhì)之間的溫差是繞組實(shí)際電流的函數(shù)，電流互感器的二

次電流（一般用套管的電流互感器）和變壓器繞組電流成正比。電流互

感器二次電流供給溫度計(jì)的加熱電阻，產(chǎn)生一個(gè)顯示變壓器負(fù)載的讀

數(shù)，它相當(dāng)于實(shí)測(cè)的銅一油溫差（溫度增量）。這種間接測(cè)量方法提供

一個(gè)平均或最大繞組溫度的顯示即所謂的熱像。

（3）測(cè)量值的遠(yuǎn)程顯示原理

為了將測(cè)量值傳送到控制室作遠(yuǎn)程指示，溫度控制器將銅或箱電

阻傳感器阻值的變化或溫度變化產(chǎn)生的機(jī)械位移變?yōu)榛€變阻的阻

值變化，模擬輸出為4?20mA電信號(hào)，在遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬顯示。

使用滑線變阻的形式，其優(yōu)點(diǎn)是接線比較簡(jiǎn)單，對(duì)于較長(zhǎng)的傳輸途徑

不需要補(bǔ)償線路，電流信號(hào)對(duì)雜散磁場(chǎng)和溫度干擾不敏感。

2、設(shè)置原則

大型電力變壓器應(yīng)配備油面溫度控制器及繞組溫度控制器，并有

溫度遠(yuǎn)傳的功能，為能全面反映變壓器的溫度變化情況，一般還將油

面溫度控制器配置雙重化，即在主變的兩側(cè)均設(shè)置油面溫度控制器。

為防止非電量保護(hù)誤動(dòng)作引起跳閘事故，許多單位規(guī)定溫度控制

器的接點(diǎn)不接入跳閘：但實(shí)際上是否接入跳閘應(yīng)考慮變壓器的結(jié)構(gòu)形

式及變電站的值班方式，如由于殼式變壓器結(jié)構(gòu)的特殊性，當(dāng)變電站

為無人值班時(shí).，其油面溫度控制器的跳閘接點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按廠家的規(guī)定接

入跳閘。而對(duì)于冷卻方式為強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷的變壓器一般應(yīng)接入跳閘,

對(duì)于冷卻方式為自然油浸風(fēng)冷的變壓器則可僅發(fā)信號(hào)。變壓器溫度高

跳閘信號(hào)必須采用溫度控制器的硬接點(diǎn)，不能使用遠(yuǎn)傳到控制室的溫

度來啟動(dòng)跳閘：在某220kV變電站中，由于采用遠(yuǎn)傳的溫度來啟動(dòng)

跳閘，在電阻溫度計(jì)回路斷線或接觸電阻增大時(shí)，反映到控制室的溫

度急劇升高，超過150%則引起誤動(dòng)跳閘。

要發(fā)揮溫度控制器對(duì)變壓器的保護(hù)作用，關(guān)鍵在于保證控制器的

準(zhǔn)確性。某220kV變電站因?qū)⒂蜏貑?dòng)冷卻器接點(diǎn)與跳閘接點(diǎn)的回路

對(duì)調(diào)，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行中油溫升高，達(dá)到啟動(dòng)冷卻器的溫度值時(shí)引起

變壓器誤跳閘。所以溫度控制器必須按規(guī)程進(jìn)行定期校驗(yàn)，并保證接

點(diǎn)回路接線的正確，防止因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致變壓器的誤跳閘。

3、溫控器運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)變壓器應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)，如有指示曾經(jīng)到過的最高溫

度的指針，安裝時(shí)，必須將該指針放在與顯示實(shí)時(shí)溫度重登的位置。

(2)變壓器必須定期檢查、記錄變壓器油溫及曾經(jīng)到過的最高

溫度值。應(yīng)按照頂層油溫來控制冷卻裝置的投切、溫度過高發(fā)信。

(3)變壓器投入運(yùn)行后現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)指示的溫度、控制室溫度顯

示裝置、監(jiān)控系統(tǒng)的溫度三者基本保持一致，相差一般不超過5℃。

(4)溫度計(jì)座內(nèi)應(yīng)注有適量的變壓器油。

(5)繞組溫度計(jì)變送器的電流值必須與變壓器用來測(cè)量繞組溫

度的套管型電流互感器電流相匹配。由于繞組溫度是通過間接測(cè)量換

算而來，故宜投信號(hào)，在運(yùn)行中僅作參考。

(6)應(yīng)結(jié)合停電，定期校驗(yàn)溫度計(jì)。

4、變壓器的幾種常見冷卻方式

(1)ONAN：片散中油和空氣均自然循環(huán)。

(2)ONAF：片散中油自然循環(huán)，風(fēng)扇強(qiáng)迫空氣循環(huán)。

(3)OFAF：在片散或冷卻器中，油通過泵強(qiáng)迫循環(huán)；空氣通過

風(fēng)扇強(qiáng)迫循環(huán)。

(4)ODAF：在片散或冷卻器中，油流通過油箱內(nèi)部的集油腔盒

導(dǎo)向孔流入繞組，油流通過油泵強(qiáng)迫循環(huán)，空氣通過風(fēng)扇強(qiáng)迫循環(huán)。

5、冷卻裝置運(yùn)行中應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)自然油循環(huán)風(fēng)冷、強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻變壓器，應(yīng)裝設(shè)冷卻系

統(tǒng)故障保護(hù)，當(dāng)冷卻系統(tǒng)部分故障時(shí)應(yīng)發(fā)信號(hào)。

(2)對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻的變壓器，應(yīng)裝設(shè)冷卻器全停保護(hù)，當(dāng)

冷卻系統(tǒng)全停時(shí)應(yīng)按下述要求整定出口跳閘。當(dāng)冷卻系統(tǒng)故障切除全

部冷卻器時(shí)，允許帶額定負(fù)載運(yùn)行20min。如20min后頂層油溫尚未

達(dá)到75℃,則允許上升到75℃,但在這種狀態(tài)下運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間不

得超過Iho

(3)變壓器冷卻系統(tǒng)必須有兩個(gè)相互獨(dú)立的系統(tǒng)電源，并裝有

自動(dòng)/手動(dòng)切換裝置。

(4)對(duì)有兩臺(tái)或多臺(tái)冷卻油泵的變壓器，應(yīng)具備自動(dòng)逐臺(tái)延時(shí)

啟停功能。

(5)用油面溫度計(jì)和負(fù)荷電流兩個(gè)參數(shù)控制風(fēng)扇和油泵的啟停,

任何一個(gè)參數(shù)大于整定值時(shí)啟動(dòng)風(fēng)扇或油泵，二個(gè)參數(shù)均小于整定值

時(shí)方停用風(fēng)扇或油泵。對(duì)無人值班變電所，冷卻裝置起停應(yīng)結(jié)合油溫、

負(fù)荷、冷卻方式來確定。

(6)油流繼電器宜投信號(hào)。

1.3.5油位計(jì)的保護(hù)原理及運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

1、油位計(jì)原理

指針式油位表通過連桿將油面的上下線位移變成角位移信號(hào)使

指針轉(zhuǎn)動(dòng)，間接顯示油位。

2、運(yùn)行維護(hù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)變壓器本體應(yīng)設(shè)置油面過高和過低信號(hào)，有載調(diào)壓開關(guān)宜

設(shè)置油面過高和過低信號(hào)。

(2)高、低油位通常整定值為10、0。由于設(shè)計(jì)原因，當(dāng)指針

在0?2.5范圍內(nèi)時(shí)，容易出現(xiàn)卡澀，此時(shí)指示的油位是不準(zhǔn)確的。

(3)新變壓器投運(yùn)前需進(jìn)行油位過高和過低保護(hù)的模擬傳動(dòng)試

驗(yàn)和接點(diǎn)絕緣電阻測(cè)試。

問題及措施：

(1)二次信號(hào)連接電纜若有破損，易引發(fā)事故。現(xiàn)變壓器采用

專用引出接頭及不銹鋼橋架至端子箱的全封閉措施可杜絕事故隱患。

(2)壓力釋放閥的接線柱受雨水澆淋銹蝕易誤動(dòng)作，現(xiàn)采用防

雨導(dǎo)向罩可防止此類現(xiàn)象發(fā)生。

(3)在氣體繼電器及油流繼電器上裝置防雨罩。

(4)注意所有二次線連接可靠無破損。

(5)注意變壓器運(yùn)行時(shí)電流互感器二次側(cè)不得開路

1.4主變差動(dòng)保護(hù)

主變縱差保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，能反映變壓器內(nèi)部相間短路

故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，已成功地應(yīng)用了多

年。

對(duì)于百萬級(jí)機(jī)組的主變壓器，由于運(yùn)輸?shù)确矫娴脑?，很多工?/p>

將會(huì)選用單相變壓器，其每一個(gè)繞組均有兩個(gè)引出端，這就為裝設(shè)單

獨(dú)的分側(cè)縱差保護(hù)創(chuàng)造了必要條件，對(duì)于相間短路和高壓側(cè)接地故障

均有很好的保護(hù)效果隨著單相變壓器的應(yīng)用，相間短路的幾率大大降

低，接地短路的幾率相對(duì)增加，配置零序差動(dòng)保護(hù)可加強(qiáng)接地故障的

靈敏度。零差保護(hù)在自耦變壓器上己經(jīng)有成功的應(yīng)用。

L4.1變壓器差動(dòng)護(hù)的特點(diǎn)

兩側(cè)電流互感器TAI和TA2之間的區(qū)域?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍,

保護(hù)動(dòng)作于斷開兩側(cè)斷路器QFI、QF2o

1.4.2差動(dòng)保護(hù)的主要功能及技術(shù)要求

(1)采用比率制動(dòng)的原理,能可靠防止區(qū)外故障時(shí)保護(hù)裝置誤動(dòng)。

新型變壓器保護(hù)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性，是把傳統(tǒng)的比率制動(dòng)特性抬高,

稱高值比率特性，用特性躲過區(qū)外故障電流互感器的飽和的影響；新

增加了靈敏變斜率比率制動(dòng)曲線，為防止該特性在區(qū)外故障時(shí)TA的

暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)飽和時(shí)可能引起的穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，裝置采用各

相差電流的綜合諧波作為TA飽和閉鎖動(dòng)作的判據(jù)，靈敏的抗電流互

感器飽和的變斜率比率制動(dòng)曲線可以保證區(qū)外嚴(yán)重故障不誤動(dòng)，區(qū)內(nèi)

輕微故障可靠動(dòng)作。

圖B所示是區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障，差動(dòng)速斷動(dòng)作，可發(fā)跳閘令。

⑵具有電流互感器(TA)斷線判別功能，并能閉鎖差動(dòng)或報(bào)警,

當(dāng)電流大于額定電流時(shí)應(yīng)自動(dòng)解除閉鎖并可動(dòng)作出口跳閘，同時(shí)發(fā)出

斷線信號(hào)。雖然，差動(dòng)保護(hù)具有上述功能，但是，從安全考慮，當(dāng)差

動(dòng)保護(hù)發(fā)生TA斷線時(shí)\應(yīng)允許差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘，而不應(yīng)閉鎖保護(hù)，

因?yàn)榧词估^續(xù)運(yùn)行，處理也不安全。

(3)為防止由于故障電流過大時(shí)，電流互感器飽和導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)

拒動(dòng)，在差動(dòng)保護(hù)中裝設(shè)有差動(dòng)電流速斷保護(hù)，能夠有效保證在區(qū)內(nèi)

發(fā)生各種短路故障時(shí)，保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。

(4)由于各側(cè)電流互感器的變比和接線方式可能不同，有平衡差

動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流幅值和電流相位角的功能。

(5)對(duì)于變壓器的差動(dòng)保護(hù)有涌流閉鎖功能。

1.4.3差動(dòng)保護(hù)中的差動(dòng)速斷的作用

當(dāng)變壓器內(nèi)部故障電流過大時(shí),，變壓器差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器

將要飽和，電流互感器飽和時(shí)將產(chǎn)生各種高次諧波，其中包含二次諧

波分量。而變壓器差動(dòng)保護(hù)的涌流閉鎖功能，目前大部分采用二次諧

波閉鎖，當(dāng)電流互感器飽和時(shí)，電流中的二次諧波分量將會(huì)使差動(dòng)保

護(hù)閉鎖，不能動(dòng)作出口。這時(shí)，只能靠差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作出口，因?yàn)?/p>

涌流閉鎖不閉鎖速斷。因此，變壓器差動(dòng)保護(hù)中要設(shè)置速斷保護(hù)。

根據(jù)差動(dòng)速斷保護(hù)的特點(diǎn)，要求差動(dòng)速斷保護(hù)滿足以下兩點(diǎn)要求:

(1)動(dòng)作電流應(yīng)能躲過最大勵(lì)磁涌流電流。

（2）區(qū)內(nèi)發(fā)生最大短路電流故障時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度（一般

這種故障都是發(fā)生在高壓套管引線上）。

1.4.4差動(dòng)保護(hù)與瓦斯保護(hù)的區(qū)別

當(dāng)發(fā)生變壓器內(nèi)部故障時(shí)，根據(jù)保護(hù)的特點(diǎn)，差動(dòng)保護(hù)比瓦斯保

護(hù)動(dòng)作速度要快。但是，當(dāng)變壓器發(fā)生匝間短路時(shí)，由于短路的匝數(shù)

不同，電流變化不一定很大，又因?yàn)樽儔浩鞯牧鬟M(jìn)、流出電流的方向

不會(huì)改變，因此，差動(dòng)保護(hù)很可能不會(huì)動(dòng)作。而匝間短路故障如不及

時(shí)解決、處理，將導(dǎo)致更大的故障，造成更大的損失。所以，這時(shí)依

靠瓦斯保護(hù)動(dòng)作將變壓器從電網(wǎng)中斷開。所以，差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)

不能互相替代。

1.4.5變壓器過激磁對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響

當(dāng)系統(tǒng)電壓過高，將引起變壓器過激磁，當(dāng)變壓器過激磁時(shí)，變

壓器鐵芯將飽和，鐵芯飽和后，變壓器的傳變特性會(huì)變壞，造成變壓

器輸入輸出電流不成比列，從而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。因此當(dāng)這種現(xiàn)象

出現(xiàn)時(shí)應(yīng)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖。根據(jù)分析，過激磁時(shí)，電流中的5次諧波

分量較大，用5次諧波分量將差動(dòng)保護(hù)閉鎖，防止保護(hù)誤動(dòng)。

注：變壓器差動(dòng)保護(hù)其差動(dòng)回路中的不平衡電流大，必須采取措

施躲開不平衡電流或設(shè)法減小不平衡電流的影響。

1、變壓器勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)及減小其對(duì)縱差保護(hù)影響的措施

a、勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生及特點(diǎn)：變壓器的勵(lì)磁電流只通過變壓器的

原邊線圈，它通過電流互感器進(jìn)入差動(dòng)回路形成不平衡電流，在正常

運(yùn)行情況下，其值很小，一般不超過變壓器額定電流3%?5%。當(dāng)

發(fā)生外部短路時(shí)，由于電壓降壓，勵(lì)磁電流更小，因此這些情況下對(duì)

差動(dòng)保護(hù)的影響一般可以不考慮。當(dāng)變壓器空載合閘或外部故障切除

后電壓恢復(fù)過程中，由于變壓器鐵心中的磁通量的突變，使鐵心瞬間

飽和，這時(shí)將出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流，可達(dá)5?10倍的額定電流,

稱為勵(lì)磁涌流。此耳流通過差動(dòng)回國(guó)，如不采取措施，縱差動(dòng)保護(hù)將

會(huì)誤動(dòng)作。

b、勵(lì)磁涌流的特

其值在初始很大，可達(dá)額定電流的5—10倍。

含有大量非周期分量和高次諧波分量，且隨時(shí)間衰減。在起始瞬

間，勵(lì)磁涌流衰減的速度很快，對(duì)于一般的中小型變壓器，經(jīng)0.5?

1秒后，其值不超過額定電流的0.25?0.5倍，大型變壓器勵(lì)磁涌流

的衰減速度較慢，衰減到上述值要2?3s,即變壓器的容量越大，衰

減越慢，完全衰減需要十幾秒時(shí)間。

其波形有間斷角。

c、減小勵(lì)磁涌流影響的措施

在變壓器差動(dòng)保護(hù)中，如不采取有效措施消除勵(lì)磁涌流的影響，

必將導(dǎo)致保護(hù)的誤動(dòng)，根據(jù)勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)，可采取下列措施。

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，但前者失去速

動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，后者降低了保護(hù)動(dòng)作的靈敏度。

利用勵(lì)磁涌流中的非周期分量，采用具有速飽和變流器的差動(dòng)繼

電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)C

利用勵(lì)磁涌流中波形間斷的特點(diǎn)，采用能有鑒別間斷角的差動(dòng)繼

電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。

采用二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器。

變壓器兩側(cè)接線組別不同引起的小平衡電流及消除措施。

電力系統(tǒng)中常用的Y,dll接線的變區(qū)器，由于三角形側(cè)的線電

流比星形側(cè)的同一相線電流相位超前300,因此如果兩側(cè)電流互感器

都按通常接線方式接成星形，則即使變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流

的數(shù)值相等，在差動(dòng)保護(hù)回路中也會(huì)出現(xiàn)不平衡電流。

為了消除此不平衡電流，可采用相位補(bǔ)償法。即將變壓器星形側(cè)

的電流互感器的二次側(cè)接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感

器二次側(cè)接成星形，從而將電流互感器二次測(cè)的電流相位校正過來。

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及減

小影響的措施

兩側(cè)互感器型號(hào)不同產(chǎn)生的不平衡電流及采取的措施

此不平衡電流是由兩側(cè)互感器的相對(duì)誤差引起的，型號(hào)相同的相

對(duì)誤差較小，型號(hào)不同則相對(duì)誤差就會(huì)較大。此不平衡電流應(yīng)在保

護(hù)的整定計(jì)算中予以考慮，既適當(dāng)增加保護(hù)的動(dòng)作電流。計(jì)算時(shí)引入

同型系數(shù)Kss.若同型Kss取0。5,若不同型Kss取1。

變壓器調(diào)壓分接頭改變產(chǎn)生的不平衡電流及解決的方法

帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器在運(yùn)行中常常需要改變分接頭來調(diào)電壓，這

樣就改變了變壓器的變比.原已調(diào)整平衡的差動(dòng)保護(hù)；又會(huì)出現(xiàn)新

的不平衡電流。此不平衡電流采用提高動(dòng)祚電流來解決。

1.5變壓器后備保護(hù)

為了反映外部短路引起的過電流，以及作為變壓器內(nèi)部短路的后

備，變壓器均應(yīng)裝設(shè)電流保護(hù)作為后備，根據(jù)變壓器容量大小及短路

電流水平，考慮到保護(hù)靈敏度的要求，變壓器相間短路的后備保護(hù)一

般設(shè)置為過流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過流保護(hù)、負(fù)序過流和單元件電

壓起動(dòng)過流保護(hù)及方向過流保護(hù)，這些配置中，除了單純電流保護(hù)外,

其他都涉及到電壓元件作為閉鎖或起動(dòng)元件。

變壓器相間短路的后備保護(hù)既是變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，又是

相鄰母線或線路的后備保護(hù)。

過電流保護(hù)

使用條件：過電流保護(hù)宜用于降壓變壓器。安裝地點(diǎn)：電源側(cè)。

動(dòng)作電流確定：1叩=卬小降壓變壓器：=K/：

叩KreL.max八ss’Lma

最大電流確定：（并列變壓器）/小皿='\/2

m-\

保護(hù)原理接線

1.5.1二、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)

1.5.2負(fù)序電流和單相式低壓過電流保護(hù)

對(duì)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)序電流元件

和反應(yīng)對(duì)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(duì)稱短路故障時(shí)，靈敏度不受影響，接線也較簡(jiǎn)單。

4、三繞組變壓器后備保護(hù)的配置原則

1.5.3變壓器的過負(fù)荷保護(hù)

過負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對(duì)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:

1、對(duì)雙繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)。

2、對(duì)一側(cè)無電源的三繞組升壓變壓器，裝于發(fā)電機(jī)電壓側(cè)和無

電源側(cè)。

3、對(duì)三側(cè)有電源的三繞組升壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。

4、對(duì)于雙繞組降壓變壓器，裝于高壓側(cè)。

5、僅一側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，若三側(cè)的容量相等，只裝

于電源側(cè)；若三側(cè)的容量不等，則裝于電源側(cè)及容量較小側(cè)。

6、對(duì)兩側(cè)有電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)。

過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流：/_§包/

Kre

1.610KV母線保護(hù)

以RCS-915AB型微機(jī)母線保護(hù)裝置為例，其適用于各種電壓等

級(jí)的單母線、單母分段、雙母線等各種主接線方式，母線上允許所接

的線路與元件數(shù)最多為21個(gè)（包括母聯(lián)），并可滿足有母聯(lián)兼旁路運(yùn)

行方式主接線系統(tǒng)的要求。

圖1RCS-915AB母線保護(hù)接線圖

1.6.110KV母線保護(hù)裝置配置功能

a、母線差動(dòng)保護(hù)；

b、母聯(lián)充電保護(hù)；

c、母聯(lián)死區(qū)保護(hù)；

d、母聯(lián)失靈保護(hù)；

e、母聯(lián)過流保護(hù)；

3母聯(lián)非全相保護(hù)；

g、斷路器失靈保護(hù)；

h、母線運(yùn)行方式識(shí)別；

i、CT斷線檢測(cè)；

j、PT斷線檢測(cè);

k、刀閘位置告警；

1、電壓切換功能；

母線差動(dòng)保護(hù)

母線差動(dòng)保護(hù)由分相式比率差動(dòng)元件組成。

由圖1可見，TA極性要求支路TA同名端在I母?jìng)?cè)。差動(dòng)回路包

括母線大差回路和各段母線小差回路。母線大差是指除母聯(lián)開關(guān)和分

段開關(guān)以外所有支路電流所構(gòu)成的差動(dòng)回路。某段母線的小差是指該

段母線上所連接的所有支路（包括母聯(lián)和分段開關(guān)）電流所構(gòu)成的差

動(dòng)回路。母線大差比率差動(dòng)用于判別母線區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障，小差比率

差動(dòng)用于故障母線的選擇。

母聯(lián)充電保護(hù)

當(dāng)任一組母線檢修后再投入之前，利用母聯(lián)斷路器對(duì)該母線進(jìn)行

充電試驗(yàn)時(shí)可投入母聯(lián)充電保護(hù)，當(dāng)被試驗(yàn)?zāi)妇€存在故障時(shí)，利用充

電保護(hù)切除故障。

母聯(lián)充電保護(hù)有專門的起動(dòng)元件。在母聯(lián)充電保護(hù)投入時(shí)，當(dāng)母

聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)充電保護(hù)整定值時(shí)，母聯(lián)充電保護(hù)起動(dòng)元件動(dòng)

作去控制母聯(lián)充電保護(hù)部分。

母聯(lián)過流保護(hù)

當(dāng)利用母聯(lián)斷路器作為線路的臨時(shí)保護(hù)時(shí)可投入母聯(lián)過流保護(hù)。

母聯(lián)過流保護(hù)有專門的起動(dòng)元件。在母聯(lián)過流保護(hù)投入時(shí)，當(dāng)母

聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)過流整定值，或母聯(lián)零序電流大于零序過流整

定值時(shí)，母聯(lián)過流起動(dòng)元件動(dòng)作去控制母聯(lián)過流保護(hù)部分。

母聯(lián)過流保護(hù)在任一相母聯(lián)電流大于過流整定值，或母聯(lián)零序電

流大于零序過流整定值時(shí)，經(jīng)整定延時(shí)跳母聯(lián)開關(guān)，母聯(lián)過流保護(hù)不

經(jīng)復(fù)合電壓元件閉鎖。

1.6.2五、母聯(lián)失靈與母聯(lián)死區(qū)保護(hù)

當(dāng)保護(hù)向母聯(lián)發(fā)跳令后，經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)電流仍然大于母聯(lián)失靈

電流定值時(shí)，母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)兩母線電壓閉鎖后切除兩母線上所有連

接元件。通常情況下，只有母差保護(hù)和母聯(lián)充電保護(hù)才起動(dòng)母聯(lián)失靈

保護(hù)。當(dāng)投入“投母聯(lián)過電流啟動(dòng)母聯(lián)失靈”控制字時(shí)，母聯(lián)過電流

保護(hù)也可以啟動(dòng)母聯(lián)失靈保護(hù)。

如果希望通過外部保護(hù)起動(dòng)本裝置的母聯(lián)失靈保護(hù)，應(yīng)將系統(tǒng)參

數(shù)中的“投外部起動(dòng)母聯(lián)失靈”控制字置“1”。裝置檢測(cè)到“外部起

動(dòng)母聯(lián)失靈”開入后，經(jīng)整定延時(shí)母聯(lián)電流仍大于母聯(lián)失靈電流定值

時(shí)，母聯(lián)失靈保護(hù)經(jīng)兩母線電壓閉鎖后切除兩母線上所有連接元件。

若母聯(lián)開關(guān)和母聯(lián)TA之間發(fā)生故障，斷路器側(cè)母線跳開后故障

仍然存在，正好處于TA側(cè)母線小差的死區(qū)，為提高保護(hù)動(dòng)作速度，

專設(shè)了母聯(lián)死區(qū)保護(hù)。

1.6.3母聯(lián)非全相保護(hù)

當(dāng)母聯(lián)斷路器某相斷開，母聯(lián)非全相運(yùn)行時(shí)，可由母聯(lián)非全相保

護(hù)延時(shí)跳開三相。

1.6.4斷路器失靈保護(hù)

斷路器失靈保護(hù)由各連接元件保護(hù)裝置提供的保護(hù)跳閘接點(diǎn)起

動(dòng)，輸入本裝置的跳閘接點(diǎn)有兩種：一種是分相跳閘接點(diǎn)；另一種是

每個(gè)元件都有的三跳接點(diǎn)。

1.6.5母線運(yùn)行方式識(shí)別

針對(duì)不同的主接線方式，應(yīng)整定不同的系統(tǒng)主接線方式控制字。

若主接線方式為單母線，則應(yīng)將“投單母線主接線”控制字整定為“1”；

若主接線方式為單母線分段，則應(yīng)將“投單母線分段主接線”控制字

整定為1;若該兩控制字均為0,則裝置認(rèn)為當(dāng)前的主接線方式為雙

母線。

L6.6交流電壓斷線檢查

1、母線負(fù)序電壓3U2大于12V,延時(shí)1.25秒報(bào)該母線TA斷線。

2、母線三相電壓幅值之和小于Un,且母聯(lián)或任一出線的任一相

有電流(>0.04In)或母線任一相電壓大于0.3Un,延時(shí)1.25秒延時(shí)

報(bào)該母線TA斷線。

3、當(dāng)用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)，將“投中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)”控

制字整定為1，此時(shí)TV斷線判據(jù)改為3U2>12V或任一線電壓低于70Vo

4、三相電壓恢復(fù)正常后，經(jīng)10秒延時(shí)后全部恢復(fù)正常運(yùn)行。

5、當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)有擾動(dòng)或任一支路的零序電流大于0.lln時(shí)不

進(jìn)行TA斷線檢測(cè)，以防止區(qū)外故障時(shí)誤判。

6、若任一母線電壓閉鎖條件開放，延時(shí)3秒報(bào)該母線電壓閉鎖

開放。

1.7逆變器保護(hù)

保護(hù)類型判斷條件保護(hù)方式跳脫時(shí)間恢復(fù)時(shí)間

電網(wǎng)過壓保護(hù)

線電壓〉310V（默自動(dòng)脫開電網(wǎng)，逆變器進(jìn)

（設(shè)置范圍：0.2秒2分鐘

認(rèn)值）入停止模式并報(bào)錯(cuò)

297V-324V）

電網(wǎng)欠壓保護(hù)

線電壓<216V（默自動(dòng)脫開電網(wǎng)，逆變器進(jìn)

（設(shè)置范圍：2秒2分鐘

認(rèn)值）入停止模式并報(bào)錯(cuò)

210V-245V）

電網(wǎng)過頻保護(hù)

自動(dòng)脫開電網(wǎng)，逆變器進(jìn)