變電所主變保護(hù)的配置及計(jì)算

第一節(jié)、主變保護(hù)的配置一、電力變壓器保護(hù)配置原則1、對(duì)電力變壓器的以下故障及特別運(yùn)行方式，應(yīng)當(dāng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。abcd、中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中，外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓；efgh2、0.8MVA0.4MVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)；當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生稍微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)斷開變壓器各側(cè)斷路器；帶負(fù)荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置，亦應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。2、對(duì)變壓器的引出線、套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)按以下規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為主保護(hù)。保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于斷開變壓器的的各側(cè)斷路器。10MVA以下廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)時(shí)限大于0.5S時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。6.3MVA及以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器。10MVA以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，以及2MVA及以上用電流速斷保護(hù)及靈敏性不符合要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。、對(duì)高壓側(cè)電壓為330KV及以上變壓器，可裝設(shè)雙重差動(dòng)保護(hù)。、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)應(yīng)符合以下要求：a、應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流。b、應(yīng)在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)不誤動(dòng)。c、差動(dòng)保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器套管及其引出線。如不能包括引出線時(shí)，應(yīng)實(shí)行快速切除故障的關(guān)心措施。但在某些狀況下，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)可以利用變壓器套管內(nèi)的電流互感器，而對(duì)引出線可不再實(shí)行快速切除故障的關(guān)心措施。、對(duì)由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流應(yīng)按以下規(guī)定，裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)作為后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。、過(guò)電流保護(hù)宜用于降壓變壓器，保護(hù)的整定值應(yīng)考慮事故時(shí)可能消滅的過(guò)負(fù)荷。、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)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(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。、負(fù)序電流和單相式低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，可用于63MVA及以上的升壓變壓器。3.5.23.5.3條裝設(shè)保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)可承受阻抗保護(hù)。3.6、外部相間短路保護(hù)應(yīng)裝于變壓器以下各側(cè)，各項(xiàng)保護(hù)的接線，宜考慮能反響電流互感器和斷路器之間的故障。雙繞組變壓器，應(yīng)裝于主電源側(cè)，依據(jù)主接線狀況，保護(hù)可帶一段或兩段時(shí)限，較短的時(shí)限用于縮小故障范圍；較長(zhǎng)的時(shí)限用于斷開變壓器各側(cè)斷路器。、三繞組變壓器和自耦變壓器，宜裝于主電源側(cè)和主負(fù)荷側(cè)，主電源側(cè)的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限斷開未裝保護(hù)側(cè)的斷路器。當(dāng)上述方式不符合靈敏性要求時(shí)，可在全部各側(cè)均裝設(shè)保護(hù)，各側(cè)保護(hù)應(yīng)依據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。、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)支路裝設(shè)保護(hù)。、對(duì)發(fā)電機(jī)變壓器組。在變壓器低壓側(cè)，不應(yīng)另設(shè)保護(hù)，而利用發(fā)電機(jī)反響外部短路的后備保護(hù)。在廠用分支線上，應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的保護(hù)，并使發(fā)電機(jī)的后備保護(hù)帶兩段時(shí)限，以便在外部短路時(shí)，仍能保證廠用負(fù)荷的供電。、500KV系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器高、中壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)阻抗保護(hù)。保護(hù)可帶兩段時(shí)限，以較短的時(shí)限用于縮小故障影響范圍；較長(zhǎng)的時(shí)限用于斷開變壓器各側(cè)斷路器。、多繞組變壓器的外部相間短路保護(hù)，依據(jù)型式及接線的不同，可按下述原則進(jìn)展簡(jiǎn)化。、220KV及以下三相多繞組變壓器，除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)可僅作本側(cè)相鄰電力設(shè)備和線路的后備保護(hù)。、保護(hù)對(duì)母線的各類故障應(yīng)符合靈敏性要求。保護(hù)作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備時(shí)，可適當(dāng)降低對(duì)保護(hù)靈敏系數(shù)的要求。、110KV及以上中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，如變壓器的中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，對(duì)外部單相接地引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。零序電流保護(hù)可由兩段組成。、110KV、220KV中性點(diǎn)直接接地的變壓器，每段可各帶兩個(gè)時(shí)限，并均以較短側(cè)斷路器。、330KV、500KV變壓器，高壓側(cè)零序一段帶時(shí)限動(dòng)作于變壓器本側(cè)斷路器，二段設(shè)一個(gè)時(shí)限。動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。、對(duì)自耦變壓器和高、中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)方向元件。流保護(hù)。、110KV，220KV中性點(diǎn)直接接地的電力網(wǎng)中，如低壓側(cè)有電源的變壓器中性點(diǎn)可起的電壓上升，應(yīng)按以下規(guī)定裝設(shè)保護(hù)。、全絕緣變壓器2.3.8中規(guī)定裝設(shè)零序電流保護(hù)，并增設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)。當(dāng)電力網(wǎng)單相接地且0.3—0.5S時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。、分級(jí)絕緣變壓器a2.3.8中規(guī)定裝設(shè)零序電流保護(hù)，并增設(shè)反響零序電壓0.3—0.5S時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。b、中性點(diǎn)不裝設(shè)放電間隙時(shí)，應(yīng)裝設(shè)兩段零序電流保護(hù)和一套零序電流電壓保護(hù)。零相協(xié)作，用以先切除中性點(diǎn)不接地變壓器，后切除中性點(diǎn)接地變壓器。當(dāng)某一組母線上變壓壓器；此時(shí)零序電流可承受一段，并帶一個(gè)時(shí)限。、一次電壓為10KV及以下，繞組為性星星連接，低壓側(cè)中性點(diǎn)接地的變壓器，對(duì)低壓側(cè)單相接地短路應(yīng)裝設(shè)以下保護(hù)之一。、接在低壓側(cè)中性線上的零序電流保護(hù)；、利用高壓側(cè)的過(guò)電流保護(hù)，保護(hù)宜承受三相式，以提高靈敏性。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)有分支線時(shí)，宜用分支過(guò)電流保護(hù)，有選擇的切除各分支回路的故障。、0.4MVA及以上變壓器，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)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)依據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的狀況，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)自耦變壓器和多繞組變壓器，保護(hù)應(yīng)能反響公共繞組及各側(cè)過(guò)負(fù)荷的狀況。過(guò)負(fù)荷保護(hù)承受單相式，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無(wú)常常值班人員的變電所，必要時(shí)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開局部負(fù)荷。、高壓側(cè)電壓為500KV的變壓器，對(duì)頻率降低和電壓上升引起的變壓器工作磁密過(guò)高，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。保護(hù)由兩段組成，低定值段動(dòng)作于信號(hào)，高定值段動(dòng)作于跳閘。對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力上升和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)要求，裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的裝置。二、目前現(xiàn)場(chǎng)110KV變壓器保護(hù)的一般配置：1234567835KV，10KV復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)。其次節(jié)主變保護(hù)的整定一、參數(shù)歸算設(shè)S 100MVA,U 115KV,U 37KVB B(110) B(35)R段，主變電源側(cè)250.8X 0250.8d

100

0.4X 0.125*TR

10031.5

0.33XQR

33*0.4*

1001152

0.1Q段：100X 0.105*TQ 20

0.525XQP

0.4*24*

1101152

0.08P段：X 0.105*TP

10031.5

0.33XPN

35*0.4*

1101152

0.116N段：X 0.105*TN

10031.5

0.33110XNT

35*0.4* 0.1161152X XNM

0.116T段：100X 0.105*TT 16

0.66M段：

100500.8X 0500.8TM

0.168500.8X 0500.8d

100

0.22Xms

20*0.4*

1101152

0.067S段：100` X 0.105*TS 31.5

0.33110XSHXSR

16*0.4*40*0.4*

11521101152

0.0530.133H段：100X 0.105*TH 20

0.525二、正序網(wǎng)圖簡(jiǎn)化得：求轉(zhuǎn)移阻抗，并星－三角變換得：零序網(wǎng)圖3三、短路電流計(jì)算33Uj115KV,Sj100MVA，IjSj/31、110KV母線故障

*Uj100/

*1150.502KA系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，最大短路電流：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，最小短路電流：2、35KV母線故障

I 502/0.22510dI 502/0.38*0.8661144d系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下，最大短路電流：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，最小短路電流：

I 502/0.725692.4dI 502/1.285*0.866338.3d主變側(cè)短路電流一覽表110KV110KV母線大運(yùn)方2510A35KV母線小運(yùn)方大運(yùn)方1144A692.4A小運(yùn)方338.3A說(shuō)明：135KV按分列運(yùn)行計(jì)算2、大方式按三相金屬接地短路計(jì)算，小方式按兩相短路故障計(jì)算3110KV側(cè)110KV38.5KVIe1＝110KV38.5KVIe1＝Se/ 3Ue20230/ 3×110＝105A20230/ 3×38.5＝300ACT變比600/5Y接線1000/5Y接線Ie2＝Ie/n3×105/120＝1.52A3×300/200＝2.6A

1104×2.5％/38.52×2.5%/10.5KV(一)主變保護(hù)1ISD

整定值，按躲過(guò)變壓器低側(cè)最大短路電流整定692.4×1.5=1038.68.66/0.875=9.89Ie靈敏度校驗(yàn)

1038.6/120=8.66A10Ie10Ie＝10×0.875＝8.75A1144/1050＝1.1<2

8.75×120＝1050A所以承受具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器2ICD

:躲過(guò)正常額定負(fù)載時(shí)最大不平衡電流整定I KCD

(K *ftx

Uh

)IemI ：變壓器額定電流eK 1.3－1.5KK :1.0txf 0.1iU Uh

：分別為高中壓側(cè)調(diào)壓抽頭引起的誤差，取調(diào)壓范圍的一半ICD

=(0.250.5)Ie

，依據(jù)省局要求，取065Ie065*1056825A 6825/120057A Q69/0.6A3IB

,取I ＝IB

＝105/120＝0.875A4Km

0.5(二)、后備保護(hù)1、110KV復(fù)壓閉鎖過(guò)流保護(hù) 套管CT為300/5電流元件：按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定Izd

K *IK

1.5*105157.5A取160/60＝2.67A KIm338.3/1602.11電壓元件：低電壓，躲正常最低運(yùn)行電壓整定，一般取70％Ue負(fù)序電壓，躲正常運(yùn)行時(shí)消滅的不平衡電壓整定，一般取6％Ue時(shí)間元件：由上一級(jí)時(shí)間限額打算2.5S跳主變各側(cè)開關(guān)2、35KV側(cè)定時(shí)過(guò)流保護(hù) CT變比1000、5電流元件：按躲過(guò)最大運(yùn)行負(fù)荷整定15*Ie

15*300450A,450/200＝2.25A110KV側(cè)后備配取2.0S35KV側(cè)開關(guān)RCS－9000變壓器保護(hù)測(cè)控裝置概述RCS-9000系列變壓器保護(hù)測(cè)控裝置保護(hù)是適用于110KV及以下電壓等級(jí)的變壓器成套保護(hù)裝置。成套保護(hù)由差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)和非電量保護(hù)組成。35KV66KVRCS－9679變壓器保護(hù)裝置，本裝置中由差動(dòng)保護(hù)，凹凸壓側(cè)后備保護(hù)，非電量保護(hù)及三相操作回路等等功能，如要對(duì)變壓器進(jìn)展測(cè)控則需另加測(cè)控裝置。對(duì)于110KVRCS－9671/3＋RCS－9681＋RCS－9682＋RCS－9661構(gòu)成對(duì)變壓器的全部保護(hù)和測(cè)控功能。一、RCS-9000系列變壓器保護(hù)測(cè)控裝置的主要技術(shù)參數(shù)1、額定數(shù)據(jù)直流電源：220V，110V3溝通電壓：100/3溝通電流：5A,1A頻率： 50HZ2、功率消耗

V,100V25W溝通電壓回路：<0 相溝通電流回路：<1 相<0.5A相3、準(zhǔn)確工作范圍：電流：0.05In—20In電壓：0.4V—100V頻率：48HZ—50HZ時(shí)間：0—10S4、定值誤差：電流及電壓定值誤差：5%整定值時(shí)間定值誤差：<1整定時(shí)間＋35ms5、輸出接點(diǎn)容量：5A。6、沖擊電壓：各輸入，輸出端子對(duì)地，溝通回路與直流回路間，溝通電流與溝通電壓間能承受5KV標(biāo)準(zhǔn)雷擊沖擊波試驗(yàn)。7、抗干擾性能1MHZ200KHZ振蕩波脈沖干擾試驗(yàn)。IEC255—22—4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅳ級(jí)快速瞬變干擾試驗(yàn)。8、機(jī)械性能能承受嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅰ級(jí)的振動(dòng)響應(yīng)，沖擊響應(yīng)。9、工作環(huán)境溫度：－25℃—＋60℃保證正常工作DL47810、遙測(cè)量精度等級(jí)電壓，電流頻率：0.2級(jí)其他：0.5級(jí)2ms信號(hào)輸入方式：無(wú)源接地二、RCS—9671/3變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置根本配置及規(guī)格、根本配置裝置為由多微機(jī)實(shí)現(xiàn)的變壓器差動(dòng)保護(hù)，適用于110KV及以下電壓等級(jí)的雙圈，三圈變壓器，滿足四側(cè)差動(dòng)要求。本裝置包括差動(dòng)速斷保護(hù)，比率差動(dòng)保護(hù)中低側(cè)過(guò)流保護(hù)，CT斷線判別。RCS—9671RCS—9673裝置中的比率差動(dòng)保護(hù)承受偶次諧波判別原理。、裝置的性能特點(diǎn)CPUCPU完全獨(dú)立，動(dòng)作后開放保護(hù)裝置出口繼電器正電源。CPUCPU還沒(méi)有本身啟動(dòng)元件，構(gòu)成獨(dú)立完整的保護(hù)功能。、差動(dòng)速斷及比率差動(dòng)保護(hù)性能15ms比率差動(dòng)保護(hù)特性能牢靠躲過(guò)外部故障時(shí)的不平衡電流。IN。、承受牢靠的CT斷線報(bào)警閉鎖功能，保證裝置在CT斷線及溝通回路故障時(shí)不動(dòng)作。、承受變壓器接線方式整定的方法，使軟件使用于變壓器的任一接線方式。的并行實(shí)時(shí)計(jì)算，裝置由很高的固有牢靠性及動(dòng)作速度。、技術(shù)參數(shù)、額定數(shù)據(jù)直流電源：220V，110V允許偏差＋15％，－20％溝通電流：5A，1A頻率：50HZ、功耗溝通電壓：0.5A相溝通電流：<1A相直流：正常<15W跳閘<25W、主要技術(shù)指標(biāo)、差動(dòng)保護(hù)整組動(dòng)作時(shí)間差動(dòng)速斷<15ms二次諧波原理比率制動(dòng)<25ms偶次諧波原理 比率差動(dòng)<23ms起動(dòng)元件0.31Ie—1.51Ie3—14IeCT斷線可通過(guò)整定掌握字選擇閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)出口或僅發(fā)報(bào)警信號(hào)。電流定值誤差<5%0.3—0.75可調(diào)0.1—0.35可調(diào)、后備保護(hù)電流定值：0.1In—20In定值誤差：<5％時(shí)間定值誤差：<1％整定值＋20ms110KV線路保護(hù)整定第一節(jié)110KV線路保護(hù)的配置一、依據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL400－91繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定：1、110～220kV110～220kV直接接地電力網(wǎng)的線路，應(yīng)按本節(jié)的規(guī)定裝設(shè)反響相間短路和接地短路的保護(hù)。2、全線速動(dòng)保護(hù)應(yīng)按以下原則配置：3、符合以下條件之一時(shí)，應(yīng)裝設(shè)一套全線速動(dòng)保護(hù)。a.依據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求有必要時(shí)：b.線路發(fā)生三相短路，如使發(fā)電廠長(zhǎng)用母線電壓低于允許值〔一般約為70％〔額定電壓且其他保護(hù)不能無(wú)時(shí)限和有選擇地切除短路時(shí)：c.如電力網(wǎng)地某些主要線路承受全線速動(dòng)保護(hù)后，不僅改善本線路保護(hù)性能，而且能夠改善整個(gè)電網(wǎng)保護(hù)的性能。4、后備保護(hù)應(yīng)按以下原則配置：a.110kV線路宜承受遠(yuǎn)后備方式。b.220kV線路宜承受近后備方式。但有些線路，如能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備，則宜承受遠(yuǎn)后備，或同時(shí)承受遠(yuǎn)，近結(jié)合的后備方式。5、對(duì)接地短路，應(yīng)按以下規(guī)定之一裝設(shè)保護(hù)：a.220kV線路，當(dāng)接地電阻不大于100Ω時(shí)，保護(hù)應(yīng)能牢靠的、有選擇的切除故障。b.宜裝設(shè)階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。c.可承受接地距離保護(hù)，并輔之以階段式或反時(shí)限零序電流保護(hù)。6、對(duì)相間電路，應(yīng)按以下規(guī)定裝設(shè)保護(hù)裝置：?jiǎn)蝹?cè)電源單回線路，可裝設(shè)三相電流電壓保護(hù)，如不能滿足要求，則裝設(shè)距離保護(hù)；雙側(cè)電源線路宜裝設(shè)距離保護(hù)；正常運(yùn)行方式下，保護(hù)安裝處短路，電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)在1.2以上時(shí)，可裝設(shè)電流速斷保護(hù)做為關(guān)心保護(hù)；7、并列運(yùn)行的平行線，宜裝設(shè)橫聯(lián)保護(hù)。8、對(duì)帶分值的11－～220kV線路，可裝設(shè)與不帶分支時(shí)一樣的保護(hù)，但應(yīng)考慮下述特點(diǎn)，并實(shí)行必要的措施。當(dāng)線路有分支時(shí)，線路側(cè)保護(hù)對(duì)線路分支上的故障，應(yīng)首先滿足速動(dòng)性，對(duì)分支變壓器故障，允許跳線路側(cè)斷路器。分支線路上，無(wú)論承受何種電力載波縱聯(lián)保護(hù)，均應(yīng)按以下規(guī)定執(zhí)行：不管分支側(cè)有無(wú)電源，當(dāng)縱聯(lián)博阿戶能躲開分支變壓器的抵押側(cè)故障，并對(duì)線路及其分支上故障有足夠靈敏性時(shí)，可不在分支側(cè)另設(shè)縱聯(lián)保護(hù)，但應(yīng)裝設(shè)高頻阻波器。當(dāng)不符合上述要求時(shí)，在分支側(cè)可裝設(shè)低壓側(cè)故障的高頻閉鎖縱聯(lián)保護(hù)；用于帶分支線路的縱聯(lián)保護(hù)，在外部故障時(shí)，不應(yīng)由于分支側(cè)符合電流的影響，或各側(cè)作；母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后，不應(yīng)停發(fā)高頻閉鎖信號(hào)，以免線路對(duì)側(cè)跳閘，使分支線與系統(tǒng)解列。對(duì)并列運(yùn)行的平行線上的平行分支，如有兩臺(tái)變壓器，宜將變壓器分接于每一分支上。且高、低壓側(cè)都不宜并列運(yùn)行。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)分開運(yùn)行時(shí)，線路側(cè)橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的啟動(dòng)元件，應(yīng)按躲開變壓器低壓側(cè)故障整定。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)并列運(yùn)行時(shí)，不管分支