220kV電網(wǎng)繼電輸電線路變壓器保護(hù)案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u10985220kV電網(wǎng)繼電輸電線路變壓器保護(hù)案例綜述 1142541.1瓦斯保護(hù) 1323041.1.1瓦斯保護(hù)的工作原理 1206501.1.2瓦斯保護(hù)構(gòu)成 2250721.1.3瓦斯保護(hù)的運行與維修 2255881.2縱聯(lián)差動保護(hù) 332201.2.1縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理 3220431.2.2縱聯(lián)差動保護(hù)的整定 32521.2.3縱差動保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗 51.1瓦斯保護(hù)變壓器保護(hù)中選取了兩套作為主保護(hù)，分別是縱聯(lián)差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)。1.1.1瓦斯保護(hù)的工作原理瓦斯是氣體的一種，瓦斯保護(hù)是變壓器的內(nèi)部，發(fā)生故障的時候的主要保護(hù)元件，其對油位下降等故障都能靈敏動作。當(dāng)油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，電弧分解絕緣材料并產(chǎn)生大量氣體，因此其強(qiáng)度取決于故障的嚴(yán)重程度。瓦斯保護(hù)利用瓦斯繼電器（也稱為氣體繼電器），對氣體狀態(tài)作出反應(yīng)以保護(hù)變壓器內(nèi)部的故障。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析入手，在瓦斯保護(hù)繼電器的內(nèi)部，上部分就是一個密封的浮子，下部分是一塊金屬板，這兩個位置都裝有密封好的的水銀接點。浮子和板可以以自身的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。如果實在正常的情況下時，繼電器的里面會充滿油，并且浮子會浸泡在油里，處于上浮位置，水銀接點斷開；檔板則會因為自身的質(zhì)量而下垂，它的水銀接點則是斷開的。當(dāng)變壓器的內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，氣體產(chǎn)生的速度將會比較緩慢，氣體上升到儲油柜，在這個過程中，首先會積存在瓦斯繼電器的上部分空間，隨之油面下降，浮子也會下降從而使水銀接點閉合，接通延時信號。這被稱之為“輕瓦斯”。當(dāng)變壓器發(fā)生嚴(yán)重的內(nèi)部故障時，強(qiáng)烈的瓦斯氣體則會產(chǎn)生，罐內(nèi)的壓力迅速對油流油枕方向產(chǎn)生很大沖擊，油流沖擊的框架板的框架板彈簧?？朔枇?，向引導(dǎo)磁鐵的干諧波接觸方向移動的彈簧，所謂的“重瓦斯”，沒有跳躍電路，可以暫時使用。重氣操作負(fù)責(zé)立即切斷與變壓器相連的所有電源，防止事故蔓延，保護(hù)變壓器。瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件，對變壓器繞組及層間短路、鐵芯故障、套筒內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線、絕緣劣化、油位下降等一切故障都能產(chǎn)生靈敏動作，能正常工作。當(dāng)油式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，因為電弧會分解絕緣材料并產(chǎn)生大量氣體，因此其強(qiáng)度取決于故障的嚴(yán)重程度。1.1.2瓦斯保護(hù)構(gòu)成瓦斯保護(hù)則組成圖如圖1.1所示。（1）圖中切換片XB的作用是在切換到虛線位置時只發(fā)送一個信號來保護(hù)斷路器不跳閘。新安裝或維修的變壓器油中含有大量空氣，可能導(dǎo)致重氣保護(hù)失靈。（2）出口中間繼電器KCD線圈并聯(lián)電阻R2（3）出口中間繼電器KCD帶電壓自保持線圈的目的是重瓦斯保護(hù)是靠油流沖擊檔板，壓力釋放較快，檔板可能不能保持觸點的閉合狀態(tài)至斷路器跳開。利用其電壓自保持來滿足該要求。圖1.1瓦斯保護(hù)組成圖1.1.3瓦斯保護(hù)的運行與維修（1）瓦斯保護(hù)的用途可能不一樣，如果是變壓器運行時，此時的瓦斯保護(hù)應(yīng)該用來接受信號和跳閘的。如果是有載分接開關(guān)，那么此時的瓦斯保護(hù)就是僅僅用來接跳閘。（2）如果變壓器在運行過程中，由下面幾種情況時，可以把重瓦斯保護(hù)改接信號：

①如果兩臺變壓器被一臺斷路器所操控，并且其中一臺變壓器轉(zhuǎn)為備用的時候。

②濾油、補(bǔ)油、換潛油泵或更換凈油器的吸附劑和開閉瓦斯繼電器連接管上的閥門時。

③當(dāng)在瓦斯保護(hù)，或者在它的二次回路上進(jìn)行工作的時候。

④除油樣和氣體繼電器上方的閥門外，隨處打開閥門以釋放油并給閥門注油。。

⑤當(dāng)油位計油位異常升高，或吸入系統(tǒng)出現(xiàn)異常，需要放氣或放氣時。（3）對于因地震而停止重瓦斯保護(hù)運行的變壓器，應(yīng)該在變壓器開機(jī)前進(jìn)行變壓器及瓦斯保護(hù)檢查試驗，確認(rèn)無異常后再開機(jī)。（4）新建變壓器或停電檢查、濾油、從底部潤滑、更換氣體繼電器、散熱器、強(qiáng)制油循環(huán)裝置和套筒等工作，直到排盡空氣，等待重氣對制動器施加保護(hù)。然而，在海上試運行期間，變壓器必須使用制動器或新變壓器進(jìn)行嚴(yán)格的氣體保護(hù)。1.2縱聯(lián)差動保護(hù)1.2.1縱聯(lián)差動保護(hù)的基本原理輸電線路兩端的保護(hù)裝置通過通信路徑垂直連接，將隔板的電氣量送至另一側(cè)，比較兩端的電氣量，判斷故障是在本線路范圍內(nèi)還是線路范圍外。并決定是否跳過開關(guān)的保護(hù)。縱聯(lián)差動保護(hù)的優(yōu)點是可以順勢切除本線路全場范圍內(nèi)的短路故障，但是，他不能作為相鄰線路的后備保護(hù)。過流保護(hù)、距離保護(hù)、零序保護(hù)都是反應(yīng)一端電氣量的保護(hù)，無法區(qū)分本線路末端點和相鄰始端點的短路故障，不能瞬間切除本線路全場范圍內(nèi)的短路故障，所以必須引入縱聯(lián)保護(hù)。1.2.2縱聯(lián)差動保護(hù)的整定（1）變壓器高中低壓側(cè)額定電壓的計算因為變壓器的高壓側(cè)接的是220kV的電網(wǎng)，那么變壓器高壓側(cè)的額定電壓就是UNH=220kV，中壓側(cè)接的是110kV，這時變壓器中壓側(cè)額定電壓的算法可以用兩繞組變壓器二次額定電壓的確定方法，即高于110kV的10%，也就是中壓側(cè)的額定電壓UNM=110×1+10%（2）變壓器高中低壓側(cè)額定電流的計算高壓側(cè)額定電流為INH=S中壓側(cè)額定電流為INM=S低壓側(cè)額定電流為INL=S（3）電流互感器的計算變比NCH=3NCM=3NCL=3實際變比由規(guī)程可知取得分別為150/300/75。（4）二次電流由實際變比和一次額定電流求得：i?=3im=3il=3（5）中間電流互感器的變比nm?=i縱聯(lián)差動保護(hù)中變壓器和電流互感器的參數(shù)計算見表1.1。表1.1變壓器參數(shù)表名稱各側(cè)參數(shù)高壓側(cè)（H）中壓側(cè)（M）低壓側(cè)（L）額定電壓UN（kV）22012138.5一次額定電流IN（A）83150421各側(cè)接線YNYNd11各側(cè)TA二次接線ddYTA計算變比144260.25730.4484150300750二次電流（A）0.960.870.97基本測度選擇中壓側(cè)對于高壓側(cè)和低壓側(cè)為基準(zhǔn)側(cè)中間TA的變比nm0.990.9（6）縱聯(lián)差動保護(hù)動作電流的整定原則①首先計算最大不平衡電流，也就是躲過外部短路故障時的不平衡電流，列出其整定式是：Iset在這個式子當(dāng)中：KrelIunb.maxIunb.max電流互感器和變壓器變比不完全匹配產(chǎn)生的最大不平衡電流。②互感器傳變誤差引起的最大的不平衡電流。根據(jù)公式：Iunb.max=?fIunb.max=?UIIunb.max=0.1K得到最大不平衡電流為：I在這個式子當(dāng)中Ik.max?fza被稱為相對誤差，它是由于電流互感器計算變比和實際變比不一致引起的相對誤差，單相變壓器可以按照式子?fza=假如采用中間變流器進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臅r候，取補(bǔ)償后剩余的相對誤差。?U被稱為是由變壓器分接頭改變引起的相對誤差，數(shù)值可以取調(diào)整范圍的一半。0.1被稱為電流互感器能夠容許的最大穩(wěn)態(tài)相對誤差。KstKnp當(dāng)短路點為d2時，代入數(shù)值，求出最大不平衡電流，并取?U=0時，得：IIset（7）躲過變壓器最大的勵磁涌流，整定式為Iset=KINKμ被稱為是勵磁涌流的最大倍數(shù)(即勵磁涌流與變壓器額定電流的比值)，數(shù)值選擇范圍是4~8。因為變壓器的勵磁涌流很大，但是實際的縱差動保護(hù)，一般情況下會使用另外一些措施來減少它的影響，一般是通過鑒別勵磁涌流和故障電流，在勵磁涌流時