目錄

1前言...............................................................1

2方案比較...........................................................1

3確定運行方式.......................................................3

3.1標幺值計算......................................................3

3.2短路電流的計算..................................................4

3.3確定運行方式....................................................9

4短路計算..........................................................10

5繼電保護的配置....................................................13

5.1繼電保護的基本知識.............................................13

5.2出線保護的配置.................................................15

5.2.1UOkV側(cè)出線的保護配置.....................................15

5.2.235kV側(cè)出線的保護配置......................................16

5.2.310kV側(cè)出線的保護配置......................................17

5.3變壓器的保護配置...............................................17

5.3.1變壓器配置.................................................17

5.3.2保護配置的整定.............................................19

5.4母線的保護配置.................................................25

5.4.1保護配置的原理............................................25

5.4.2母線保護配置的整定.........................................27

6結(jié)論...............................................................29

7總結(jié)與體會.........................................................31

8致謝...............................................................32

9參考文獻...........................................................33

附錄L保護配置圖...................................................34

附錄2：外文翻譯.....................................................35

1前言

目前隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，考慮到電力系統(tǒng)的正常運行對國民經(jīng)濟的重

要作用，對繼電保護提出了更高的要求，而電子技術、計算機技術與通信技術的

不斷發(fā)展同樣對繼電保護技術的發(fā)展提供了技術基礎。計算化，網(wǎng)絡化及保護，

控制，測量，數(shù)據(jù)通信一體化智能化將會是繼電保護的發(fā)展方向。

電能是一種特殊的商品，為了遠距離傳送，需要提高電壓，實施高壓輸電，為

了分配和使用，需要降低電壓，實施低壓配電,供電和用電。發(fā)電一一輸電一一配

電一一用電構(gòu)成了一個有機系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠，輸電設施以及用

電設備組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運行要求安全全靠。

但是，電力系統(tǒng)的組成元件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)各異，運行情況復雜，覆蓋的地域遼闊。

因此，受自然條件、設備及人為因素的影響（如雷擊、倒塔、內(nèi)部過電壓或運行

人員誤操作等），電力系統(tǒng)會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)。如:過負荷，過電

壓,頻率降低,系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線，如:三相短路,

兩相短路,兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。

本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是對UOkV地區(qū)變電站繼電保護的配置，參照《電

力系統(tǒng)繼電保護配置及整定計算》，并依據(jù)繼電保護配置原理，對所選擇的保護

進行整定和靈敏性校驗從而來確定方案中的保護是否適用來編寫的。

在本次設計先計算出系統(tǒng)的短路電流，確定運行方式；然后再對各種設備保

護的配置，首先是對保護的原理進行分析，保護的整定計算及靈敏性校驗。其中

對變壓器保護包括保護原理分析以及保護整定計算和靈敏性校驗，其中主保護采

用的是縱聯(lián)差動保護、瓦斯保護和零序電流差動保護，后備保護有過負荷和過電

流保護。母線保護包括對雙母線保護的配置，以及單母線分段保護的配置。

2方案比較

本次畢業(yè)設計的主要內(nèi)容是對llOkV地區(qū)變電站繼電保護的配置?？梢?/p>

依據(jù)繼電保護配置原理，根據(jù)經(jīng)驗習慣，先選擇出保護方案，通過論證比較后

笫1頁

認可其中的一套方案，再對這套方案中的保護進行確定性的整定計算和靈敏性

校驗，看看它們是否能滿足要求，如果能滿足便可以采用，如果不能滿足則需

要重新選擇，重新整定和校驗。

方案一

保護對象主保護后備保護

變壓器縱聯(lián)差動保護、瓦斯保護、零序電流差過電流保護、過負荷保護

動保護

雙母線電磁型比相式電流差動保護

旁母單母線電流差動保護

母線35KV單母線電流差動保護

1OKV單母線電流差動保護

輸電UOkV側(cè)距離保護I段距離保護III段

線路其它電流速斷保護（I段保護）過電流保護（III段保護）

方案二

保護對象主保護后備保護

變壓器電流速斷保護過電流保護、過負荷保護

雙母線電磁型比相式電流差動保護

旁母單母線電流差動保護

母線35KV單母線電流差動保護

1OKV單母線電流差動保護

輸電UOkV距離保護I段距離保護III段

線路其它電流速斷保護（I段保護）過電流保護（III段保護）

對于變壓器而言，它的主保護可以采用最常見的縱聯(lián)差動保護和瓦斯保護，

用兩者的結(jié)合來做到優(yōu)勢互補。因為變壓器差動保護通常采用三側(cè)電流差動，其

中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)電流分別引自變壓器

中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動保護的保護范圍為二組電流

互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短

路以及主變壓器繞組匝間短路故障?？紤]到與發(fā)電機的保護配合，所以我們使用

縱差動保護作為變壓器的主保護，不考慮用電流速斷保護。瓦斯保護主要用來保

護變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡單，靈敏，經(jīng)濟；另一方面動作速度慢，

且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動保護配合使用才能做到

優(yōu)勢互補，效果更佳?？紤]到有l(wèi)lOkV高壓等級，變壓潛也采用零序電流差動保

護。而過電流保護和過負荷保護作為差動保護。對于400kV以上的變壓器，當數(shù)

笫2頁

臺并列運行或單獨運行時，應裝設過負荷保護。為了防止變壓器外部短路，并作

為內(nèi)部故障的后備保護，一般在變壓器上應裝設過電流保護。對單側(cè)電源的變壓

器，保護裝置的電流互感器應安裝在電源側(cè)，以便發(fā)生變壓器內(nèi)部故隙而瓦斯保

護或差動保護拒動時，由過電流保護整定時限動作后，作用于變壓器各側(cè)的斷路

器跳閘。

而對于母線保護的配置，一般地不采用專門的母線保護，而利用供電元件的

保護裝置就可以切除故障，但利用供電元件的保護裝置切除母線故障時，故障切

除時間長，所以有時需裝設專門的母線保護。比如：UOkV及以上的雙母線或分

段單母線。UOkV.35kV母線或重要變電所母線，為滿足全線速動要求時。本設

計雙母線采用電磁型比相式電流差動保護，而旁路母線以及35kV、10kV母線均

采用了單母線電流差動保護。

對于出線部分首先考慮的是電流速斷保護作為主保護，而過電流保護作為后

備保護。

綜上所述，方案1比較合理，方案1保護作為設計的初始保護，在后續(xù)章節(jié)

對這些保護進行整定與校驗，是否符合設計要求。

3確定運行方式

3.1標幺值計算

本次設計中取S尸1OOMVA,uH=uav.

系統(tǒng)S1的電抗標幺值X=0.0192,系統(tǒng)S2的電抗標幺值X?=0.288。

各元件的電抗標幺值計算如下：

變壓器片的各繞組短路電壓分別為：

笫3頁

匕%=gx(Vv<I_2l%+14(3-.)%-匕(2.3)%)=gX(10.5+17.5—6.5)=10.75

匕2%=；X(匕?%+展)%-"%)=gX(10.5+6.5—17.5)=-0.25

匕3%=JX(匕2_3)%+匕37)%-嗑-2)%)=；K(17.5+6.5-10.5)=6.75

所以，變壓器片的電抗值為

/:二0X燦=0.⑺

%1(X)SN10063

二K%二Sp二-。25二100

%而一￡一]00—右=-0.004

V%S..6.7510()八…

%—X—2-=----x——=0.107

/100Sv10063

變壓器與參數(shù)同變壓器B1

線路：x=0.4x/x^7

匕2

llOkV側(cè)線路:

線路A線路人線路4線路4

0.1980.1660.2490.1

35KV側(cè)線路:

線路用線路B2線路與線路以線路85線路線

0.3270.3920.1960.2610.2610.294

10kV側(cè)線路:

線路C,線路線路C3線路C」線路G線路Co線路C,線路品

3.21.222.43.62.82.42.4

3.2短路電流的計算

UOkV電力系統(tǒng)正常運行時，系統(tǒng)存在二種運行情況，即：兩臺發(fā)電機同時

笫4頁

運行、一臺發(fā)電機退出運行另一臺單獨運行。下面分別分析各種情況下系統(tǒng)運行

時的轉(zhuǎn)移電抗，計算電抗和短路電流。

(一)兩臺發(fā)電機同時運行，變壓器與、區(qū)同時投入運行。

I0.0192

I4kl

0085

A/Y-

5<>---4-

O53S-0.002

jK3

圖3.1si、S2運行時短路情況

當K1發(fā)生短路時：x5=x2+x3+x4=0.288+0.085-0.002=0.371

1.所以，K1點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.2所示。

圖13.2K1點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡

系統(tǒng)S1對短路點K1的計算電抗為：X.}=().0192x521。=1

1

川SR100

笫5頁

系統(tǒng)S2對短路點K1的計算電抗為：工通=/&=0371x色此=19.366>3.45

必6sB100

查表得：標幺值：=1.129

心=1.129x尸。=29.532

V3xll5

,1521026.157.—

乙=----x—=----=------=1.351

X4?73x11519366

I=&+心=29.532+1.351=30.831M

當K2發(fā)生短路時內(nèi)=玉+爸+小=().0192+().085-().002=0.1022

所以，K2點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.3所示。

▼X]

5>0288

n1ccc>

圖3.3K2點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡

系統(tǒng)S1對短路點K2的計算電抗為：X-,==0.1022x-5^12=5,325>3.45

川SR100

系統(tǒng)S2對短路點K2的計算電抗為：X-2=x4=0.288x^1^=15.005>3.45

4

QSlt1(X)

_^x521(L=_^x521^=15：

Xy,slV3x375.3256x37

1521015210

=5.418M

X扭$26x3715.005V3x37

I=ZV1+a=15.268+5.418=20.686M

笫6頁

當K3發(fā)生短路時

xx+xx+x^x-j_0.1042x0.053+0.053x0.286+0.1042x0.286

6557=0.177

X-)0.286

xx+xx+xx_0.1042x0.053+0.053x0.286+0.1042x0.286

655767=0.485

0.1042

所以，K3點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡如圖3.4所示。

圖3.4a點發(fā)生短路時的等值網(wǎng)絡

系統(tǒng)S1對短路點K3的計算電抗為：x.,==0.177x=9.222>3.45

川8SR100

系統(tǒng)S2對短路點K3的計算電抗為：x.2=x9—=0.485x521。=25.269>3.45

⑼)SB100

1521015210

____x________—_____x_____=__3_1.065乂

$1X片“V3X10.5-9.2220x10.5

1521015210

------X_______—______x_____=__1_1.337M

Xjg73x10.5-25.2696x10.5

I=Zvl+Is2=31.065+11.337=42.402M

表3.1短路電流表

短路點系統(tǒng)S1系統(tǒng)S2短路點總電流/kA

笫7頁

K1處短路有名值/kA29.532有名值/kA1.35130.831

K2處短路有名值/kA15.268有名值/kA5.41820.686

K3處短路有名值/kA31.065有名值/kA11.33742.402

（二）SI、Bl運行，S2、B2停運。

SI

K2

圖3.5SI、B1運行時短路情況

同理算得其短路電流大小

表3.2短路電流表

短路點系統(tǒng)S1

K1處短路有名值/kA29.532

K2處短路有名值/kA8.38

K3處短路有名值/kA18.514

（三）S2、B1運行，S2、B2停運。

笫8頁

尹?

3

08542

^0020288^

Wv---------S2

5

0331，：2

夕

4K3

Z

圖3.6S2、B2運行時短路情況

同理算得其短路電流大小

表3.3短路電流表

短路點系統(tǒng)S1

K1處短路有名值/kA12.085

K2處短路有名值/kA19.093

K3處短路有名值/kA14.063

3.3確定運行方式

由3.2節(jié)的計算過程，統(tǒng)計系統(tǒng)各短路點短路時的短路電流如表3.4o

表3.4各短路點短路時的電流總結(jié)表

K1處短路時K2處短路時K3處短路時的

運行方式的短路電流的短路電流短路電流/kA

/kA/kA

兩臺發(fā)電機同時運行30.83120.68642.402

SI、B1運行，S2、B2停29.5328.3818.514

運

S2、B1運行，SI、B2停12.08519.09314.063

運

綜上所述:

系統(tǒng)S側(cè)（，處短路時）的最大運行方式為：兩臺發(fā)電機同時運行

笫9頁

最小運行方式為：SI、B1運行，S2、B2停運。

最小運行方式下的兩相短路電流：

/=@X12.085=10.466M

A?2

3=—x19.093=16.535M

R、=—2x14.063=12.179M

4短路計算

llOkV側(cè)線路保護整定

最大運行方式下：

SI

圖4.1最大運行方式下UOkV側(cè)出線短路情況

0.0192?X~+0.0192X0.371+0.371-X

X=1V

0.371

0.0192?+OQ192X0.371+0.371.

20.0192

最小運行方式下

第10頁

SI

圖4.1最小運行方式下UOkV側(cè)出線短路情況

表4.1UOkV側(cè)出線短路電流

'g.maxI/⑶/⑵

A.maxAr.min

A11.1680.8761.8041.78

A21.2260.9343.0032.714

A31.2840.9922.0811.873

A40.580.44.6044.219

35kV側(cè)出線短路計算

同理可以算出35kV側(cè)出線短路電流情況。

表4.235kV側(cè)出線短路電流

j(3)I⑵

max2<.max匕min

Bl0.27342.634

B30.2345.8253.528

B40.4924.6453.016

B20.3413.3442.338

B50.3264.6453.016

B60.4964.2262.815

10kV側(cè)出線短路計算

同理可以算出10kV側(cè)出線短路電流情況。

表4.R10kV側(cè)出線短路電流

第11頁

/g.maxI⑶)(2)

A.maxhmin

Cl0.2751.6531364

C20.1291.8751538

C30.1292.582073

C40.2752.1721766

C50.1291.474i222

C60.2592.1721766

C70.1292.1721766

C80.2592.1721766

第12頁

5繼電保護的配置

5.1繼電保護的基本知識

電能是一種特殊的商品，為了遠距離傳送，需要提高電壓，實施高壓輸也為

了分配和使用，需要降低電壓,實施低壓配電，供電和用電。發(fā)電一一輸電一一配

電一一用電構(gòu)成了一個有機系統(tǒng)。通常把由各種類型的發(fā)電廠，輸電設施以及用

電設備組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)在運行中，各種電氣

設備可能出現(xiàn)故障和不正常運行狀態(tài)。不正常運行狀態(tài)是指電力系統(tǒng)中電氣元件

的正常工作遭到破壞,但是沒有發(fā)生故障的運行狀態(tài),如:過負荷,過電壓,頻率降

低，系統(tǒng)振蕩等。故障主要包括各種類型的短路和斷線，如：二相短路,兩相短路,

兩相接地短路,單相接地短路,單相斷線和兩相斷線等。其中最常見旦最危險的是

各種類型的短路，電力系統(tǒng)的短路故障會產(chǎn)生如下后果：

(1)故障造成的很大的短路電流產(chǎn)生的電弧使設備損壞。

(2)從電源到短路點間流過的短路電流引起的發(fā)熱和電動力將造成在該路徑

中非故障元件的損壞。

(3)靠近故障點的部分地區(qū)電壓大幅度下降，使用戶的正常工作遭到破壞或

影響產(chǎn)品質(zhì)量。

(4)破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使該系統(tǒng)瓦解和

崩潰。

所謂不正常運行狀態(tài)是指系統(tǒng)的正常工作受到干擾，使運行參數(shù)偏離正常

值，如一些設備過負荷、系統(tǒng)頻率或某些地區(qū)電壓異常、系統(tǒng)振蕩等。

故障和不正常運行情況常常是難以避免的，但事故卻可以防止。電力系統(tǒng)繼

電保護裝置就是裝設在每一個電氣設備上，用來反映它們發(fā)生的故障和不正常運

行情況，從而動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種有效的反事故的自動裝置。它

的基本任務是：

(1)當電力系統(tǒng)中某電氣元件發(fā)生故障時，能自動,迅速,有選擇地將故障元

件從電力系統(tǒng)中切除,避免故障元件繼續(xù)遭到破壞，使非故障元件迅速恢復正常

運行。

(2)當電力系統(tǒng)中某電氣元件出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，能及時反應并根據(jù)運

行維護的條件發(fā)出信號或跳閘。

繼電保護裝置的基本原理：

第13頁

繼電保護裝置要起到反事故的自動裝置的作用，必須正確地區(qū)分“正常”與

“不正?！边\行狀態(tài)、被保護元件的“外部故障”與“內(nèi)部故障”，以實現(xiàn)繼電

保護的功能。因此，通過檢測各種狀態(tài)下被保護元件所反映的各種物理量的變化

并予以鑒別。依據(jù)反映的物理量的不同，保護裝置可以構(gòu)成下述各種原理的保護:

（1）反映電氣量的保護

電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓的比

（阻抗）和它們之間的相位角改變等現(xiàn)象。因此，在被保護元件的一端裝設

的種種變換器可以檢測、比較并鑒別出發(fā)生故障時暈些參數(shù)與正常運行時的

差別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護裝置。例如，反映電流增大構(gòu)成

過電流保護；反映電壓降低（或升高）構(gòu)成低電壓（或過電壓）保護；反映

電流與電壓間相位變化構(gòu)成方向保護；反映電壓與電流的比值的變化構(gòu)成距

離保護。除此以外，還可根據(jù)在被保護元件內(nèi)部和外部短路時，被保護元件

兩端電流相位或功率方向的差別，分別構(gòu)成差動保護、高頻保護等。

同理，由于序分量保護靈敏度高，也得到廣泛應用。

（2）反映非電氣量的保護

如反應溫度、壓力、流量等非電氣量變化的可以構(gòu)成電力變壓器的瓦斯保護、

溫度保護等。繼電保護相當于?種在線的開環(huán)的自動控制裝置，根據(jù)控制過程信

號性質(zhì)的不同，可以分模擬型（它又分為機電型和靜態(tài)型）和數(shù)字型兩大類。對

于常規(guī)的模擬繼電保護裝置，一般包括測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。

繼電保護裝置的組成：

被測物理量-----測量------邏輯-----執(zhí)行------跳閘或信號

t

整定值

測量元件：其作用是測量從被保護對象輸入的有關物理量（如電流，電壓，

阻抗，功率方向等），并與己給定的整定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出邏輯信

號，從而判斷保護是否該起動。

邏輯元件：其作用是根據(jù)測量部分輸出量的大小，性質(zhì)，輸出的邏輯狀態(tài)，

出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定邏輯關系工作，最后確定是否應跳

閘或發(fā)信號，并將有關命令傳給執(zhí)行元件。

執(zhí)行元件：其作用是根據(jù)邏輯元件傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的

任務。如：故障時跳閘，不正常運行時發(fā)信號，正常運行時不動作等。

對繼電保護的基本要求：

選擇性：是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，保護裝置僅將故障元件切除，而使非故

障元件仍能正常運行，以盡量減小停電范圍。

速動性：是指保護快速切除故障的性能，故障切除的時間包括繼電保護動作

第14頁

時間和斷路器的跳閘時間。

靈敏性：是指在規(guī)定的保護范圍內(nèi)，保護對故障情況的反應能力。滿足靈敏

性要求的保護裝置應在區(qū)內(nèi)故障時，不論短路點的置與短路的類型如何，都能靈

敏地正確地反應出來。

可靠性：是指發(fā)生了屬于它該動作的故障，它能可靠動作，而在不該動作時,

它能可靠不動。即不發(fā)生拒絕動作也不發(fā)生錯誤動作。

5.2出線保護的配置

5.2.1llOkV側(cè)出線的保護配置

對于A1：距離I段保護

定值計算按躲過線路末端故障整定，即ZdzA<KkZxl

ZdzA=KkZxl=0.85x24=20.4。

距離Hl段保護

按躲過線路最大負荷時的負荷阻抗配合整定。當距離III段為全阻抗起動元

Z<Z#.min

件時，其整定值為出川一/1(產(chǎn)刈

0：可靠系數(shù)，取1.21.25；

K/：返回系數(shù)，雙1.151.25；

K/d：負荷的自起動系數(shù)，按負荷性質(zhì)可取1.5~2.5；

Z_(0.9~0.95)Ue/耳

最小負荷阻抗值。即加加n菰;

7Amax；線路最大負荷電流。所以/膽.max=4.max=L168M

0.9x110/6

Z/h.min=48.937Q

1.168

48.937

Z[z.〃/=31.21IQ

1.2x1.15x1.5

心.〃/31.211

距離III段的靈敏度乂vm（滿足）癡=2$

第15頁

表5.1UOkV側(cè)出線的保護配置情況表

保護A1A2A3A4

距離I段整定

20.4Q17c25.5Q10.2Q

（主保護）

距離III段整定31.211。22.52Q30.9Q47.6IQ

（后備保護）校驗1.3>1.21.3241.214.67

5.2.235kV側(cè)出線的保護配置

表5.235kV側(cè)出線的保護配置情況表

保護B1B3

主保護I段保護的整定4.8乂I段保護的整定7M

保護范圍96.35%保護范圍5506%

后備保護III段保護的整定0.501MIII段保護的整定0.429M

校驗5.257校驗8.247

保護B4B2B5B6

主保瞬時電流閉鎖電壓速2.011M1.592M2.011M1.877M

護斷保護整定

保護范圍22.78%20.31%22.78%22.12%

后備III段電流保護的整0.903M0.626公0.598M0.91公

保護定

校驗3.34>1.53.7355.0433.093

例：對于出線B4：

1、瞬時電流閉鎖電壓速斷保護

/⑵3016

1=±V12=2.O11M

K.1.5

U-Z,，—0.262_。-262_045/認

《Kk(Zxlmin+Zxt)1.3x(0.186+0.262)0.582

kf=互皿=—強變—=211堂=2.548仁二衛(wèi)-=^^=3.589

/Z,"0.102//0.2880.0732,,20.073

第16頁

11

保護區(qū)：/==22.78%>20%

1.3勺+0.3K,1.3x2.548+0.3x3.589

2、TH段電流保護的整定:

x0492=0.903乂

/⑵，

—￡.n】in

l,u

°P0.903

5.2.310kV側(cè)出線的保護配置

表5.310kV側(cè)出線的保護配置情況

保護C1C2C3C4

主保I段保護的整定I.984M2.25媯3.096M3.606M

護保護范圍60%>20%49.01%84.787%83.94%

后備HI段電流保護的整定0.505姑0.356公0.237乂0.505公

保護校驗2.703>1.54.328.7573.497

保護C5C6C7C8

主保I段保護的整定1.769公4.944M2.606M2.606乂

護保護范圍82.43%37.92%83.933%83.933%

后備III段電流保護的整定0.237加0.475M0.237M0.475公

保護校驗5.1626.6977.4513.718

5.3變壓器的保護配置

5.3.1變壓器配置

本設計中變壓器配置的主保護有瓦斯保護、縱聯(lián)差動保護、零序電流差動保

護，并以過負荷保護、過電流保護作為后備保護。

（一）瓦斯保護

800kV及以上的油浸式變壓器和400kV以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝

設瓦斯保護。瓦斯保護用來反應變壓器油箱內(nèi)部的短路故障及油面降低，其中重

瓦斯保護動作于跳開變壓器各電源測，輕瓦斯保尹動作于發(fā)出信號。

瓦斯保護有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設于油箱與油枕之間的連接導管

±o其中輕瓦斯按氣體容積進行整定，整定范圍為：250?300cm；一般整定在

250cm3o重瓦斯按油流速度進行整定，整定范圍為：0.6?L5ni/s,一般整定在

Im/SO

第17頁

YR

：

C螭

OF：雕版為

XB：超片

KG：砂生螭

KM：中剛I蛭

YR：螂副相如!

R：RW

圖5.1瓦斯保護原理示意圖

（二）縱差動保護

本次設計所采用的變壓器型號均為：SFSZ10-63000/110o對于這種大型變壓

器而言，它都必需裝設單獨的變壓器差動保護，這是因為變壓器差動保護通常采

用三側(cè)電流差動，其中高電壓側(cè)電流引自高壓熔斷器處的電流互感器，中低壓側(cè)

電流分別引自變壓器中壓側(cè)電流互感器和低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動保護的

保護范圍為三組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間

短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故隙。所以我們使用縱差動保

護作為兩臺變壓器的主保護，其接線原理圖如圖5.2所示。

圖5.2三繞組變壓滯差動保護原理圖

第18頁

5.3.2保護配置的整定

（一）縱聯(lián)差動保護整定

對于本次設計來說，變壓器的主保護有縱聯(lián)差動保護和瓦斯保護，其中瓦斯

保護一般不需要進行整定計算，所以對縱聯(lián)差動保護進行整定如下：

本次設計因BCH-2、BCH-2型差動繼電器構(gòu)成的差動保護裝置，但靈敏度不滿足

要求，因此最后采用BCH-4型。

由BCH-4型差動繼電器構(gòu)成差動保護的整定計算。

（1）按系統(tǒng)平均電壓（或變壓器額定電壓）及最大變壓器容量計算變壓器各側(cè)的

二次側(cè)額定電流。

名稱變壓器B1和B2

額定電壓Ue11038.5110.5

/kV

63000

額定電流—；=----=330.67430°。=944.78315。0=1732.102

le/A6x110438.56x10.5

CT接線方式△△Y

選CT變比500/51400/52600/5

CT一側(cè)計算572.7271636.3641732.102

標準變比100280520

CTIe2/A5.7275.8443.331

（2）計算出變壓器的各側(cè)在外部故障時之最大短路電流

=30.83\kA</2,max=20.686M的2=42.402乂

（3）確定繼電器抽動線圈在llOkV側(cè)的電流互感器并聯(lián)后接入。

（4）選10kV側(cè)為基本側(cè)：/加“〃=K/,,.砂=1.5x3.331=4.9974

（5）確定繼電器制動線圈匝數(shù)，基本側(cè)選用制動線圈最大匝數(shù)：叱也以=20匝

其他側(cè)：VV..=VV-..=20x=11,633取12匝

卬az乙，5.727

Iam

%/=W.〃jj，^=20x—11.4取12匝

J"5.844

（6）計算各側(cè)之差動匝數(shù)（包括平衡線圈在內(nèi)）

第19頁

基本側(cè)：卬一=絲也=旦=]1

取11匝

Id2..b4.997

叱/⑴0)=叱力〃x，^=llxd空=6.398取叱./=6

c./.jrfj5727

.3.331,cr

W〃c”=1lx-----=6.27取叱〃=6

t,,(35)4.844

所以各側(cè)線圈匝數(shù):

制動差動

I側(cè)126

II側(cè)126

基本側(cè)2011

（7）計算實用匝數(shù)與計算匝數(shù)之間的相對誤差

基本側(cè)的工作線圈匝數(shù)為：W=W+也?="+@=21

2

)3.331.__t.

其他（計算匝數(shù)）：?人KJ=21x-----=12.214

l.e.25.727

j,_K/JdZ.min經(jīng)喝=6242

dz.jh750

工12…

其他側(cè)的工作線圈的實用匝數(shù)％，為：W=%+以=6+—=12

2

%/.,.=%〃+爭=6十—=12

2

_12.214-12_

計算各側(cè)的誤差為Al；=-------------------------J/J

w12.214

=1L9"12

△f”==

w1TM11.97

⑻保護裝置靈敏度計算:

所以“（或竺xl2+萼x12+@

x21)=0,1255+0.0708+0.049=2453

100280520

再求出制動安匝:

1.046s1.653…1.218

-----x!2+-----xl2+-----x20)=243.1

100280520

由特性曲線知:A'=115安匝左右，則

—945^3=2.133>2

vm

115（滿足）

第20頁

圖5.3特性曲線圖

并且由圖可知：KN的值肯定比MN的值大百分之十，因此保證了繼電器動作

的可靠性。

（三）變壓器零序電流差動保護

變壓器高壓繞組llOkV側(cè)中性點直接接地，它的零序電流差動保護原理如下圖：

IIOKV35KV

圖5.4零序電流差動保護原理

先求出最大和最小零序電流人皿，41nhi

第21頁

6

圖5.5正序、負序等值網(wǎng)絡圖

W0.0192

a

085

圖5.6零序等值網(wǎng)絡

（）（）（）7

〃（）〃⑵=0.0192//0.371==0.018

Xi=x0.39

國