500KV變電站保護(hù)配置解析

1、500KV變電站繼電保護(hù)的配置一、500KV變電站的特點(diǎn)：1）容量大、一般裝750MVA主變1-2臺(tái)，容量為220KV變電站5-8倍。2） 出線回路數(shù)多一般500KV出線4-10回220KV出線6-14回3）低壓側(cè)裝大容量的無(wú)功補(bǔ)償裝置（2X120MAR）4） 在電力系統(tǒng)中一般都是電力輸送的樞紐變電站。其地位重要，變 電站的事故或故障將直接影響主網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。5）500KV系統(tǒng)容量大，一次系統(tǒng)時(shí)常數(shù)增大（50-200ms）。保護(hù)必須工作在暫態(tài)過(guò)程中，需用暫態(tài)CT。6）500KV變電站，電壓高、電磁場(chǎng)強(qiáng)、電磁干擾嚴(yán)重，包括對(duì)一些儀器儀表工作的干擾。二、500KV變電站主設(shè)備繼電保護(hù)的要求1）

2、500KV主變、線路、220KV線路，500KV 220KV母線均采用雙重化配置。2）近后備原則3）復(fù)用通道（包用復(fù)用截波通道，微波通道，光纖通道） 。三、500KV線路保護(hù)的配置1、500KV線路的特點(diǎn)a）長(zhǎng)距離200-300km，重負(fù)荷可達(dá)100萬(wàn)千瓦。 使短路電流接近負(fù)荷電流，甚至可能小于負(fù)荷電流 例：平式初期：姚雙線在雙河側(cè)做人工短路試驗(yàn)。姚側(cè)故障相電流僅1200多A。送100萬(wàn)瓦千負(fù)荷電流=1300Ab）500KV線路有許多同桿并架雙回線，因其輸送容易大，發(fā)生區(qū)內(nèi) 異名相跨線故障時(shí)，不允許將兩回線同時(shí)切除。否則將影響系統(tǒng)的安全 運(yùn)行,線路末端跨線故障時(shí)，首端距離保護(hù)，會(huì)看成相間故障。

3、c）500KV般采用1個(gè)半開(kāi)關(guān)接線，線路停電時(shí)，開(kāi)關(guān)要合環(huán)，需加短線保護(hù)。d）線路輸送功率大，穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)小，要保證系統(tǒng)穩(wěn)定，要求保 護(hù)動(dòng)作速度快，整個(gè)故障切除時(shí)間小于100ms。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間一般要w50ms。（全線故障）e）線路分布電容大500KV線路、相間距離為13m、線分裂距離45cm、正四角分裂、相對(duì) 地距離12m。線路空投時(shí)，未端電壓高。要加并聯(lián)電抗器,并聯(lián)電抗器保護(hù)需跳對(duì) 側(cè)開(kāi)關(guān),需加遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)。f） 500KV線路一般采用單相重合閘，為限制潛供電流，中性點(diǎn)要 加小電抗器2、配置原則：1）500KV線路保護(hù)配置原則：設(shè)置兩套完整、獨(dú)立的全線速動(dòng)保護(hù)，其功能滿足： 每一套保護(hù)對(duì)全線

4、路內(nèi)部發(fā)生的各種故障（單相接地、相間短 路，兩相接地、 三相短路、 非全相再故障及轉(zhuǎn)移故障） 應(yīng)能正確反映 每 套保護(hù)具有獨(dú)立的選相相功能，實(shí)現(xiàn)分相和三相跳閘，當(dāng)一套停用時(shí)， 不影響另一套運(yùn)行。兩套保護(hù)的交流電流、電壓、直流電源彼此獨(dú)立斷路器有2組挑圈時(shí)，每套保護(hù)分別起動(dòng)一組跳閘線圈 每套主保護(hù)分別使用獨(dú)立的通道信號(hào)傳輸設(shè)備， 若一套采用專用收 發(fā)信機(jī)，另一套可與通訊復(fù)用通道。2）500KV線路后備保護(hù)的配置原則線路保護(hù)采用近后備方式 每條線路均應(yīng)配置反映系統(tǒng)D1、D1-1、D2、D3各種類(lèi)型故障的 后備保護(hù)， 當(dāng)雙重化的主保護(hù)均有完善后備保護(hù)時(shí)可不另配。對(duì)相間短路，配三段式距離、對(duì)接地故障，

5、配三段接地距離和反 時(shí)限零序保護(hù)，過(guò)度電阻300歐配過(guò)電壓和遠(yuǎn)方跳閘保護(hù)。3.500KV線路保護(hù)的配置1、主保護(hù):1.1縱聯(lián)保護(hù)：由繼電保護(hù)和通訊兩部分組成1.1.1縱聯(lián)方向保護(hù)：由線路兩側(cè)方向元件分別對(duì)故障方向作出判斷， 并將判斷結(jié)果通過(guò)通道傳送給對(duì)側(cè)，兩側(cè)保護(hù)根據(jù)方向元件和通道信號(hào)進(jìn)行綜合判斷，決定區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障。根據(jù)通道 信號(hào)在綜合判斷中的作用，縱聯(lián)方向保護(hù)可分為允許式和閉鎖 式。1.1.1.1縱聯(lián)閉鎖式方向保護(hù)500KV線路用得較少（僅行波）IH1.1.1.2縱聯(lián)允許式方向保護(hù):縱聯(lián)方向保護(hù)中的方向元件：a）另序方向元件b）負(fù)序方向元件c）相電壓補(bǔ)償式方向元件d）工頻變化量方向元件e）

6、行波方向元件g）阻抗方向元件，1.1.2縱聯(lián)距離保護(hù)1.121縱聯(lián)閉鎖式距離保護(hù)1.122縱聯(lián)允許式距離保護(hù)1.1.221縱聯(lián)超范圍允許式距離保護(hù)1.122.2縱聯(lián)欠范圍允許式距離保護(hù)當(dāng)方向元件由距離元件構(gòu)成時(shí)，其構(gòu)成方式有兩種，由距離I段發(fā)訊的 為欠范圍允許式，POTTII III段發(fā)訊的叫超范圍允許式，PUTT13POTTK1-3通PUTTK2-3通T1 1-8ms抗干擾延時(shí)記憶50msf呆證對(duì)側(cè)可 跳閘?？v聯(lián)保護(hù)的通道：1.專用通道：1.1專用載波通道：保護(hù)裝置自配高頻收發(fā)機(jī)，直接利用電力線載波 通道的一相或經(jīng)分頻器與其他保護(hù)和穩(wěn)定裝置復(fù)用（一般用220KV系統(tǒng)， 常用單頻制）1.2專用

7、光纖通道： 保護(hù)裝置與光、 接點(diǎn)轉(zhuǎn)換裝置如POX-40EJSJ-900配合，直接利用OPGW光纖芯傳送保護(hù)信息（小于60KM勺線路）500KV線路保護(hù)、遠(yuǎn)跳公用光、接點(diǎn)轉(zhuǎn)換裝置。2.復(fù)用通道：2.1復(fù)用載波通道：一般載波機(jī)提供保護(hù)裝置2個(gè)快速命令（AB）2個(gè)慢速命令（C、D）主保護(hù)利用A或B命令，遠(yuǎn)跳利用C命令，穩(wěn)定裝置 利用D命令2.2復(fù)用光纖通道： 保護(hù)裝置與光、 接點(diǎn)轉(zhuǎn)換裝置如POX-40EJSJ-900配合，利用64K/S經(jīng)PCI復(fù)用SDH或PDH或利用2M/S復(fù)用SD或PDH保護(hù)、 遠(yuǎn)跳公用光、接點(diǎn)轉(zhuǎn)換裝置POX-40E JSJ-9001.2相差高頻保護(hù)：一般500KV線路不用。1.

8、3導(dǎo)引線差動(dòng)保護(hù)：短線路用。1.4光纖電流差動(dòng)保護(hù)：比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流的幅值和相位，而兩側(cè)電流的幅值、相位、需用光纖通道傳輸。工作原理：1.1|Im+In|K|Im-In|IoK制動(dòng)系數(shù)IO最小啟動(dòng)電流正常運(yùn)行或外部故障 時(shí)Im In相差180Im+In=0Im-In=2lm或2ln內(nèi)部故障Im In相差0Im+In較大Im-In較小且乘v1的K值。1.2|Im+In|K|Im|+|In|IoPCM脈碼調(diào)制數(shù)字電流差動(dòng)保護(hù)：模擬量電流經(jīng)隔離，強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換，濾波（低通）采樣-摸數(shù)復(fù)換 經(jīng)P/S轉(zhuǎn)換為串行碼。一送IF接口-64K/S的電信號(hào)-PCM-2M/S。 電流采樣同步的概念：廠線路各側(cè)保護(hù)

9、裝置受各自晶振的控制，以相同的頻率采樣。兩側(cè)開(kāi) 始采樣的時(shí)刻不相同。按差動(dòng)保護(hù)算法要求，參加差動(dòng)運(yùn)算的兩側(cè)電流 量，必須是同時(shí)刻的采樣值。因此，差動(dòng)保護(hù)裝置必須采取措施，保證 兩側(cè)同時(shí)采樣或?qū)蓚?cè)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行同步處理。電流采樣同步的方法:1采樣數(shù)據(jù)修正法：M側(cè)在第一個(gè)采樣點(diǎn)向N側(cè)傳送信息，含采樣點(diǎn)的序號(hào)。采樣的時(shí)刻，N側(cè)在收到M（1）的信息時(shí)，計(jì)算收到M（1）時(shí)刻與N側(cè)上一個(gè)采樣點(diǎn)的 時(shí)間差t（N2）N側(cè)在緊隨的下一采樣點(diǎn)（N3）向M側(cè)發(fā)送信息，含ti的值，M（1）N3的時(shí)刻及電流數(shù)據(jù)量。M側(cè)在收到N3點(diǎn)的信息時(shí)計(jì)算收到N3與本側(cè)上一采樣點(diǎn)M（6）的時(shí)間TTS-垃叫丁帥/XtlJ差A(yù)t?,并可

10、由此計(jì)算通道延時(shí)。M側(cè)用收到N3的時(shí)間一Td延時(shí)?？芍狽側(cè)N3的采樣時(shí)間對(duì)應(yīng)本側(cè)的采樣時(shí)間，進(jìn) 而確定兩側(cè)電流采樣數(shù)據(jù)。在M側(cè)同一時(shí)標(biāo)下時(shí)間差t，即和M（4）的時(shí)間差。M側(cè)在進(jìn)行差動(dòng)計(jì)算時(shí)，將N3的電流修正t時(shí)間所對(duì)應(yīng)的 角度即可。優(yōu)缺點(diǎn)：線路兩側(cè)裝置各自獨(dú)立，地位相等，無(wú)主從之分。當(dāng)通道收、發(fā)路由 相同時(shí)，Td測(cè)好以后，一般不會(huì)變化。偶爾的通道干擾或通信中斷時(shí)， 不會(huì)影響采樣同步。通道恢復(fù)后，根據(jù)收到的電流數(shù)據(jù)迅速進(jìn)行差動(dòng)計(jì) 算。每次要計(jì)算Td延時(shí)，每幀數(shù)據(jù)要修正處理，只能用于傳送相量的差動(dòng), 瞬時(shí)值差動(dòng)不能用。從端（同步端）先發(fā)出一幀同步請(qǐng)求命令問(wèn)主端（參考端）。主端收到從端同步命令時(shí)，計(jì)

11、算從收到時(shí)刻到下一個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間Tm,并在緊隨的采樣點(diǎn)向從端發(fā)送信息，將Tm的值通知從端。從端收到信 息后，將計(jì)算收到主端信息 與下一采樣點(diǎn)時(shí)間求 差，即可算出兩采樣 時(shí)間差，經(jīng)過(guò)數(shù)次調(diào)整厶t=0，本側(cè)按主側(cè)時(shí)鐘采樣。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)：米樣同步后，差動(dòng)保護(hù)算法處理簡(jiǎn)單，即可傳送矢量方式也可傳 送瞬時(shí)值方式。未調(diào)整前，兩側(cè)采樣間隔相等，則t=缺：通道中斷后，同步較為復(fù)雜同步端在tss時(shí)間向參考端發(fā)一幀報(bào)文，含tss時(shí)刻，參考端在tmr時(shí)刻 收到同步端報(bào)文，并在tms時(shí)刻向同步端返一幀報(bào)文，并告知tmr時(shí)刻。tms時(shí)刻及tms-tms時(shí)間差，同步端在tsr時(shí)刻收到報(bào)文，并可計(jì)算Td=若兩側(cè)時(shí)鐘無(wú)偏差，T

12、di二tsr-tms與上式計(jì)算相等。若兩側(cè)時(shí)鐘無(wú)偏差，則不等。同步端根據(jù)Td-Tdi來(lái)校正自己的時(shí)鐘，消除偏差。時(shí)鐘同步后，傳輸電 流數(shù)據(jù)時(shí)帶上時(shí)標(biāo)，便可進(jìn)行計(jì)算。3、GPS同步法：用GPS對(duì)兩側(cè)裝置對(duì)時(shí)，和時(shí)鐘調(diào)法相同4、參考矢量同步法利用線路模型計(jì)算出代表同一個(gè)量的兩個(gè)矢量， 利用兩個(gè)矢量的相位差實(shí)現(xiàn)同步。時(shí)鐘校正法:2、對(duì)角號(hào)5、對(duì)序號(hào)傳誦數(shù)據(jù)時(shí)帶上編號(hào)光纖差動(dòng)的通道專用光纖通道FCFC OPGW使用專用光纖芯作為保護(hù)信息傳送通道，一般留兩芯備用。其專用 光纖芯中的信息根據(jù)保護(hù)裝置不同，可以是64k/s，也可以是2M/S。時(shí) 鐘應(yīng)設(shè)為主-主方式。即保護(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)，采用裝置時(shí)鐘（也稱內(nèi)時(shí)鐘方

13、式） 接收時(shí)從打包的數(shù)據(jù)流中提取時(shí)鐘。復(fù)用光纖通道:對(duì)角號(hào)時(shí)鐘設(shè)置為從-從方式（外時(shí)鐘方式）要用提取時(shí)鐘作為寫(xiě)入時(shí)鐘采集到同一時(shí)刻的采樣值后， 在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)， 要傳送該幀數(shù)據(jù) 的編號(hào) （4） 。主機(jī)在收到其編號(hào)后再將它送回， 從機(jī)在采集第8組數(shù)據(jù)時(shí)，收到主 機(jī)信號(hào)（第3組數(shù)據(jù)）其中包含本側(cè)送去的編號(hào)4。從機(jī)便知道主機(jī)的第3組信號(hào)和本側(cè)第6組信號(hào)（4+8）/2=6為同一時(shí)刻采樣值。數(shù)據(jù)通訊的幀格式：一幀信號(hào)的格式，各裝置不盡相同，但其包含 的基本要素相同，每幀包含有：控制字、采樣標(biāo)號(hào)：iA、iB、iC、開(kāi)關(guān)量、效驗(yàn)碼CRC控制字采樣標(biāo)號(hào)iAiBiC開(kāi)關(guān)量CRC1字節(jié)1字節(jié)4字節(jié)4字節(jié)4字節(jié)佇

14、節(jié)2字節(jié)控制字：含幀的性質(zhì)、保護(hù)啟動(dòng)元件的邏輯狀態(tài)、數(shù)據(jù)窗的選擇、三跳位置。采樣標(biāo)號(hào)：二進(jìn)字的八位數(shù)，每采樣一次加一。三相電流相量：每相4字節(jié)前2個(gè) 后三個(gè)。CRC：效驗(yàn)碼。光纖差動(dòng)保護(hù)的時(shí)鐘設(shè)置：1）專用光纖通道發(fā)送數(shù)據(jù)采用內(nèi)部時(shí)鐘，兩側(cè)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在主一主方式，接收時(shí)鐘采用從接收數(shù)據(jù)流中提取時(shí)鐘。復(fù)用方式：若經(jīng)PC復(fù)用SDH（PDH）時(shí)，兩側(cè)保護(hù)裝置發(fā)送時(shí)鐘工作在從一從方式下，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收均為同一時(shí)鐘源，但為2M/S復(fù)用SDH（PDH）時(shí)，兩側(cè)保護(hù)裝置設(shè)為主時(shí)鐘，若主通道為PD時(shí)，其PD設(shè)備，一側(cè)設(shè)為主時(shí)鐘，另一側(cè)設(shè)為從時(shí)鐘。2500KV線路的后備保護(hù)2.1配三段相間距離2.2配三段

15、接地距離2.3配三段另序方向或另序反時(shí)限3500KV線路的輔助保護(hù)3.1三相過(guò)電壓保護(hù)，第一時(shí)間跳本側(cè)，第二時(shí)間跳對(duì)側(cè)3.2短線保護(hù) （合環(huán)運(yùn)行時(shí)用）3.3遠(yuǎn)方跳閘保護(hù) （加就地判拒）4500KV線路重合閘4.1線路重合閘配置： 按開(kāi)關(guān)配置 每個(gè)開(kāi)關(guān)僅配置一套重合閘裝置4.2重合閘啟動(dòng)方式：保護(hù)啟動(dòng)、開(kāi)關(guān)位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)。4.3重合閘溝三跳：只能溝開(kāi)關(guān)本身三跳，不能溝線路保護(hù)三跳。4.4重合閘優(yōu)先合閘：回路優(yōu)先、時(shí)間優(yōu)先。4.5重合閘長(zhǎng)、短延時(shí)：220KV有縱聯(lián)保護(hù)，用短延時(shí)，無(wú)縱聯(lián)保護(hù) 用長(zhǎng)延時(shí)，500KV無(wú)縱聯(lián)保護(hù)，線路不能運(yùn)行，優(yōu)先合閘，用短延時(shí)， 后合閘用長(zhǎng)延時(shí)。5 500KV開(kāi)關(guān)失靈保

16、護(hù)：5.1開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)配置： 按開(kāi)關(guān)配置， 每個(gè)開(kāi)關(guān)每個(gè)開(kāi)關(guān)僅配置一套 失靈保護(hù)，但應(yīng)跳開(kāi)關(guān)的兩個(gè)跳圈。5.2 500KV變壓器保護(hù)、500KV電抗器保護(hù)啟動(dòng)失靈保護(hù)時(shí)，應(yīng)加負(fù) 序電流、零序電流、低功率因數(shù)等作為相電流輔助判據(jù)。5.3相鄰開(kāi)關(guān)的含義：電氣上的相鄰，5.4變壓器高、中壓開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)在跳相鄰開(kāi)關(guān)的同時(shí)，應(yīng)跳變壓 器各電源側(cè)開(kāi)關(guān)。5.5斷路器死區(qū)保護(hù)5.6斷路器充電、過(guò)流保護(hù)5.7斷路器三相不一致保護(hù)6 500KV線路保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)：6.1斷路器充電、過(guò)流保護(hù)在線路正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)停用，即停用出 口壓板。6.2 500KV線路短線保護(hù)在線路正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)停用，即停用出口壓 板。線路停電

17、（合環(huán)運(yùn)行時(shí)用）保護(hù)應(yīng)加用。6.3 500KV線路保護(hù)在線路正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)TA斷線報(bào)警時(shí)，在小負(fù)荷時(shí)，可停用電流差動(dòng)保護(hù)出口壓板。并強(qiáng)令運(yùn)行人員立即檢查T(mén)A二次回路，若發(fā)現(xiàn)是某一開(kāi)關(guān)TAX次回路斷線，應(yīng)斷開(kāi)該開(kāi)關(guān)，若發(fā)現(xiàn)是和電 流回路TAX次斷線，停線路或停保護(hù)按系統(tǒng)情況定，但在重負(fù)荷時(shí)，若發(fā)現(xiàn)是某一開(kāi)關(guān)TA二次回路斷線，應(yīng)立即斷開(kāi)該開(kāi)關(guān)，若發(fā)現(xiàn)是和電流 回路TA二次斷線，且二次斷線處放電嚴(yán)重時(shí)，為防止火災(zāi)和保護(hù)TA,建議停線路。6.4500K線路保護(hù)在線路正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)TV斷線報(bào)警時(shí)，若兩套保 護(hù)同時(shí)報(bào)警，應(yīng)停線路，僅一套報(bào)警時(shí)，停距離保護(hù)或全套保護(hù)。6.5 500K線路保護(hù)在線路正常運(yùn)行時(shí)

18、，發(fā)復(fù)用載波通道報(bào)警時(shí)，若 兩套保護(hù)載波機(jī)同時(shí)報(bào)警， 則為主通道問(wèn)題， 應(yīng)停線路。 僅一套報(bào)警時(shí)， 應(yīng)停本套主保護(hù)、遠(yuǎn)跳、安穩(wěn)裝置， 。6.6 500K線路保護(hù)在線路正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)復(fù)用光纖通道報(bào)警時(shí)，若 兩套保護(hù)同時(shí)報(bào)警，則為主通道問(wèn)題，應(yīng)停線路。僅一套報(bào)警時(shí)，應(yīng)停 本套主保護(hù)、遠(yuǎn)跳、安穩(wěn)裝置， 。6.7 500K線路保護(hù)在線路定檢送電前，縱聯(lián)保護(hù)應(yīng)進(jìn)行通道調(diào)試。6.8 500K線路縱聯(lián)保護(hù)停用時(shí)，應(yīng)在兩側(cè)同時(shí)停用，以免主保護(hù)誤 動(dòng)作。6.9 500K線路保護(hù)在保護(hù)換型、二次回路改接線后，送電時(shí)應(yīng)帶負(fù) 荷檢查保護(hù)極性。第三部分 500kV500kV 電力變壓器保護(hù)的配置一、500kV500kV

19、 變壓器保護(hù)的特點(diǎn)1.1壓變器工作電壓高、通過(guò)容量大、在電網(wǎng)中的地位特別重要。1.2變壓器故障或其保護(hù)誤動(dòng)造成變壓器的停電，將引起重大經(jīng)濟(jì) 損失。1.3變壓器造價(jià)高，組裝、拆卸工作量大，搶修時(shí)間長(zhǎng)。1.4 500kV電力變壓器的低壓側(cè)，一般裝有大容量無(wú)功補(bǔ)償裝置（360MaV電抗器，260Mavr）。大容量的電容器在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，將提供諧波電流，影響保護(hù)動(dòng)作的正確性。1.5高壓大電網(wǎng)的出現(xiàn)，大容量機(jī)組增加，電力系統(tǒng)短路電流幅值 增大，衰減時(shí)間常數(shù)大。短路的暫態(tài)時(shí)間加長(zhǎng)，其保護(hù)必須在變壓器故 障的暫態(tài)過(guò)程中動(dòng)作，因此，用于主變保護(hù)的CT、PT必須適合暫態(tài)工 作條件。1.6 500kV變壓器體

20、積大（運(yùn)輸尺寸7MMm）,重量（充氮165t）, 為了減少重量，提高材料的利用率，降低造價(jià)，其工作鐵芯磁通密度高（一般在1.7t以上），鐵芯采用冷扎硅鋼片，磁化曲線硬，變壓器過(guò)勵(lì)磁 時(shí)，勵(lì)磁電流增加大，過(guò)勵(lì)磁對(duì)變壓器影響大。1.7為保證可靠性，500kV變壓器保護(hù)采用雙重化配置。二、電力變壓器的故障2.1油箱內(nèi)部故障：匝間短路，單相接地短路，相間短路（500kV變壓器為單相式，不存在相間短路） 。內(nèi)部故障電流將產(chǎn)生電弧，會(huì)燒 壞線圈的絕緣和鐵芯，引起絕緣油氣化使變壓器爆炸。2.2油箱外部故障：主要是絕緣套管和引出線的故障（包括引線相 間短路，單相接地短路等） 。2.3變壓器的異常運(yùn)行方式：a）

21、油箱內(nèi)油位降低；b）外部短路引起的過(guò)流；c）甩負(fù)荷引起的過(guò)勵(lì)磁；d）過(guò)負(fù)荷；e）溫度、壓力、冷卻器全停。三、變壓器保護(hù)的配置3.1縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：（主保護(hù)）3.1.1基本要求：1）應(yīng)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部故障的不平衡電流，以免變壓器在空 載投入或切除外部穿越性故障時(shí)，出現(xiàn)勵(lì)磁涌流誤動(dòng)。2）在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)。3）在變壓器內(nèi)部故障、CT飽和時(shí)，不拒動(dòng)。4）在變壓器內(nèi)部故障、短路電流中含有諧波分量時(shí)，不拒動(dòng)。5）保護(hù)應(yīng)反應(yīng)區(qū)內(nèi)各種短路故障，動(dòng)作速度快，一般不大于30ms。3.1.2差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成：基本原理：基爾霍夫定理：正常運(yùn)行時(shí)或外部短路時(shí)，變壓器三側(cè) 電流的向量和為0（歸算到同一側(cè)）

22、。正常運(yùn)行或外部故障時(shí)I：+1；+1；= 0內(nèi)部故障時(shí)I：= i；+ I：+ i；= I：3.1.2.1差動(dòng)速斷保護(hù)：保護(hù)變壓器內(nèi)部嚴(yán)重故障產(chǎn)生較大的短路電 流，其整定值大于壓力磁涌流，一般取大于（6-8）I Ie即可。3.1.2.2比率制動(dòng)功能：I1+ I2+ I3 K K （ I1+ I2+ I3） -Icb（門(mén)坎）K值取0.6-0.8之 間。比率制動(dòng)回路的幾種接法：a）單側(cè)電源雙繞組變壓器：一側(cè)制動(dòng)，制動(dòng)繞組接負(fù)荷側(cè)；b）雙側(cè)電源雙繞組變壓器：兩側(cè)制動(dòng)，各接一側(cè)電流；c）單側(cè)電源三繞組變壓器：兩側(cè)制動(dòng)，均接負(fù)荷側(cè)；d）多電源三繞組變壓器：米用三側(cè)制動(dòng)。比率制動(dòng)的目的：1） 防止外部故障時(shí)

23、，產(chǎn)生的不平衡電流（主要是一側(cè)CT飽和的情況）。2）正常運(yùn)行的不平衡電流。a）各側(cè)電流互感器型號(hào)不同而產(chǎn)生的不平衡電流型號(hào)不同，飽和特性不一樣，壓力磁電流不同，不平衡電流較大。b）計(jì)算變比與實(shí)際變比不同而引起的不平穩(wěn)電流CT采用的標(biāo)準(zhǔn)變比（與計(jì)算相近的）C）帶負(fù)荷調(diào)整抽頭引起的nB變化產(chǎn)生不平衡電流。3.1.2.3諧波制動(dòng)功能：基本原理：利用磁涌流中的諧波分量制動(dòng)。勵(lì)磁涌流：當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后，電壓恢復(fù)時(shí)，可 能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電流（即勵(lì)磁涌流）。i iLy可達(dá)I ILe的幾十倍，其值可達(dá)額定電流的6-8倍。此勵(lì)磁涌流經(jīng)變壓器的一側(cè)， 如不采取措施， 差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)。采取的措施

24、：利用諧波制動(dòng)。分析勵(lì)磁涌流可發(fā)現(xiàn)其有如下特點(diǎn)：八、1很大的非周期分量，偏于時(shí)間軸 一側(cè)；2含有大量高次諧波，其中二次諧波為主，占基波30-50%。3波形之間出現(xiàn)間斷，在一個(gè)周期中間斷角為:60-65。3.1.2.4間斷角制動(dòng)功能原理：利用勵(lì)磁涌流波形出現(xiàn)間斷的特點(diǎn)，檢測(cè)間斷角當(dāng)某一角度時(shí)，閉鎖。3.1.2.5速飽和制動(dòng)功能原理：利用勵(lì)磁涌流的非周期分量使鐵芯飽和制動(dòng)。3.2分側(cè)差動(dòng)保護(hù)上述差動(dòng)保護(hù)，采取了許多措施來(lái)防止其誤動(dòng)。（但其正確動(dòng)率僅有60%）在大型變壓器中，低壓側(cè)均裝設(shè)大電容補(bǔ)償裝置，使得內(nèi)部故障 時(shí)短路電流諧波nL2 2: :nBnB或nLnL|nLnL2二 nBnBnLnL1/

25、 / . . 3 3三者關(guān)系不能完全滿足等式分量加大，可能造成差動(dòng)拒動(dòng)?；驹恚毫魅胱儔浩鞲鱾?cè)繞組的電流，流出該繞組另一側(cè)（外部故障和空載時(shí)），則流入差動(dòng)繼電器的差流為0,不誤動(dòng)分側(cè)差動(dòng)保護(hù)，要求變壓器的每側(cè)繞組要裝電流互感器， 這對(duì)500kV電力變壓器的高、中壓側(cè)可以做到。低壓繞組有困難時(shí)，可以不裝。原因是：低壓側(cè)為小電流接地系統(tǒng)單相故障不跳閘，500kV變壓器為單相式，內(nèi)部不可能有相間短路。500kV變壓器高、低、中低之間阻抗大，低壓側(cè)短路對(duì)系統(tǒng)影響。 一般在低壓組裝電流速斷。3.3另序差動(dòng)保護(hù)，當(dāng)有耦變壓器的差動(dòng)保護(hù)，對(duì)接地故障的靈敏度不夠時(shí)，應(yīng)裝設(shè)另序差動(dòng)保護(hù)4、相間后備保護(hù)為了運(yùn)行

26、方便，目前我國(guó)500kV變壓器均是單相式，變壓器內(nèi)部相 間故障不可能存在。配置相間后備保護(hù)的目的是防止引線相間短路和相 鄰母線相間短路的后備。1目前500kV變壓器均配2套主電量保護(hù)，能可靠切除引線相間故 障。220kV線路已按雙重化配置，220kV母線也接雙重比配置。用于另序差動(dòng)保護(hù)的各側(cè)CTCT,必須選用相的變比。CH2引線相間故障相率小，500kV相間7.5m，220kV相間3.5m。500kV、220kV主要故障是單相接地和相間接地故障，這種故障主要由接地保護(hù)完成。因此，目前500kV變壓器僅在高、中壓側(cè)各配一套帶偏移特性的阻 抗保護(hù)，低壓側(cè)配電流電壓保護(hù)。方向：220kV阻抗，正方向

27、指向變壓器，反向10%偏移到母線220kV 5、接地后備保護(hù)5.1接地阻抗保護(hù)，一般裝于高、中壓側(cè)，方向與相間阻抗相同。5.2另序電流方向保護(hù)（普通變壓器不帶方向）5.2.1普通三繞組變壓器500kV接地保護(hù)另序過(guò)流保護(hù)分為二段：I段與500kV出線另序I段配合，若500kV為雙母線或單相分段接線，則從h大于線路另序I段時(shí)限，跳母聯(lián)或分段開(kāi)關(guān)跳t t跳500kV側(cè)開(kāi)關(guān)，t t皿跳主變各側(cè)。1若為12開(kāi)關(guān)接線，t ti線路另序I段時(shí)限跳500kV側(cè)開(kāi)關(guān)t t時(shí)限跳主變各側(cè)皿段按躲線路出口相間短路的不平衡電流整定以大于t t皿時(shí)限跳主變?nèi)齻?cè)220k V側(cè)另序過(guò)流保護(hù)：500kV變壓的220kV中性

28、點(diǎn)是采取分級(jí)絕緣的，允許直接地運(yùn)行和經(jīng) 間隙接地運(yùn)行，一般裝二套另序過(guò)流（裝一套用定位切換） ，其段數(shù)和 動(dòng)作時(shí)間與500kV另序過(guò)流相同。5.2.2自耦變壓器的接地保護(hù)：有兩個(gè)特點(diǎn)：1）自耦變壓器高、中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有其公接地中 性點(diǎn)，當(dāng)高壓側(cè)或中壓側(cè)單相接地時(shí)，另序電流可以在高、中壓之間流 動(dòng)，流經(jīng)中性點(diǎn)的另序電流大小，隨短路點(diǎn)的位置和系統(tǒng)動(dòng)量另序阻抗 有關(guān)。2）自耦變壓器另序電流保護(hù)需加方向兀件。自耦變壓器另序保護(hù)的接線為其它與普通三繞組變壓器相同6、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)：變壓器繞組的感應(yīng)電壓V=4V=444fwBs44fwBs 1010f頻率，s s鐵芯面積，w w線圈匝數(shù)，B磁通密度810

29、v八BK 4.44WS t t一般大型變壓器鐵芯正常工作磁密比較高（1.7-1.8）,T接近飽和狀 態(tài)（1.8-1.9）,磁化曲線硬，過(guò)勵(lì)磁時(shí)，鐵芯飽和，勵(lì)磁阻抗下降，激磁 電流增加，當(dāng) 達(dá)到1.3-1.4；時(shí)，I Jle一般廠家對(duì)變壓器過(guò)勵(lì)磁都進(jìn)行時(shí)間限制，以下是法國(guó)、日本變壓 器過(guò)勵(lì)磁特性：法國(guó)日本允許時(shí)間長(zhǎng)期20min1minPS1s允許時(shí)間長(zhǎng)期10min3min一般裝在500kV側(cè)、220kV調(diào)壓影響定值，分兩段，一段報(bào)警，一段 延時(shí)跳閘。微機(jī)變壓器保護(hù)，過(guò)勵(lì)磁設(shè)計(jì)成反時(shí)間特性。7、自耦變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)自耦變壓器高、中、低壓繞組的容量比100/100/3050,高、中變比 為2,其公繞

30、組長(zhǎng)期允許的電流與高壓繞組相同。1）中、低同時(shí)向高壓側(cè)送負(fù)荷，開(kāi)壓變壓器，高壓、低壓側(cè)均裝過(guò) 負(fù)荷保護(hù)。2）高同時(shí)向中壓、代壓側(cè)供負(fù)荷，降壓變壓器，高、低壓側(cè)裝過(guò)負(fù) 荷。3）低壓向高壓、中壓側(cè)供負(fù)荷，高、低裝過(guò)負(fù)荷。4）高、低同時(shí)向中壓側(cè)供負(fù)荷，或中壓側(cè)向高壓側(cè)、低壓側(cè)輸送功 率，其公繞組容易過(guò)負(fù)荷。過(guò)負(fù)荷保護(hù)可采用單相式，用于發(fā)信號(hào)。正常運(yùn)行時(shí)，起始負(fù)荷的等效起始電流Ie,Ie起始二Q2g. li。變壓器允許過(guò)負(fù)荷時(shí)間（小時(shí)）起始負(fù)荷倍數(shù)過(guò)負(fù)荷倍數(shù)=（負(fù)荷電流/定額電流）1.11.21.30.7541.20.54.51.50.58低壓繞組過(guò)電流保護(hù)T1時(shí)間跳低壓開(kāi)關(guān)，T2時(shí)間變壓器三側(cè)9公共

31、繞組零序過(guò)電流保護(hù)10變壓器非電量保護(hù)10.1瓦斯保護(hù)：（主保護(hù)）運(yùn)載條件、卄滿載過(guò)電壓倍 數(shù)1.051.11.21.31.4運(yùn)載條件、卄滿載過(guò)壓倍數(shù)1.051.21.3當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生繞組的匝間短路、層間短路、繞組斷線、調(diào) 壓開(kāi)關(guān)接 觸不良、鐵芯故障、絕緣老化、油位降低、套管內(nèi)部故障及油箱 內(nèi)部各種接地和相間故障。其中鐵芯故障、絕緣老化、油位降低 等故障差動(dòng)保護(hù)無(wú)法保護(hù)。工作原理：當(dāng)油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，故障點(diǎn)的電弧 會(huì)使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量氣體，產(chǎn)氣的多少、產(chǎn)氣的速度與 故障的性質(zhì)和嚴(yán)重程度有關(guān)， 瓦斯保護(hù)就是利用反映氣體變化狀 態(tài)的瓦斯繼電器來(lái)保護(hù)的。結(jié)構(gòu)： 當(dāng)前瓦斯繼電器一般采

32、用復(fù)合式結(jié)構(gòu)， 既輕瓦斯采用 開(kāi)口杯、重瓦斯采用擋板，整定：動(dòng)作值按油流速度整定重瓦斯 有強(qiáng)迫油循環(huán)1-.1.5m/s無(wú)強(qiáng)迫油循環(huán)0.6-.1m/s輕瓦斯 按氣體在瓦斯繼電器內(nèi)部占有空間整定 范圍250-300cm3安裝注意事項(xiàng)：安裝時(shí),應(yīng)使油箱本體向油枕方向傾斜1- 1.5%即油枕方向高，油管向油枕方向傾斜2- 4%，以保證變壓 器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，氣體順利進(jìn)入瓦斯繼電器。運(yùn)行注意事項(xiàng)：1)變壓器投入運(yùn)行時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)加用， (大修后也一樣)2)新投產(chǎn)、長(zhǎng)期備用、大修后的變壓器， 在投入正常運(yùn)行后， 應(yīng)根據(jù)各網(wǎng)、省公司運(yùn)行規(guī)程將重瓦斯投信號(hào)48小時(shí)后， 檢查瓦斯繼電器無(wú)氣體再投跳閘。3)在對(duì)變

33、壓器帶電進(jìn)行濾油、補(bǔ)油、換潛油泵、開(kāi)、關(guān)瓦斯 繼電器連接管道上的閥門(mén)時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)停用。4)在瓦斯繼電器二次回路上工作，瓦斯保護(hù)應(yīng)停用 瓦斯保護(hù)反事故措施：1)為防止瓦斯繼電器及接線盒滲水、受潮，應(yīng)加防雨罩并有防振措施。2） 瓦斯繼電器的下浮筒應(yīng)改為擋板、接點(diǎn)改為立式。3） 瓦斯繼電器的引出線應(yīng)采用防油電纜4） 瓦斯繼電器的出口中間繼電器應(yīng)采用大功率繼電器。10.2壓力釋放保護(hù)：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，故障點(diǎn)的電 弧會(huì)使絕緣材料分解并產(chǎn)生大量氣體，使本體內(nèi)部壓力增大，利用壓力釋放閥將油排瀉，防止變壓器爆炸。一般僅發(fā)信號(hào)。10.3溫度保護(hù)：當(dāng)變壓器內(nèi)部油或繞組的溫升超過(guò)廠家規(guī)定值 時(shí)，發(fā)出告

34、警信號(hào)或?qū)⒆儔浩魍＿\(yùn)。國(guó)標(biāo)規(guī)定：變壓器額定使用條件：最高氣溫+40C最高日平均溫度+30C最高年平均氣溫+20C最低氣溫30C自然溫循環(huán)、風(fēng)冷強(qiáng)油風(fēng)冷繞組對(duì)空氣的溫升65C平均值65C平均值繞組對(duì)油的溫升21C平均值30C平均值油對(duì)空氣的溫升44C平均值35C平均值油對(duì)空氣的溫升5555C（最大值）4040C（最大值）為使繞組對(duì)空氣的平均溫升不超過(guò)極限值，在環(huán)溫+40C時(shí) 自然油循環(huán)、風(fēng)冷，頂層油溫升不得超過(guò)95C強(qiáng)返油循環(huán)、風(fēng)冷，頂層油溫升不得超過(guò)80C繞組最熱點(diǎn)溫升，比平均溫升高13C，即65C+13C=78C變壓器的溫度保護(hù)變壓器的發(fā)熱與冷卻： 在運(yùn)行時(shí)，變壓器繞組和鐵芯中的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊?/p>

35、能，使變壓器各部 位溫度增高，鐵芯和繞組的熱量先傳給油，然后通過(guò)外殼和散熱器擴(kuò)散 到周?chē)橘|(zhì)，最熱處在上部。三個(gè)溫度：溫度Qo繞組溫度Qw環(huán)溫Qa兩個(gè)溫升：最大溫升、平均溫升最大溫升：油或繞組最熱處的溫升平均溫升：整個(gè)繞組或全部油的平均溫升不同變壓器有不同的規(guī)定， 并與負(fù)荷相關(guān)負(fù)荷1 00%額定值20分鐘負(fù)荷75%額定值45分鐘負(fù)荷50%額定值60分鐘空載運(yùn)行4小時(shí)此時(shí)應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視上層油溫，其溫升不得大于55C10.4冷卻器全停保護(hù)：(指風(fēng)扇、油泵均停)冷卻器全停+30分+75C跳閘。非電量保護(hù)除瓦斯必須投入跳閘外，溫度、壓力、冷卻器全停等保 護(hù)各網(wǎng)省局有不同要求。變壓器保護(hù)運(yùn)行注意的一些問(wèn)題：

36、1)當(dāng)差動(dòng)保護(hù)發(fā)出CT斷線告警信號(hào)時(shí)，應(yīng)立即停用該保護(hù)，并 查找原因。2)當(dāng)保護(hù)發(fā)出PT斷線告警信號(hào)時(shí)，應(yīng)立即停用阻抗保護(hù)、過(guò)勵(lì) 磁保護(hù)，并查找原因。3)新投入變壓器或大修后投入變壓器，應(yīng)檢查瓦斯管道上的閥 門(mén)在打開(kāi)狀態(tài)，呼吸器工作正常，其全套保護(hù)應(yīng)加用，待運(yùn)行正 常后再按有關(guān)規(guī)定將重瓦斯保護(hù)改投信號(hào)4)變壓器重瓦斯保護(hù)不能啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)。5)變壓器瓦斯保護(hù)接線盒應(yīng)有防雨措施。6)對(duì)運(yùn)行變壓器進(jìn)行補(bǔ)油、濾油等工作時(shí)，應(yīng)停用瓦斯保護(hù)。7)在瓦斯保護(hù)二次回路上工作時(shí)，應(yīng)停瓦斯保護(hù)。8)變壓器雙母線接線側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)并解 除復(fù)壓閉鎖。 (變壓器低壓側(cè)故障，中壓側(cè)復(fù)壓元件靈敏度不

37、夠。)BP-2B開(kāi)關(guān)失靈是利用變壓器啟動(dòng)中壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈的另一對(duì)接點(diǎn) 開(kāi)人BP-2B裝置，當(dāng)此接點(diǎn)開(kāi)人時(shí)，復(fù)壓閉鎖解除RCS-915是利用變壓器啟動(dòng)中壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈保護(hù)支路KG字來(lái)解除復(fù)壓閉鎖。9）變壓器保護(hù)啟動(dòng)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，應(yīng)加零序、負(fù)序、低功率因 數(shù)等作為相電流輔助判據(jù)。第四部分 母線保護(hù)的配置500KV母線保護(hù)的配置：1. 500KV母線保護(hù)的特點(diǎn)：a）母線發(fā)生短路的機(jī)率比線路少，但母線故障不能迅速可靠切除, 對(duì)系統(tǒng)的影響大。b） 500KV母線大多采用一個(gè)半開(kāi)關(guān)接線，母線故障，保護(hù)動(dòng)作切 除時(shí)，可不中斷對(duì)用戶供電，即不怕誤動(dòng)，怕拒動(dòng)。c）母線運(yùn)行方式變化大，在最大 運(yùn)行方式下發(fā)生區(qū)外故

38、障時(shí)，CT可能飽和，不平衡電流大；最小運(yùn)行方式，區(qū)內(nèi)故障時(shí)，短路電流可 能較小，靈敏度不夠。2.500KV一個(gè)半開(kāi)關(guān)接線母差保護(hù)配置：一般配置兩套母差保護(hù)3.220kV母線保護(hù)的特點(diǎn)：a）母線發(fā)生短路的機(jī)率比線路少，但母線故障不能迅速可靠切除，對(duì)系統(tǒng)的影響大。b）220kV母線大多采用雙母線接線，母線故障，保護(hù)動(dòng)作切除時(shí), 中斷對(duì)用戶供電，即怕誤動(dòng)，也怕拒動(dòng)，需加復(fù)合電壓閉鎖。c）母線運(yùn)行方式變化大，在最大 運(yùn)行方式下發(fā)生區(qū)外故障時(shí)， 可能飽和，不平衡電流大；最小運(yùn)行方式，區(qū)內(nèi)故障時(shí)，短路電流可能 較小，靈敏CT度不夠。4.20KV雙母線接線母差保護(hù)配置：一般配置兩套母差保護(hù)（對(duì)于TA二次回路

39、采用硬接點(diǎn)切換的保護(hù), 按每段母線配置，微機(jī)型母差保護(hù)以雙母線或雙母線分段為單元配置）4.微機(jī)型母線差動(dòng)保護(hù)應(yīng)具備的主要功能：4.1母線運(yùn)行方式變化時(shí)，自適應(yīng)能力。4.2.倒母操作時(shí)，保護(hù)無(wú)需退出。4.3無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)切換差動(dòng)電流回路和差動(dòng)出口回路4.4抗CT飽和能力強(qiáng)。4.5母線上各線路單元CT變比可任意選擇，可由用戶在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定。4.6適時(shí)監(jiān)視CT,PT二次回路，開(kāi)關(guān)量輸入回路。4.7母線故障應(yīng)能正確選擇故障母線。4.8母聯(lián)失靈（死區(qū)）保護(hù)回路4.9母線充電保護(hù)4.10復(fù)合電壓閉鎖4.11 CT斷線閉鎖，PT斷線告警回路4.12斷路器失靈保護(hù)功能BP-2A微 機(jī) 母 線 差 動(dòng) 保 護(hù) 簡(jiǎn) 介L(zhǎng)

40、J U U LJ U一、裝置的主要特點(diǎn)1）采用復(fù)式電率差動(dòng)原理，區(qū)外故障時(shí)，有極強(qiáng)的制動(dòng)特性，區(qū) 內(nèi)故障時(shí)，靈敏性高。2）具有母線運(yùn)行方式變化時(shí)，自適應(yīng)能力，倒母操作時(shí)，保護(hù)無(wú) 需退出，無(wú)觸點(diǎn)自動(dòng)切換差動(dòng)電流回路和差動(dòng)出口回路。3）以大差動(dòng)判別故障，各段小差動(dòng)選擇故障母線。4）完善的保護(hù)方案，抗CT飽和能力強(qiáng)。5）母線上各線路單元CT變比可任意選擇，可由用戶在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定6）適時(shí)監(jiān)視CT,PT二次回路，開(kāi)關(guān)量輸入回路。二、裝置的主要功能1）母線分相比率差動(dòng)保護(hù)2）失靈保護(hù)的出口回路3）母聯(lián)失靈（死區(qū)）保護(hù)回路4）母線充電保護(hù)5）復(fù)合電壓閉鎖6）CT斷線閉鎖，PT斷線告警回路四、裝置的基本原理1）復(fù)

41、式比率制動(dòng)原理：動(dòng)作判據(jù)人色I(xiàn)dId setset“丄一Kr0 0的，即條件不滿足，不誤動(dòng)。Ir2）區(qū)內(nèi)故障時(shí)Ir K Kr可信動(dòng)作Ir Id五、母線差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成a）大差動(dòng)回路，雙母線上除母聯(lián)開(kāi)關(guān)CT,和分段開(kāi)關(guān)CT外其余各 元件CT量均采集，構(gòu)成差動(dòng)。b）各段母線小差動(dòng)，連接該段母線上的所有元件CT,含與該段母 線相連的分段和母聯(lián)CT。c）大差判別區(qū)內(nèi)，區(qū)外故障，小差選擇故障母線。d）小母差經(jīng)母線刀閘位置的選擇電流回路。e）動(dòng)作邏輯母聯(lián)失靈保護(hù)（含死區(qū)保護(hù)）母線保護(hù)動(dòng)作跳母聯(lián)開(kāi)關(guān)。若母聯(lián)開(kāi)關(guān)失靈或在死區(qū)范圍，則由母 聯(lián)失靈保護(hù)，跳另一母線。線路失靈保護(hù)出口邏輯ih失靈的復(fù)合電壓定值與母差的

42、復(fù)合電壓定值不一致，可單獨(dú)整定1 1）母線充電及過(guò)流保護(hù)獰撕qLJ3】0強(qiáng)=t:用-2 2）CTCT、PTPT 次斷線閉鎖 母線中阻抗差動(dòng)保護(hù)（即電壓差動(dòng)）1 1、原理CTCT 不飽和時(shí)， 流入母線的電流等于流出母線的電流,該支路互感器飽和，一次電流部分進(jìn)入壓力磁回路El?IhI13LI L2 LJ1MOT1LiIL衛(wèi)TJ TJ*：“：卜】Ofa a） 正常運(yùn)行和外部故障電流/ /電壓型差動(dòng)均不動(dòng)作。b b）某支路出口區(qū)外故障,不平衡電流增加。1動(dòng)作分析：假設(shè)半周內(nèi)的正方向如上圖，若 LXLX、D D 點(diǎn)故障，lA3IB3由 P P 點(diǎn)流經(jīng)H+肥+陰i i 2-or-nn12xv rp；Q2H

43、L=&i r-mI- -CTCT 等值電路則 I I： * * I I；C3=故障電流電流差動(dòng)誤動(dòng) 電壓差動(dòng)繼電器因內(nèi)阻高，使 I I： T T：匚 3 3 流入 I I：的二次繞組，此時(shí)只要保證該在二次繞組上產(chǎn) 生的電壓 繼電的動(dòng)作電壓，電壓差動(dòng)繼電器不誤動(dòng)C C:內(nèi)部故障I I： 7 7： 7 7； T T：= =故障電流，同時(shí)流向 M M 點(diǎn)，所有 CTCT 二次均工作在接近開(kāi)路狀態(tài), 產(chǎn)生高電壓使繼電器動(dòng)作。中阻抗母線差動(dòng)保護(hù)（制動(dòng)特性母線差動(dòng)保護(hù)）n動(dòng)作原理Z Z I I r r - - R Ril lrmcp皂 I I。r:inZ Z I I r r -R-R l lrHI

44、HI。r耳K Ki K K2制動(dòng)系數(shù)I Io最小動(dòng)作電流ili21 12Rr2Rr （自動(dòng)電阻）然后分為 2 2 路，一路經(jīng) R Rd3差動(dòng)回路-N-N 點(diǎn)，另一路電流 1x3經(jīng)另半個(gè)1 制動(dòng)電阻 尹 r r M M，只要增大 R Rd3, Idi增大 Ix3，從而使丨 VOPVOP | | VrVr 丨繼電器不1 1動(dòng)，若在母線上故障，所有電流經(jīng) 2Rr2Rr R Rd3I VOPVOP | Io戶N、IN S i；| A DIT+DION、, N、IASAL K SAL動(dòng)作判據(jù)：戶J=1_DIT差流浮動(dòng)門(mén)坎DI o差流固定門(mén)坎母差另設(shè)一段后備，當(dāng)抗飽和母差動(dòng)作（當(dāng)TA飽和檢查為內(nèi)部故障且無(wú)

45、母線跳閘，250ms后跳母線上所有元件）檢測(cè)CT飽和的原理：1、（1）母線內(nèi)部故障、差流、U、Z母線區(qū)外故障，U、Z同時(shí)動(dòng)作，差流在前5ms不動(dòng)因CT未飽和，5ms后差流才會(huì)動(dòng)作、。2、（1） TA飽和時(shí)差流波形畸變有諧波分量有線性變化區(qū)(K = 0.2)BLCDfBLCDABLCDABLCD1AZU,加權(quán)算法sw跳I母線（無(wú)諧波）諧波制動(dòng)開(kāi)放-BLCD -6U,-1PH -1 wVlBLCD,母差保護(hù)工作框圖閉鎖母差母聯(lián)充電保護(hù)母聯(lián)|.4lB lcswlo0300ms.為記憶300ms開(kāi)放充電保護(hù)跳母聯(lián)（不經(jīng)復(fù)壓閉鎖）母聯(lián)進(jìn)流保護(hù)邏輯圖母聯(lián)失靈保護(hù):母聯(lián)失靈保護(hù)邏輯圖切除兩極母線第五部分變電

46、站的二次設(shè)備及回路1、電力系統(tǒng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備的分類(lèi)：1）一次設(shè)備：主變壓器、電流互感器、電壓互感器、靜止補(bǔ)償電 容器、開(kāi)關(guān)、刀閘、電抗器、母線、阻波器、結(jié)合電容器、避雷器等， 發(fā)送分配電能。2）二次設(shè)備：對(duì)電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備的運(yùn)行工況進(jìn)行控制測(cè)量、保護(hù)和監(jiān)視的設(shè)備叫二次設(shè)備。包括：繼電保護(hù)、測(cè)量?jī)x表、控制開(kāi)關(guān)、 按鈕、端子箱、控制電絲、故障錄波器、事件記錄器、RTU裝置、綜合自動(dòng)化、信號(hào)報(bào)警裝置、變壓器冷控設(shè)備、調(diào)壓開(kāi)關(guān)的控制元件等，防 誤閉鎖裝置，包括給二次設(shè)備供電的蓄電池、充電的整流器等。3）二次回路、聯(lián)結(jié)二次設(shè)備的回路，即二次回路。2、二次回路的劃分交流電流回路1按電源的性質(zhì)分交

47、流電壓回路直流回路（保護(hù)回路測(cè)量回路 控制回路2按回路的作用分信號(hào)回路RTU回路電源回路 防誤閉鎖回路變電站的二次回路介紹一、500kV變電站安裝單位的劃分劃分安裝單位，是為了便于在回路上分組，方便設(shè)計(jì)和運(yùn)行。11）500kV l2斷路器接線安裝單位劃分2)220kV雙母帶旁路安裝單位的劃分安裝單位劃定后，把同一單位的保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)回路及二 次設(shè)備放在同一個(gè)安裝單位之內(nèi)，保護(hù)和控制可共直流電源二、交流電壓回路11) 500kV 12按線PT配置2) 220kV雙母線PT配置。500kV每條線路配三相CVT，母線配單相CVT(作測(cè)量和同期用)112斷路器接線電壓互感器的配置圖200kV按

48、母線配三相CVT，每年出線配單相CVT，作同期220k V保護(hù)、測(cè)量要進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)切換。典型的二次回路介紹：1、交流電壓回路：a）電容式電壓互感器原理接線圖：b）用于500kV線路及變壓的等設(shè)備單元alTxl 一IR1V Vc2CVCVi二 KVKViC CiC C2K分壓比C CiC C1C C2三個(gè)二次繞組準(zhǔn)確級(jí)不一樣，0.5,測(cè)量，1.3P級(jí)保護(hù)c）用于220kV雙母線時(shí)d）電壓二次回路應(yīng)注意的問(wèn)題1二次側(cè)中性點(diǎn)按地的問(wèn)題2電壓回路及充電的問(wèn)題33U。的電線與主二次繞組地分開(kāi)的問(wèn)題三、交流電流的回路11）500kV 12開(kāi)關(guān)接線CT的幾種二次接線。R1 +-niu_ zi叮；H-l I

49、； ：R1 +APTBITI- -：.對(duì)于四CT配置，每組CT6個(gè)二次繞組，3CT配置中間斷路器，CT配7個(gè)二次繞組。2）和電流對(duì)測(cè)量和保護(hù)的影響a）正常兩開(kāi)關(guān)CT均運(yùn)行時(shí)，CT鐵芯不飽，壓力互補(bǔ)阻抗大（幾千 歐）吸取電流較小可忽略。b）某一開(kāi)關(guān)停電時(shí)，該CT二次繞組，成為另一個(gè)的負(fù)載，此時(shí)流 過(guò)、停用CT二次繞組的電流為激力，電流為吸取電流，使測(cè)易能誤差。c）對(duì)于TPY繞組，鐵芯未飽和時(shí)，每臺(tái)CT歸算到二次的壓力磁電抗 大約為1200Q2000Q,而電流互感器負(fù)載阻抗約為15Q,兩CT關(guān)聯(lián)后 也有6001000W。所以在短路時(shí)，對(duì)保護(hù)的影響不大。SnokVo-mroooo.口L(p-4卜）線

50、路串電流互感器配置圖串感器配置圖線路變壓器串電流矢罠棉護(hù)夫貳孤護(hù)SnokVd）當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)停運(yùn)行時(shí)，其二次壓力磁阻抗大，接點(diǎn)電壓高，對(duì)保 護(hù)裝置的影響也不是很大。所以一般不退出運(yùn)行。e）和電流有兩種接法：在端子箱在保護(hù)裝置四、同期回路1一500kV 12接線方式的同期回路接線較復(fù)雜，一個(gè)完整串，有可能連接四個(gè)能相互分開(kāi)的電源系統(tǒng)，兩個(gè)母線和兩條線路上圖接線，雖然設(shè)計(jì)和施工復(fù)雜，但是運(yùn)行方式靈活，任何一臺(tái)開(kāi) 關(guān)均可同期有一種簡(jiǎn)化同期的接線，只考慮兩臺(tái)邊開(kāi)關(guān)作為指定的同期 開(kāi)關(guān)可以簡(jiǎn)化回路。五、防誤電氣閉鎖回路禾U用刀閘、地刀、開(kāi)關(guān)的輔助接點(diǎn)，按操作閉鎖條件接入刀閘開(kāi)關(guān) 或電磁鎖回路閉鎖，現(xiàn)在的微機(jī)

51、實(shí)際不用此接線。220kV斷路器失靈保護(hù)回路:*戦癢*D駭加全站按母線配置斷路失靈保護(hù)出口回路，經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖500kv變電站直流系統(tǒng)一.直流負(fù)荷：變電站繼電保護(hù)、控制設(shè)備、計(jì)算和監(jiān)控系統(tǒng)、UPS電源、RTU、信號(hào)報(bào)警裝置等設(shè)備的運(yùn)行工況直接影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為此， 有關(guān)規(guī)程規(guī)定此類(lèi)設(shè)備的工作電源采用直流供電方式。正常運(yùn)行時(shí)，由 站內(nèi)所用交流經(jīng)充電、浮充電設(shè)備提供直流電源。當(dāng)變電站所用交流全 停或充電、浮充電設(shè)備故障時(shí)，由蓄電池供電，以保證電源的可靠性。一、 流系統(tǒng)接線：500kv變電站直流系統(tǒng)，典型設(shè)計(jì)為二電三充模式。經(jīng)分控屏的輔 射供電模式。正常運(yùn)行時(shí)，兩組電源無(wú)任何電的聯(lián)系以滿足保

52、護(hù)雙重化 的要求。500kv變電站直流系統(tǒng)工作電壓：強(qiáng)電110v或220v，弱電48v三、直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視變電站直流系統(tǒng)為非接地系統(tǒng)。為了監(jiān)視測(cè)量直流系統(tǒng)的絕緣狀況，在直流系統(tǒng)中設(shè)置絕緣監(jiān)視裝置，監(jiān)視絕緣狀況。其原理圖如下：+LOOOn o WOO11XJJXJJ正常運(yùn)行時(shí)，處在R1、R2與RM+、RM-的平衡電橋上。當(dāng)直 流系統(tǒng)正極或負(fù)極絕緣下降時(shí)（220v下降到25kQ,110v下降到7kQ） 發(fā)直流系統(tǒng)接地告警信號(hào)。XJJ為高阻抗、電壓繼電器，其阻值選擇當(dāng) 直流系統(tǒng)任一點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí)，流過(guò)XJJ的電流小于3mA。以在跳閘 線圈TQ處發(fā)生接地時(shí)TQJ誤動(dòng)作。直流接地的測(cè)量原理：若負(fù)極接

53、地，電阻為20 kQ。若短接負(fù)極1000Q電阻，調(diào)節(jié)R滑 動(dòng)電阻器，使電橋平衡，則可判斷直流接地電阻值。四、直流接地的危害使保護(hù)誤動(dòng)使保護(hù)拒動(dòng)造成保險(xiǎn)熔斷五、直流接地的查找:暫斷電流法：根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判斷可能發(fā)生接地的支路，將該支路短時(shí)斷電。但注 意：應(yīng)先停用保護(hù)出口壓板，調(diào)度可提醒運(yùn)行人員先查 的回路電源替代法：110VJ#電池+ 一負(fù)荷110V 3#電池+ -用微機(jī)和絕緣監(jiān)測(cè)裝置查找測(cè)量相序、相位在三相電力系統(tǒng)中各相電壓或電流按其先后順序分別到達(dá)最大值 的順序， 叫相序，三相電壓或電流在同一時(shí)間所處的位置，就是相位 對(duì)稱平衡的三相電力系統(tǒng)，其三相電壓或電流的相位相差120度。在三相電力系統(tǒng)中

54、，規(guī)定以A、B、C（黃、綠、紅）標(biāo)記區(qū)分三相 相序。當(dāng)它們到達(dá)到達(dá)最大值的順序?yàn)锳、B、C時(shí)，我們叫它正序，當(dāng) 它們到達(dá)到達(dá)最大值的順序?yàn)锳、C、C時(shí)，我們叫它負(fù)序。三相電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)、變壓器、線路能否并列運(yùn)行，其重 要條件是：三相相序相同、相位一致。否則，將造成電力系統(tǒng)短路故障 或在發(fā)電機(jī)、變壓器、線路并列運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生環(huán)流。相序還影響電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。所以三相電力系統(tǒng)在新設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、線路）投入運(yùn)行或一次設(shè)備改接線后投入運(yùn)行時(shí)，要進(jìn)行相序、相位測(cè)量。 測(cè)量相序的方法：1）380V及以下的系統(tǒng)，可直接用相序表測(cè)量。2）高壓系統(tǒng)，可在TV的二次側(cè)測(cè)量。測(cè)量相位的方法：1）利用單相TV直接測(cè)量高壓側(cè)相位，（直接電聯(lián)系的系統(tǒng)）2）利