可再生能源發(fā)電接入系統(tǒng)的 變壓器保護(hù)配置與整定

1、可再生能源發(fā)電接入系統(tǒng)的變壓器保護(hù)配置與整定上海電力學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：可再生能源發(fā)電接入系統(tǒng)的變壓器保護(hù)配置與整定院部：電氣工程學(xué)院專業(yè)年級：電氣工程及其自動化 2014屆學(xué)生姓名：姚金劍學(xué)號：20101216指導(dǎo)教師：高亮2013年6月16日【摘 要】 本文基于教科書上的內(nèi)容，基于繼電保護(hù)整定配置的基本原則和要求，對中小容量可再生能源并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計選擇一次系統(tǒng)的運(yùn)行方式；利用電力仿真軟件ETAP，仿真出各短路點(diǎn)的短路電流，選擇二次繼電保護(hù)，主變、配變保護(hù)配置，繼電保護(hù)的整定計算原則；變壓器主保護(hù)為電流差動保護(hù)，做出整定計算，后備保護(hù)為復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)，并作出整定計算；

2、對變壓器保護(hù)計算實(shí)例進(jìn)行整定計算，填寫保護(hù)定值單，在RCS-9671及RCS-9682變壓器保護(hù)測試裝置上分別對主保護(hù)和后備保護(hù)進(jìn)行測試分析。并在最后對本次設(shè)計進(jìn)行總結(jié)，展望繼電保護(hù)整定計算未來的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；保護(hù)原理；保護(hù)配置；整定計算【Abstract】 Based on the content of textbooks, based on the basic principles and requirements relay setting configurations ，designing and choosing primary system operation mod

3、e for small and medium capacity for renewable energy and power generation system , using the ETAP simulation software for electricity , simulating out short-circuit current is calculated for each point of the short circuit, select a kind of secondary relay protection, transformer, distribution trans

4、former, segmented protection configuration; the current differential protection is transformer primary protection, and setting calculations, overcurrent protection of composite voltage start is the back-up protection, and setting calculation; make protection calculation to fill in the protection set

5、ting list，and make analyses and tests for primary protection and back-up protection on RCS-9671 and RCS-9682 transformer protection testing device. Finally，there will be a summary for this design, prospecting the future direction of relay protection calculation.Key Words: Protection; Protection calc

6、ulation; Protection configuration; Theoretical ProtectionI目錄1緒論11.1選題背景與意義11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀51.3本文的主要工作71.4繼電保護(hù)整定計算的目的及基本要求82原理102.1縱差保護(hù)整定計算內(nèi)容102.2短路電流計算112.3縱差保護(hù)動作特性參數(shù)的計算112.4 過電流保護(hù)132.5 復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)152.6變壓器瓦斯保護(hù)163變電站設(shè)計173.1系統(tǒng)圖173.2選擇運(yùn)行方式183.3短路電流的仿真計算183.3.1大方式183.3.2小方式183.4保護(hù)配置183.5保護(hù)定值計算193.5.1相關(guān)參數(shù)計算1

7、93.5.2主變縱差動保護(hù)193.5.3主變復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)213.5.4配變縱差動保護(hù)223.5.5配變復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)244RCS9671變壓器差動保護(hù)測試實(shí)驗(yàn)264.1RCS-9671CS變壓器差動保護(hù)邏輯框圖264.2 比例制動式差動保護(hù)計算274.3 裝置接線端子及說明274.4裝置參數(shù)及整定說明294.5保護(hù)定值列表304.6運(yùn)行方式控制字314.7變壓器差動保護(hù)測試實(shí)驗(yàn)315RCS9682變壓器后備保護(hù)測試實(shí)驗(yàn)325.1RCS9682裝置邏輯框圖325.2裝置背板端子及說明335.3保護(hù)定制表345.4RCS9682變壓器后備保護(hù)測試實(shí)驗(yàn)366總結(jié)376.1對本次

8、整定分析的總結(jié)376.2繼電保護(hù)整定計算的發(fā)展展望37致謝39參考文獻(xiàn)40附錄整定計算實(shí)例及詳細(xì)仿真過程41附錄2上機(jī)實(shí)驗(yàn)報告491.RCS9671上機(jī)實(shí)驗(yàn)報告492.RCS9682上機(jī)實(shí)驗(yàn)報告52III1緒論1.1選題背景與意義能源是一個國家、地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)?？稍偕茉吹确植际侥茉词侵悄茈娋W(wǎng)建設(shè)的一個重要組成部分。智能電網(wǎng)包括電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度6大環(huán)節(jié)，其中發(fā)電機(jī)環(huán)節(jié)是智能電源的源頭。加快智能電網(wǎng)建設(shè)，提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力，以滿足國家快速增長的能源需求，保障能源安全，由于我國能源消耗70%以上為化石能源煤炭，煤炭的過量消耗必然會產(chǎn)生環(huán)境污染等諸多問題，

9、但是可再生能源是取之不盡用之不竭的，因此我國未來能源消費(fèi)機(jī)構(gòu)將朝清潔化、低碳化方向發(fā)展，以可再生能源為主體的分布式能源系統(tǒng)將具有更廣闊的發(fā)展空間。可再生能源是指自然界中可以不斷利用、循環(huán)再生的一種能源，例如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、海洋能、潮汐能、地?zé)崮艿?。太陽能一般指太陽光的輻射能量。在太陽?nèi)部進(jìn)行的由“氫”聚變成“氦”的原子核反應(yīng)，不停地釋放出巨大的能量，并不斷向宇宙空間輻射能量，這種能量就是太陽能。太陽內(nèi)部的這種核聚變反應(yīng)，可以維持幾十億至上百億年的時間。太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學(xué)利用等。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。

10、太陽能熱水器是利用太陽光的熱量加熱水的裝置，是目前應(yīng)用最普遍的太陽能光熱利用方式之一。太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源利用方式。使用太陽電池，通過光電轉(zhuǎn)換把太陽光中包含的能量轉(zhuǎn)化為電能。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三米（微風(fēng)的程度）以上的風(fēng)速，便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量大小不穩(wěn)定，故其輸出的是1325V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶

11、里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。以光伏發(fā)電為例，光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能電池發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電，并且實(shí)現(xiàn)既向負(fù)載供電，又向電網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)主要由光伏列陣、并網(wǎng)逆變器、控制器、繼電保護(hù)裝置組成。大規(guī)模的光伏并網(wǎng)電站不能像目前已投入的屋頂光伏系統(tǒng)一樣，通過380V低壓配電線路直接接入本地配電網(wǎng)，而是要通過升壓變壓器，以中壓或高壓接入輸電網(wǎng)絡(luò)，結(jié)構(gòu)如圖1：DC/DCDC/DCPVDC/DCPV輸電網(wǎng)PVDC/DC PVDC/DCDC/DC 變壓器圖1-1 大型光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 隨著電力用戶對供電的要求越來越高，尤其是近幾年來世界范圍內(nèi)接連幾次發(fā)

12、生大面積停電事故以后，在保證可靠性和電能質(zhì)量方面，集中式大電網(wǎng)逐漸呈現(xiàn)出自身的一些弊端。同時，各國現(xiàn)在越來越重視環(huán)境保護(hù)，能源短缺致使各國的能源顯得更加珍貴，在這種狀況下，分布式電源由于清潔無污染、較高的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)獲得了飛速發(fā)展，是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充和有效支撐。但是在分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行后，配電網(wǎng)原有的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，配電網(wǎng)中的潮流分布以及故障時短路電流的方向、大小和持續(xù)時間等也都將發(fā)生變化。因此保護(hù)裝置的配備和整定動作值會受到影響2。大電網(wǎng)在過去數(shù)十年里體現(xiàn)出來的優(yōu)勢使其得以快速發(fā)展，成為主要的電力供應(yīng)渠道。然而，集中式大電網(wǎng)也存在一些弊端:成本高、運(yùn)行難度越來越大。全球發(fā)生了幾次

13、大面積停電事故，表明大電網(wǎng)在安全性和可靠性方面己經(jīng)不能滿足社會日益增長的需求。最嚴(yán)重的是，當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害或者大面積電網(wǎng)故障的緊急情況下，醫(yī)療、金融、軍事等系統(tǒng)突然中斷電力供應(yīng)，不論是經(jīng)濟(jì)方面還是社會的穩(wěn)定方面，都會遭受一定的破壞。因此，人們開始對電力系統(tǒng)的發(fā)展模式另辟蹊徑。2003年美加大停電以后，國際上的專家們得出了一個結(jié)論一一發(fā)展分布式電源比通過改造電網(wǎng)來加強(qiáng)安全更加簡便、快捷。2008年冬天我國南部發(fā)生的雪災(zāi)也透露了一個信號，在全面建設(shè)比較集中的大電網(wǎng)的時候，也應(yīng)該發(fā)展一些分布式電源，這些分布式電源作為大電網(wǎng)的后備電源，在大電網(wǎng)發(fā)生故障的時候可以為附近用戶提供基本的電力供應(yīng)。同時，各國現(xiàn)

14、在越來越重視環(huán)境保護(hù)，能源短缺致使各國的能源顯得更加珍貴，在這種狀況下，分布式電源由于清潔無污染、經(jīng)濟(jì)性良好及可靠性比較高等優(yōu)點(diǎn)在近年來發(fā)展迅速，很好地支撐了大電網(wǎng)的運(yùn)行，彌補(bǔ)了大電網(wǎng)的部分缺陷。全世界大部分的國家在面臨著同樣困境的時候，都逐漸開始重視發(fā)展分布式電源技術(shù)。然而分布式電源也存在一些缺點(diǎn)。首先，分布式電源對大電網(wǎng)來說是一個不可控源，因此大系統(tǒng)往往采取限制、隔離的方式來處置分布式電源，以期減小它對大電網(wǎng)的沖擊。其次，目前配電系統(tǒng)多為單電源輻射狀結(jié)構(gòu)，功率流動也為單向固定路徑，因此分布式電源在并網(wǎng)運(yùn)行時就會和負(fù)荷較類似，即它的裝機(jī)容量很小，這就極大限制了分布式電源的特點(diǎn)和優(yōu)勢。然而隨著

15、電力電子接口技術(shù)的不斷發(fā)展，又出現(xiàn)了一個新興的概念:微型電網(wǎng)。微型電網(wǎng)簡稱微電網(wǎng)或者微網(wǎng)，它將分布式電源、負(fù)荷、控制元件及儲能元件等結(jié)合，形成一個單一的整體，這個整體是可控的，向用戶供給電能和熱能。微電網(wǎng)比傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)距離負(fù)荷更近，不存在遠(yuǎn)距離高壓以及超高壓輸電情況，輸電線路上的損耗大大降低，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。由于兼具發(fā)電、供熱、制冷等多種服務(wù)功能，分布式發(fā)電可以有效實(shí)現(xiàn)能源的階梯利用。微電網(wǎng)可以很好地協(xié)調(diào)控制分布式電源，使分布式電源的優(yōu)勢完全被挖掘出來，減輕了大電網(wǎng)對分布式電源的控制負(fù)擔(dān)。針對我國國情，對比與集中大電網(wǎng)的獨(dú)立運(yùn)行，建設(shè)微電網(wǎng)優(yōu)勢顯著:可以提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，有利于

16、電力系統(tǒng)抗災(zāi)能力建設(shè);可以促進(jìn)可再生能源分布式發(fā)電的并網(wǎng)，有利于可再生能源的發(fā)展;可以提高供電可靠性，保證電能質(zhì)量，有利于提高電網(wǎng)企業(yè)服務(wù)質(zhì)量;可以延緩電網(wǎng)投資，降低網(wǎng)損，有利于節(jié)約型社會建設(shè);可以扶貧，有利于社會主義新農(nóng)村建設(shè)3。配電網(wǎng)一般是單電源、輻射狀網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)的繼電保護(hù)也是以此為基礎(chǔ)設(shè)計的。分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行后，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變，在配電網(wǎng)發(fā)生短路時，除了系統(tǒng)向短路點(diǎn)提供短路電流外，分布式電源也將向短路點(diǎn)提供短路電流，因此改變了配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)短路水平。分布式電源的類型、安裝位置和容量等因素都將對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的正常運(yùn)行造成影響。具體表現(xiàn)在:改變線路的保護(hù)范圍，導(dǎo)致保護(hù)誤動作，影響重

17、合閘，影響分支線路重合器、分段器和熔斷器動作。我國具有特殊國情，尤其是在黨的第十八次代表大會閉幕后，在我國進(jìn)行含分布式電源的配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究是十分必要的，也是十分迫切的4。可再生能源發(fā)電的間歇性主要反應(yīng)在其出力一般是不可預(yù)測和不完全可控的。不可預(yù)測意味著發(fā)電機(jī)的出力不能事前被精確的評估，原因在于它們的出力強(qiáng)烈依賴于天氣等條件。比如對于風(fēng)電和太陽能發(fā)電，它們分別受風(fēng)速和太陽輻射強(qiáng)度的影響。目前己有不少方法預(yù)測可再生能源發(fā)電的出力情況，但所得結(jié)果仍不夠樂觀;不完全可控性則意味著可再生能源發(fā)電的出力不能像傳統(tǒng)電廠一樣可以有目的地調(diào)節(jié)出力大小，其隨機(jī)性比較大。目前，風(fēng)力發(fā)電是可再生能源中發(fā)展最

18、快、最有前景的能源。常用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有如下三種:鼠籠式感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)和雙饋感應(yīng)電機(jī)(Doubly-Fed Induction Machine, DFIM)。在比較舊的風(fēng)電場中，常常使用傳統(tǒng)的鼠籠式感應(yīng)電機(jī)，而近代則傾向于采用兆瓦級的同步電機(jī)或者雙饋感應(yīng)電機(jī)。與其它傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)不同，風(fēng)力發(fā)電的突破并不是由于科學(xué)和技術(shù)的先進(jìn)，而是許多國家的政策所驅(qū)，風(fēng)力發(fā)電被看作是減少溫室氣體排放的一個低成本的有效途徑。然而風(fēng)速的變化常使得風(fēng)力發(fā)電的出力波動較大，影響繼電保護(hù)的正常運(yùn)作。方向過電流繼電器常用于保護(hù)配電系統(tǒng)以解決潮流反向問題，如何為該類繼電器選擇合適的整定值來清除各種系統(tǒng)故障是項(xiàng)十分重要的工

19、作。為了解決上述可再生能源間歇性出力所引起的相關(guān)保護(hù)問題。變壓器保護(hù)的整定計算：1.11、變壓器縱差保護(hù)縱差保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，主要反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部、套管和引出線的相間和接地短路故障，以及繞組的匝間短路故障。對220500kV變壓器縱差保護(hù)的技術(shù)要求：a)在變壓器空載投入或外部短路切除后產(chǎn)生勵磁涌流時，縱差保護(hù)不應(yīng)誤動作。b)在變壓器過勵磁時，縱差保護(hù)不應(yīng)誤動作。c)為提高保護(hù)的靈敏度，縱差保護(hù)應(yīng)具有比率制動或標(biāo)積制動特性。在短路電流小于起始制動電流時，保護(hù)裝置處于無制動狀態(tài)，其動作電流很小(小于額定電流)，保護(hù)具有較高的靈敏度。當(dāng)外部短路電流增大時，保護(hù)的動作電流又自動提高，使其

20、可靠不動作。d)在最小運(yùn)行方式下，縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)各側(cè)引出線上兩相金屬性短路時，保護(hù)的靈敏系數(shù)不應(yīng)小于2。e)在縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重短路故障時，為防止因電流互感器飽和而使縱差保護(hù)延遲動作，縱差保護(hù)應(yīng)設(shè)差電流速斷輔助保護(hù)，以快速切除上述故障。1.12、縱差保護(hù)整定計算內(nèi)容a)與縱差保護(hù)有關(guān)的變壓器參數(shù)計算，包括變壓器的各側(cè)額定電流，電流互感器和中間電流互感器的變比選擇等。b)短路電流計算。c)縱差保護(hù)動作特性參數(shù)的整定。d)縱差保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)。e)其他輔助驗(yàn)算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的推薦，包括諧波制動比(對諧波制動原理的差動保護(hù))和閉鎖角 (對間斷角原理的差動保護(hù))的推薦。1.13、變壓器分側(cè)差動保護(hù)分側(cè)差

21、動保護(hù)是將變壓器的各側(cè)繞組分別作為被保護(hù)對象，在各繞組的兩端裝設(shè)電流互感器，實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)。這種分側(cè)差動保護(hù)，如同發(fā)電機(jī)定子繞組差動保護(hù)一樣，無須考慮繞組的勵磁涌流、過勵磁、調(diào)壓等的影響。兩側(cè)電流互感器取相同變比并按星形接線。分側(cè)差動保護(hù)接線簡單、可靠，對相間和單相短路靈敏度高，但對匝間短路無保護(hù)作用。1.14、變壓器零序差動保護(hù)220500kV變壓器，單相接地短路是主要故障型式之一。特別是單相變壓器組，變壓器油箱內(nèi)部相間短路不可能發(fā)生。變壓器零序差動保護(hù)就是保護(hù)變壓器單相接地短路而設(shè)置的。零序差動保護(hù)各側(cè)采用變比相同的電流互感器，采用比率制動式或標(biāo)積制動式差動繼電器或差電流繼電器。1.15、變

22、壓器瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種故障的主保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瓦斯保護(hù)應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)瞬時動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。瓦斯保護(hù)動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定。對于容量10MVA以上的變壓器，整定容積為250300ml。瓦斯保護(hù)動作于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過氣體繼電器的油流流速整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導(dǎo)管直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器的型式等有關(guān)。1.16、過電流保護(hù)過電流保護(hù)主要用于降壓變壓器，作為防御外部相間短路引起的變壓器過電流和變壓器內(nèi)部相間短路的后備保護(hù)。過電流保護(hù)的動作電流計算。為了保

23、證選擇性，過電流保護(hù)的動作電流應(yīng)能躲過可能流過變壓器的最大負(fù)荷電流5。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可再生能源是我國重要的能源資源,在滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了很大作用。過去幾年，我國可再生能源產(chǎn)業(yè)有了較全面的發(fā)展，在風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、核能等利用領(lǐng)域都取得了令人欣喜的成績。自20 世紀(jì)80 年代起，風(fēng)電、太陽能、現(xiàn)代生物質(zhì)能等技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)也在政府的支持下穩(wěn)步發(fā)展，水電、太陽能熱水器、風(fēng)電等一些可再生能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)走在世界的前列。我國具備發(fā)展可再生能源的豐富的資源條件和一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，近年來，我國可再生能源產(chǎn)業(yè)處于快速發(fā)展階段。從政策形勢、技術(shù)創(chuàng)新

24、和目標(biāo)規(guī)劃的角度看，我國可再生能源發(fā)展會有一個更具競爭力的前景。由于政府的大力引導(dǎo)和支持，隨著可再生能源法規(guī)體系的逐步完善和應(yīng)對氣候變化的需要，我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度不斷加大，加上市場需求的推動，給我國可再生能源的發(fā)展創(chuàng)造了良好的內(nèi)外部條件。我國可再生能源的發(fā)展已經(jīng)邁上了快車道，取得了令世人矚目的成果。2009 年，我國可再生能源年利用量總計達(dá)2.6 億t 標(biāo)準(zhǔn)煤，約占一次能源消費(fèi)總量的8.34%。2009 年，我國水電裝機(jī)容量1.97 億kW，居世界第一位。風(fēng)電裝機(jī)容量連續(xù)4 年快速增長，達(dá)2 730 萬kW，發(fā)展速度大大超出預(yù)期，新增裝機(jī)容量居世界第一位，總裝機(jī)容量居世界第三位，相當(dāng)于3

25、年前的10 倍。我國太陽能光伏電池和熱水器產(chǎn)量均居世界第一位。太陽能光伏電池年產(chǎn)量達(dá)4 011 MW，為全球份額的40%。太陽能熱水器保有量超過1.45 億m2， 與1998 年的1 500 萬m2 相比，11 年間增長了約10 倍， 居世界第一，占全球使用量的60%以上。生物燃料也在有序發(fā)展。根據(jù)農(nóng)業(yè)部科教司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2009 年全國已累計推廣戶用沼氣池近3 507.03 萬座，年產(chǎn)沼氣達(dá)124.08 億m3；累計建成沼氣工程5.69 萬處，年產(chǎn)沼氣達(dá)9.17 億m3。2009 年燃料乙醇產(chǎn)量為171.2 萬t， 其中非糧燃料乙醇為16.2 萬t。全國乙醇汽油消費(fèi)量約占全年汽油消費(fèi)總量的2

26、5%。2009 年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)總量為412 萬kW。我國地?zé)幔ㄋ┠觊_采量為3.68 億m3，年減少二氧化碳排放量2 500 萬t6。國外起步早，發(fā)展快，含分布式電源的微型電網(wǎng)的概念最早是由美國的電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會提出來的，對于分布式電源研究的己經(jīng)取得了初步的理論成果，同時在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建出了微電網(wǎng)模型，對這些理論進(jìn)行了成功的驗(yàn)證。美國的北部電力系統(tǒng)承建了本國的第一個微電網(wǎng)模型一一曼德瑞沃微電網(wǎng)，在這個示范工程里面，針對微電網(wǎng)對內(nèi)部單元的控制策略、線路和元件的保護(hù)方案和整體的經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。國外從70年代末、80年代初就開始進(jìn)行保護(hù)和控制綜合自動化系統(tǒng)的新技術(shù)開發(fā)和試驗(yàn)研究

27、工作。如由美國西屋電氣公司和美國電力科學(xué)研究院(EPRI)聯(lián)合研制的SPCS變電站保護(hù)和控制綜合自動化系統(tǒng)，由日本關(guān)西電力公司與三菱電氣公司共同研制的 SDS- I、II保護(hù)和控制綜合自動比系統(tǒng)從1977-1979年進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)及試運(yùn)行，80年代初已交付商業(yè)應(yīng)用。目前，日本日立、三菱、東芝公司，德國西門子公司(SIEMENS)、AEG公司，瑞士ABB公司，美國通用電氣公司(GE)、西屋電氣公司(Wesing house)，法國阿爾斯通公司(AL-STHOM)，瑞士Landis&Gyr公司等國際著名大型電氣公司均開發(fā)和生產(chǎn)了變電站綜合自動化系統(tǒng)(或稱保護(hù)與控制一體化裝置)，并取得了較為成熟的運(yùn)

28、行經(jīng)驗(yàn)。其主要特點(diǎn)為：系統(tǒng)一般采用分層分布式，系統(tǒng)由站控級和元件間隔級組成，大部分系統(tǒng)在站控級和元件間隔級的通信采用星形光纖連接，繼電保護(hù)裝置下放到就地，主控制室與各級電壓配電裝置之間僅有光纜聯(lián)系，沒有強(qiáng)電控制電纜進(jìn)入主控制室，這樣節(jié)約了大量控制電纜，大大減少對主控制室內(nèi)計算機(jī)系統(tǒng)及其他電子元件器的干擾，提高了運(yùn)行水平和安全可靠性。我國繼電保護(hù)發(fā)展較國外慢，建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進(jìn)國家半個世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有

29、深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500 kV線路上，結(jié)束了5

30、00kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時代。在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用，天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。我國從70年代末即已開始了計算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、

31、重慶大學(xué)和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至

32、此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代7。1.3本文的主要工作第一，選擇不同短路點(diǎn)進(jìn)行短路計算；第二，主變壓器繼電保護(hù)配置；第三，變壓器保護(hù)整定原則；第四，變壓器保護(hù)整定計算；第五，利用繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。1.4繼電保護(hù)整定計算的目的及基本要求整定計算是針對具體的店里系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)計算工具進(jìn)行分析計算沒確定配置的各種保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)方式，得到保護(hù)裝置的定值以滿足系統(tǒng)的運(yùn)行要求。

33、整定計算主要針對已經(jīng)配置的各種保護(hù)裝置計算其運(yùn)行定值、整定計算是幾點(diǎn)保護(hù)工作中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，正確合理的進(jìn)行整定計算才能使系統(tǒng)中各種保護(hù)裝置和諧的一起工作，發(fā)揮積極地作用。一、對繼電保護(hù)應(yīng)滿足四個基本要求，即選擇性，靈敏性，速動性，可靠性，簡稱四性。四性是繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)該考慮的基本要求，應(yīng)從系統(tǒng)的各個方面進(jìn)行考慮，如整定計算，保護(hù)裝置設(shè)計，制造及調(diào)試維護(hù)，二次回路設(shè)計。保護(hù)裝置運(yùn)行維護(hù)及管理，這其中整定計算尤其需要處理好這四性的關(guān)系。選擇性 選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動時，應(yīng)由相鄰設(shè)備或

34、線路的保護(hù)將故障切除。 速動性 速動性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 一般必須快速切除的故障有： (1) 使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值(一般為0.7倍額定電壓)。 (2) 大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動機(jī)內(nèi)部故障。 (3) 中、低壓線路導(dǎo)線截面過小，為避免過熱不允許延時切除的故障。 (4) 可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)或鐵路信號造成強(qiáng)烈干擾的故障。 故障切除時間包括保護(hù)裝置和斷路器動作時間，一般快速保護(hù)的動作時間為0.04s0.08s，最快的可達(dá)0.01s0.04s，一般斷路器的跳閘時間為0

35、.06s0.15s，最快的可達(dá)0.02s0.06s。 對于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時地發(fā)出信號。 靈敏性 靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。 能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時能可靠動作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。 系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)

36、行方式； 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來衡量。 可靠性 可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最根本的要求。 安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動。 信賴性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不拒動。繼電保護(hù)的誤動作和拒動作都會給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。即使對于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，保護(hù)不誤動和不拒動對系統(tǒng)的影響也會發(fā)生變化。 以上四個基本要求繼電保護(hù)整定計算的依據(jù)，又是分析評價繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又

37、存在著矛盾。因此，在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一9。二、整定計算的具體任務(wù)有以下幾點(diǎn)：（1） 繪制電力系統(tǒng)接線圖（2） 繪制電力系統(tǒng)阻抗圖，包括正序、負(fù)序、零序三個序網(wǎng)。（3） 建立電力系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)表（4） 確定繼電保護(hù)整定需要滿足的電力系統(tǒng)規(guī)模及運(yùn)行方式變化限度（5） 電力系統(tǒng)各短路點(diǎn)計算結(jié)果列表（6） 各種繼電保護(hù)整定計算表總之，繼電保護(hù)整定計算既有自身的整定技巧問題，又有繼電保護(hù)的配置與選型問題，還有電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行問題。因此，整定計算要綜合、辯證、統(tǒng)一的運(yùn)用。2原理2.1縱差保護(hù)整定計算內(nèi)容 a)與縱差保護(hù)有關(guān)的變壓器參數(shù)計算，包括變壓器的各側(cè)額定電流，

38、電流互感器和中間電流互感器的變比選擇等。 b)短路電流計算。 c)縱差保護(hù)動作特性參數(shù)的整定。 d)縱差保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)。 e)其他輔助驗(yàn)算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的推薦，包括諧波制動比(對諧波制動原理的差動保護(hù))和閉鎖角 (對間斷角原理的差動保護(hù))的推薦。 縱差保護(hù)的整定計算及變壓器參數(shù)計算： 與縱差保護(hù)有關(guān)的變壓器參數(shù)計算，可按表2所列的公式和步驟進(jìn)行。在表2中作了如下假定：三繞組變壓器；額定容量SN；繞組接法為YN,YN,d11；如低壓側(cè)電流互感器的二次電流最小，則選低壓側(cè)為基本側(cè)；電流互感器二次額定電流為1A。表2- 1 變壓器參數(shù)計算表(舉例)3序號名 稱各 側(cè) 參 數(shù)高壓側(cè)(H)中壓側(cè)(M)低

39、壓側(cè)(L)1額定電壓UNUNhUNmUNL2額定電流IN3各側(cè)接線1)YNYNd114各側(cè)電流互感器二次接線ddY5電流互感器的計算變比nc6電流互感器實(shí)際選用變比nsnshnsmnsL7各側(cè)二次電流I8基本側(cè)的選擇2)9中間電流互感器的變比nm1)對于通過軟件實(shí)現(xiàn)電流相位和幅值補(bǔ)償?shù)奈C(jī)型保護(hù)，各側(cè)電流互感器二次均可按Y接線。2)一般可選二次電流較小側(cè)為基本側(cè)。2.2短路電流計算 一般情況下，為整定變壓器縱差保護(hù)，需作兩種運(yùn)行方式下的短路電流計算。一種是在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下變壓器外部短路時，計算通過變壓器縱差保護(hù)的最大穿越性短路電流(通常是三相短路電流)，其目的是為計算差動保護(hù)的最大不平衡電

40、流和最大制動電流。另一種是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，計算縱差保護(hù)區(qū)內(nèi)最小短路電流(兩相或單相短路電流)，其目的是為計算差動保護(hù)的最小靈敏系數(shù)。 計算短路電流所采用的系統(tǒng)最大和最小運(yùn)行方式，對于運(yùn)行整定用的應(yīng)由系統(tǒng)調(diào)度部門提供；對于設(shè)計過程中用于保護(hù)選型計算的，應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)提供。2.3縱差保護(hù)動作特性參數(shù)的計算帶比率制動特性的縱差保護(hù)的動作特性，通常用直角坐標(biāo)系上的一條折線表示。該坐標(biāo)系縱軸為保護(hù)的動作電流Iop；橫軸為制動電流Ires，如下圖所示。折線ACD的左上方為保護(hù)的動作區(qū)，折線右下方為保護(hù)的制動區(qū)。 圖2-1 縱差保護(hù)動作特性曲線圖 這一動作特性曲線由縱坐標(biāo)OA，拐點(diǎn)的橫坐標(biāo)OB，折線

41、BP的斜率S三個參數(shù)所確定。OA表示無制動狀態(tài)下的動作電流，即保護(hù)的最小動作電流Iop.min。OB表示起始制動電流Ires.0。 動作特性三個參數(shù)，目前在工程實(shí)用上有兩種整定計算方法，現(xiàn)分述如下。 整定法： 折線上任一點(diǎn)動作電流Iop與制動電流Ires之比Iop/IresKres稱為縱差保護(hù)的制動系數(shù)。由圖2中各參數(shù)之間的關(guān)系可導(dǎo)出， 制動系數(shù)Kres與折線斜率S之間的關(guān)系如下式所示 (2-1) (2-2)從圖1可見，對動作特性具有一個折點(diǎn)的縱差保護(hù)，折線的斜率S是一個常數(shù)， 而制動系數(shù)Kres則是隨制動電流Ires而變化的。在實(shí)際應(yīng)用中，是通過保護(hù)裝置的參數(shù)調(diào)節(jié)整定折線的斜率來滿足制動系數(shù)

42、的要求。1)縱差保護(hù)最小動作電流的整定。最小動作電流應(yīng)大于變壓器額定負(fù)載時的不平衡電流，即 (2-3)式中：IN變壓器額定電流；na電流互感器的變比；Krel可靠系數(shù)，取1.31.5；Ker電流互感器的比誤差，10P型取0.032，5P型和TP型取0.012；U變壓器調(diào)壓引起的誤差，取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值(百分值)；m由于電流互感器變比未完全匹配產(chǎn)生的誤差，初設(shè)時取0.05。 在工程實(shí)用整定計算中可選取Iop.min(0.20.5)INna。一般工程宜采用不小于0.3IN/na的整定值。 根據(jù)實(shí)際情況(現(xiàn)場實(shí)測不平衡電流)確有必要時也可大于0.5IN/na。 2)起始制動電流Ires.

43、0的整定。起始制動電流宜取 (2-4) 3)動作特性折線斜率S的整定。縱差保護(hù)的動作電流應(yīng)大于外部短路時流過差動回路的不平衡電流。變壓器種類不同，不平衡電流計算也有較大差別，下面給出普通雙繞組和三繞組變壓器差動保護(hù)回路最大不平衡電流Iunb.max計算公式。雙繞組變壓器 (2-5)式中：Ker，U，m，na的含意同式(4)，但Ker0.1； Kcc電流互感器的同型系數(shù)，Kcc1.0；Ik.max外部短路時，最大穿越短路電流周期分量；Kap非周期分量系數(shù)，兩側(cè)同為TP級電流互感器取1.0；兩側(cè)同為P級電流互感器取1.52.0。 (2-6) 式中：Kap，Kcc,Ker含意同式(5)； Uh,Um

44、變壓器高、中壓側(cè)調(diào)壓引起的相對誤差(對UN而言)取調(diào)壓范圍中偏離額定值的最大值； Ik.max低壓側(cè)外部短路時，流過靠近故障側(cè)電流互感器的最大短路電流周期分量；Ik.h.max,Ik.m.max在所計算的外部短路時，流過高、中壓側(cè)電流互感器電流的周期分量； Ik.max,Ik.max在所計算的外部短路時，相應(yīng)地流過非靠近故障點(diǎn)兩側(cè)電流互感器電流的周期分量； na、na.h、na.m各側(cè)電流互感器的變比； m、m由于電流互感器(包括中間互流器) 的變比未完全匹配而產(chǎn)生的誤差。差動保護(hù)的動作電流 (2-7)最大制動系數(shù) (2-8)式(8)中最大制動電流Ires.max的選取，因差動保護(hù)制動原理的不

45、同以及制動線圈的接線方式不同而會有很大差別，在實(shí)際工程計算時應(yīng)根據(jù)差動保護(hù)的工作原理和制動回路的接線方式而定。制動線圈的接線原則是使外部故障時制動電流最大，而內(nèi)部故障時制動電流最小。當(dāng)制動線圈數(shù)比變壓器繞組少，不可能將每側(cè)電流分別接入制動線圈時，可以將幾個無源側(cè)電流合并后接入制動線圈，但不應(yīng)將幾個有源側(cè)電流合并接入制動線圈。根據(jù)Iop.min、Ires.0、Ires.max、Kres.max按式(1)可計算出差動保護(hù)動作特性曲線中折線的斜率S，當(dāng)Ires.maxIk.max時有 2.4過電流保護(hù) 過電流保護(hù)主要用于降壓變壓器，作為防御外部相間短路引起的變壓器過電流和變壓器內(nèi)部相間短路的后備保護(hù)

46、。a)過電流保護(hù)的動作電流計算。為了保證選擇性，過電流保護(hù)的動作電流應(yīng)能躲過可能流過變壓器的最大負(fù)荷電流，即 (2-9)式中：Krel可靠系數(shù)，取1.21.；Kr返回系數(shù)，取0.850.95；IL.max最大負(fù)荷電流。 最大負(fù)荷電流IL.max可按以下情況考慮并取其最大者：1)對并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺時，余下變壓器所產(chǎn)生的過負(fù)荷電流，當(dāng)各臺變壓器容量相等時，可按下式計算 (2-10) 式中：m并聯(lián)運(yùn)行變壓器的最少臺數(shù)；IN每臺變壓器的額定電流。 當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行的變壓器容量不等時，應(yīng)考慮容量最大的一臺變壓器斷開后引起的過負(fù)荷。2)當(dāng)降壓變壓器低壓側(cè)接有大量異步電動機(jī)時，應(yīng)考慮電動機(jī)的自起動

47、電流，即 (2-11)式中：IL.max正常運(yùn)行時最大負(fù)荷電流；Kss電動機(jī)自起動系數(shù)，其值與負(fù)荷的性質(zhì)及與電源間的電氣距離有關(guān)，取1.52；特殊情況，如接有大型電動機(jī)負(fù)荷的變壓器，應(yīng)視具體情況而定。3)對兩臺分列運(yùn)行的降壓變壓器，在負(fù)荷側(cè)母線分段斷路器上裝有備用電源自動投入裝置時，應(yīng)考慮備用電源自動投入后負(fù)荷電流的增加。 (2-12)式中：所在母線段正常運(yùn)行時的最大負(fù)荷電流；另一母線段正常運(yùn)行時的最大負(fù)荷電流；剩余系數(shù)，母線停電后切除不重要負(fù)荷，保留下來的負(fù)荷與原負(fù)荷之比。4)與下一級過電流保護(hù)相配合，則 (2-13)式中：Iop分段斷路器或與之相配合的饋線過電流保護(hù)的動作電流；Im.L.m

48、ax本變壓器所在母線段的正常運(yùn)行最大負(fù)荷電流。b)靈敏系數(shù)校驗(yàn)。保護(hù)的靈敏系數(shù)可按下式校驗(yàn) (2-14)式中： 后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時流過保護(hù)的最小短路電流。 要求1.3(近后備)或1.2(遠(yuǎn)后備)。2.5復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù) 復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)宜用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不能滿足靈敏度要求的降壓變壓器。a)電流繼電器的整定計算。電流繼電器的動作電流應(yīng)按躲過變壓器的額定電流整定，計算公式同式 (2-15)b)接在相間電壓上的低電壓繼電器動作電壓整定計算。該低電壓繼電器應(yīng)按躲過電動機(jī)自起動條件整定，按式Uop(0.50.6)Un/nv(2-16)或式Uop0.7

49、Un/nv (2-17)計算。對發(fā)電廠中的升壓變壓器，當(dāng)?shù)碗妷豪^電器由發(fā)電機(jī)側(cè)電壓互感器供電時，還應(yīng)考慮躲過發(fā)電機(jī)失磁運(yùn)行時出現(xiàn)的低電壓， 取 (2-18) c)負(fù)序電壓繼電器的動作電壓整定計算。負(fù)序電壓繼電器應(yīng)按躲過正常運(yùn)行時出現(xiàn)的不平衡電壓整定，不平衡電壓值可通過實(shí)測確定，當(dāng)無實(shí)測值時，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程的規(guī)定取 (2-19)式中：Un額定相間電壓。 d)靈敏系數(shù)校驗(yàn)。電流繼電器的靈敏系數(shù)校驗(yàn)同式(9)；接相間電壓的低電壓繼電器的靈敏系數(shù)校驗(yàn)同式(14)。負(fù)序電壓繼電器的靈敏系數(shù)按下式計算 (2-20)式中：后備保護(hù)區(qū)末端兩相金屬性短路時，保護(hù)安裝處的最小負(fù)序電壓值。 要求2.0(近后備)或1.

50、5(遠(yuǎn)后備)。2.6變壓器瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)是反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)各種故障的主保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瓦斯保護(hù)應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)瞬時動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。 瓦斯保護(hù)動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定。對于容量10MVA以上的變壓器，整定容積為250300ml。 瓦斯保護(hù)動作于跳閘的重瓦斯部分，通常按通過氣體繼電器的油流流速整定。流速的整定與變壓器的容量、接氣體繼電器的導(dǎo)管直徑、變壓器冷卻方式、氣體繼電器的型式等有關(guān)。表3為動作于跳閘的瓦斯保護(hù)油流流速整定表3。 表2-2 瓦斯保護(hù)油流動作流速整定表變壓器容量kVA氣體繼電器型式連接導(dǎo)管內(nèi)徑

51、mm冷卻方式動作流速整定值m/s1000及以下QJ-5050自冷或風(fēng)冷0.70.870007500QJ-5050自冷或風(fēng)冷0.81.0750010000QJ-8080自冷或風(fēng)冷0.70.810000以上QJ-8080自冷或風(fēng)冷0.81.0200000以下QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.01.2200000及以上QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.21.3500kV變壓器QJ-8080強(qiáng)迫油循環(huán)1.31.4有載調(diào)壓開關(guān)QJ-25251.03變電站設(shè)計3.1系統(tǒng)圖圖3-1 系統(tǒng)圖3.2選擇運(yùn)行方式1）大方式運(yùn)行時電網(wǎng)系統(tǒng)選擇大方試運(yùn)行，發(fā)電機(jī)左側(cè)5臺運(yùn)行，右側(cè)6臺運(yùn)行，分段斷路器打開；2）小方式運(yùn)行時電網(wǎng)系統(tǒng)選擇小方式運(yùn)行，發(fā)電機(jī)左側(cè)3臺運(yùn)行，右側(cè)4臺運(yùn)行，分段斷路器閉合，僅投入一臺主變即可。3.3短路電流的仿真計算通過電力系統(tǒng)潮流計算軟件ETAP軟件的方真模擬，得出以下結(jié)論：3.3.1大方式：1）K6短路（分段斷路器打開）短路電流7.16KA；2）K1短路（分段斷路器打開）短路電流3.32KA；3）K2短路（分段斷路器打開）短路電流9.9KA；4）K3短路（分段斷路