220kV变压器保护设计--毕业设计.docx

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1、本科毕业设计（论文）题目22OkV变压器保护设计学 院：电气工程与自动化学院专业名称：电气工程及其自动化年级班级：电气087班学生姓名： 指导老师:摘要变压器是电力系统的重要组成部分。它的正常与否直接关系到电力系统的安全和经 济运行。本次设计是220kV变压器保护的初步设计，主要包括：变压器保护的配置； 由变压器的原始数据，选择变压器微机保护的型号；变压器各种继电保护的原理与整定 计算。根据继电保护及安全自动装置反事故措施要点实施细则的规定，22OkV变压器 的保护应有两套保护。本设计选择了瓦斯保护和纵联差动保护作为变压器的主保护，以 保护变压器油箱内发生故障和变压器内部和引出线套管的故障；选

2、择复合电压启动的过 电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护，以保护外部相间短路引起的变压器过电 流；由于本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中，所以采用零序过 电流作为变压器接地的后备保护；在本次设计中，过负荷保护还作为变压器的后备保护。关键词：变压器、变压器保护、微机保护、整定计算AbstractThe transformer is an important Part of the power system. The normal of it is directly related to the economic operation of the electric power

3、 system security. This is the preliminary design of 220kV transformer protection. This design include the configuration protection; the choice of microcomputer models of transformer protection according to the original data by transformer; all kinds of transformers relay principle protection and set

4、ting .According to the regulation of the detailed rules for implementation of anti-accident measures points about relay protection and safety automatic device, 220 kV transformer protection should have two sets of protection. In order to protect the fault caused by transformer tank and inter of tran

5、sformer and pipe sleeve outgoing line , I chose the gas protection and transformer longitudinal differential protection as the main protection of transformer. And I chose the protection of the compound voltage start over current protection as the backup protection of transformer protection , in orde

6、r to protect the transformer of over current has caused by external short circuit between two phase . In this design, the one of transformer is in the power of system which the neutral point is directly connected with ground , so I also chose the zero sequence current protection as a backup protecti

7、on. And I chose a load of transformer protection as the backup protection, too .Keywords： transformer; transformer protection; microcomputer protection; setting calculation目录1绪论11.1 变压器保护的历史现状11.2 变压器保护的发展趋势21.3 设计的原始资料31 . 3. 1电气一次部分基本情况32 .3.2 220KV系统阻抗32变压器保护配置42. 1变压器的故障类型及保护措施42. 1. 1变压器故障及不正常运

8、行状态42.1.2变压器继电保护的配置42.2 22Okv变压器微机型保护双重化52. 2. 1 220kV变电站主变保护双重化保护技术配置原则62. 2. 2变电所主变各侧TA的设置62. 2.3双主双后主变保护电流回路接入方式72. 3针对220kV主变压器保护的配置92. 3.1 22Okv变压器保护配置的原则92 31 192. 3.1.2后备保护92. 3.1.3非电量保护102. 3.1 4IlL 112. 3.1.5其他技术要求H2.3.2两套主保护装置的特点112. 3.3变压器保护的二次接线122. 3. 3. 1两套保护采用独立的交流电流和电压回路122. 3. 3. 2电

9、流互感器二次绕组的保护配置132. 3. 3. 3 132. 3. 3. 4变压器跳闸出口132. 3. 3. 5非全相保护142t 4 变压器保护原理 * 142. 4. 1瓦斯保护142. 4. 1. 1气体继电器构成和动作原理142. 4.1. 2瓦斯保护的原理及接线162. 4. 2变压器纵联差动保护162.4.3变压器相间短路的后备保护192. 4. 3. 1过电流保护202. 4. 3. 2低电压起动的过电流保护212. 4. 3. 3复合电压起动的过电流保护222. 4.4变压器接地短路的后备保护242. 4. 4. 1变电所单台变压器的零序电流保护242. 4. 4. 2多台变

10、压器并联运行时的接地后备保护252. 4.5过负荷保护272. 4. 6变压器的温度保护273短路电流计算与整定293. 1短路电流计算293.2变压器保护的整定计算原则323. 2. 1变压器主保护323. 2.2 22Okv侧后备保护333. 2. 2. 1 220kV侧相间后备保护333. 2. 2. 2 22Okv侧零序后备保护333. 2. 2. 3 22Okv侧零序过电压保护和间隙零序电流保护333. 2.3 Ilokv侧后备保护343. 2. 3. 1 HOkV侧相间后备保护343. 2. 3. 2 IlokV侧零序后备保护343. 1.3.3 IlOkv侧零序过电压保护和间隙零

11、序电流保护343. 2.4IOkV侧后备保护353.3 22OkV主变压器保护整定计算过程353. 3. 1变压器瓦斯保护353. 3.2变压器纵差保护363. 2. 2. 1对220kV变压器纵差保护的技术要求363.3. 2. 2纵差保护整定计算内容383. 3. 2. 3纵差保护的整定计算383. 3.3变压器相间短路后备保护433. 3. 3. 1电流继电器的整定433. 3. 3. 2低电压继电器的整定计算443. 3. 3. 3负序电压继电器的整定463. 3. 3. 4相间故障后备保护方向元件的整定463. 3. 3. 5相间故障后备保护动作时间的整定473. 3.4变压器接地短

12、路的后备保护483. 3. 4. 1零序电流483. 3. 4. 2变压器不接地运行时的后备保护493. 3.5变压器过负荷保护50总结5153致谢参考文献55附录错误!未定义书签。1绪论LI变压器保护的历史现状追溯变压器保护的发展历史，以1931年RECordray提出比率差动的变压器保护 标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。电流差动保护也以其原理简单、选择性 好、可靠性高的特点在变压器保护中获得了极其成功的应用。但由此带来的技术难题是 如何将变压器的励磁涌流与内部故障区分开来。变压器保护的发展史也自此成为一部变 压器励磁涌流鉴别技术发展史。1941年，C.D.Hayward首次提出了

13、利用谐波制动的差 动保护，将谐波分析引入到变压器差动保护中，并逐渐成为国外研究励磁涌流制动方法 的主要方向。1958年，R.L.Sharp和W.E.GlassBum提出了利用二次谐波鉴别变压器 励磁涌流的方法，并在模拟式保护中加以实现，同时，还提出了差动加速的方案，以差 动加速、比率差动、二次谐波制动来构成整个谐波制动式保护的主体，并一直延续至今。微机变压器保护的研究开始于60年代末70年代初。1969年，Rockerfelter首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，之后， O.P.Malik9和Degens对变压器保护的数字处理和数字滤波做出了研究；1972年，

14、Skyes发表了计算机变压器谐波制动保护方案，使得微机式变压器保护的发展向实用化 方向迈进。变压器保护在进入数字微机时代后，利用微机强大的运算和处理能力，不断 提出新的励磁涌流鉴别方法，在国内外形成研究热潮。间断角原理从分析励磁涌流波形 本质出发，为励磁涌流的鉴别提供了新思路，沿着这个思路，波形比较法、波形对称法 和积分型波形对称法相继被提出。现在实用的微机变压器保护中识别励磁通流的方法也 主要是：二次谐波闭锁、间断角闭锁、波形对称原理等。实践表明，在过去几十年间， 上述原理基本上能达到继电保护要求。然而，随着电力系统以及变压器制造技术的日益 发展，利用涌流特征的各种判据在实用中均遇到了一些无

15、法协调的矛盾。在高压电力系 统中，由于TA饱和、补偿电容或长线分布电容等因素的影响，内部故障时差流中的二 次谐波分量显著增大，造成保护误闭锁和延时动作。另一方面，现代大型变压器多采用 冷轧硅钢片，饱和磁密较低而剩磁可能较小，使得变压器励磁涌流中的二次谐波和间断 角均明显变小。不断出现的问题推动了研究的不断深入，文献13提出的“虚拟三次谐 波制动法”从理论上可在半周的时间使保护动作，而且采用奇次谐波鉴别使其对对称性 励磁涌流的鉴别能力大大强于二次谐波制动。文献14提出的采样值差动原理与励磁涌 流波形无关，减少了计算量，提高了保护速度。近年来，新器件、新技术的应用为变压器保护的研究与发展提供了一个

16、广阔的天地。 数字信号处理器DSP (Digital Signal Processor)的出现，不但可以提高微机保护数据采 样与计算的速度和精度，甚至可能改变往常微机保护装置的设计思想，使得复杂的算法 得以在保护装置中实现。现代数学工具如：模糊控制，神经网络专家系统，小波分析等 开始越来越多的融入到变压器保护的研究领域，一方面为传统的变压器保护方法提供了 更有效的工具，另一方面，采用多个信息量，可提高变压器保护的“智能化”程度，改 善可靠性和适应性。随着新的传感元件和测量元件的出现，故障诊断及预测充分利用各 种现代数学分析手段对变压器的各个运行状态量进行监测与分析，越来越融入到变压器 保护中。

17、它实质上是传统变压器保护中电量与非电量保护的一个扩展，它的研究与发展, 为变压器保护的研究与发展提供了一个新的思路。对于变压器后备保护，以前的观点是认为其原理相对简单、应用比较成熟，因此学 者更为关注其在实现技术方面的研究。但是近年来，随着越来越多的电力变压器投入使 用以及电网电压等级的不断提高，实际运行中由变压器后备保护配置不合理引起的事故 己不少见。目前，已经有部分学者对变压器相间后备保护配置的合理性以及变压器零序 过流保护整定计算中的特殊问题进行了分析和探讨，并提出了相应的改进方法。变压器 后备保护作为主保护的有益补充，为有效地保护变压器设备及电网运行安全发挥了巨大 的作用，对变压器后备

18、保护的进一步研究已经引起了人们的重视。1.2 变压器保护的发展趋势随着计算机技术的飞速发展，新的保护原理和方案不断被应用到计算机继电保护 中。不少学者把以模糊理论、人工神经网络、专家系统等非线性科学为主导的智能技术 引入到电力系统中，在电力变压器的继电保护中得到应用。智能技术发展迅速，分支众多，除了模糊逻辑、人工神经网络、专家系统等技术被 应用于继电保护中，更有吸引力的研究是将具有不同特性的智能技术结合起来应用到继 电保护中，例如：模糊神经网络、小波神经网络、模糊专家系统等，这些结合使得保护 的性能得到了有意义的提高。大型电力变压器的继电保护已经从电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型发展到 了

19、微机时代。计算机技术的飞速发展，通讯技术、计算机网络的功能日益加强，为微机 保护的进一步发展提供了广阔的空间。信号处理、人工智能等相关科学的不断进步、新 的测试手段、测量技术的应用，将不断提高电力变压器的保护水平。国内的变压器保护领域应当及时加强新原理和新技术的吸收和应用，并在实践中不 断总结和发展变压器保护的实用技术，以提高防范变压器事故的能力。1.3 设计的原始资料1.3.1 电气一次部分基本情况工程规模：本变电站220kV侧及IlOkV侧均采用双母接线的方式，10KV侧则采用 单母线分段。该变电站有6回220kV架空进线，10回IlOkV出线。该变电站主变压器为两台额定容量为120MVA

20、的变压器，可带负荷调压的三绕组变 压器。变压器的主要参数如下表IT所示：表IT变电站主变型号型号SFPSZ7SFPSZ7额定容量120/120/120MVA120/120/60MVA额定电压22。错误!未找到引用源。8X1.25%/220错误!未找到引用源。8X121/10.5kV1.25% 121/10. 5kV额定电流315/572. 6/6598.3A315/572. 6/3299A冷却方式强迫油循环风冷强迫油循环风冷连接组别号错讴I去林珀旧I田源一错涅I去找到现田海一高-中457. 8kW423. 3kW负载 富-低523.7kW132. 4kW损耗 中-低351. 4kW90. 5k

21、W空载电流0. 29%0. 309%空载损耗122.IkW113. 7kW高-中13. 8%13. 9%短路 高-低22. 4%22. 5%阻抗 中-低33.14%7. 23%1.3.2 220KV系统阻抗(1)最大运行方式：正序电抗j0.009 O零序电抗j. 01461(2)最小运行方式：正序电抗j. 03189。零序电抗j. 048782变压器保护配置2.1 变压器的故障类型及保护措施2.1.1 变压器故障及不正常运行状态电力变压器是电力系统中非常重要的供电元件，它的安全运行对于保证电力系统的 正常运行和对供电的可靠性，以及电能质量起着决定性的作用。由于大容量电力变压器 的造价十分昂贵，

22、因此，必须根据变压器的容量和重要程度来考虑装设性能的良好、工 作可靠地继电保护装置。本节针对电力变压器可能发生的故障和不正常的运行状态进行 分析，然后重点研究应装设的继电保护装置，以及保护装置的整定计算。变压器的内部故障可分为油箱内故障和油箱外故障两类。油箱内故障主要包括绕组 的相间短路、匝间短路、接地短路及经铁芯烧毁等。对变压器来讲，这些故障都是十分 危险，因为变压器内充满了变压器油，故障时的短路电流使变压器油急剧的分解气化， 可能产生大量的可燃性气体，很容易引起油箱爆炸。因此，这些故障应该尽快切除。油 箱外故障主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。电力变压器不正常和运行状态主要有：

23、外部相间短路、接地短路引起的相间过电流 和零序过电流，负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低，止匕外， 对大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此 在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过砺磁故障等。2.1.2 变压器继电保护的配置为了保证电力变压器的安全运行，根据继电保护与安全自动装置的运行条例， 针对变压器的上述故障和不正常运行状态，电力变压器应装设以下保护：(1)瓦斯保护。80OkVA及以上的油浸式变压器的40OkVA以上的车间内油浸式变压 器，均应装设瓦斯保护。瓦斯保护用来反映变压器油箱内部的短路故障以及油面降低， 其中重瓦

24、斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器轻瓦斯动作于发出信号。(2)纵差保护或电流速断保护。6300kVA及以上并列运行的变压器，100OokVA及 以上单独运行的变压器，发电厂厂用工作变压器和工业企业中6300kVA及以上重要的 变压器，应装设纵差保护。1000OkVA及以下的电力变压器，应装设电流速断保护，其 过电流保护的动作时限应大于0. 5S。对于2000kVA以上的变压器,当电流速断保护灵敏 度不能满足要求时，也应装设纵差保护。纵差保护或电流速断保护用于反映电力变压器 绕组、套管及引出线发生的故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器相间短路的 后备保护。相间短路的后备保护用于反映外部相

25、间短路引起的变压器过电流，同时作为 瓦斯保护和纵差保护的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯形原则来整定，延时动 作于跳开变压器各电源侧断路器。(3)外部相间短路时的保护。对于外部相间短路引起的变压器过电流，应采用以下 保护：a过电流保护，一般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故状态下可能出 现的过负荷电流；b复合电压启动的过电流保护，一般用于升压变压器及过电流保护灵敏性不满足要 求的降压变压器上；c负序电流及单项式低电压启动的过电流保护，一般用于大容量升压变压器和系统 联络变压器；d阻抗保护，对于升压变压器和系统联络变压器，当采用b、c的保护不能满足灵 敏性和选择性要求时，可采用阻抗保

26、护。(4)外部接地短路时的保护。对于中性点直接接地电力网，由于外部接地短路引起 过电流时，如变压器变压器中性点接地运行应该设零序电流保护。对自耦变压器和高、 中低侧中性点都直接接地的三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。 当电力网中部分变压器中性点接地运行，为防止发生接地短路时，中性点接地的变压器 跳开后，中性点不接地的变压器(低压侧有电源)仍带接地故障继续运行，应根据具体 情况，设置专用的保护装置，如零序过压保护、中性点装放电间隙加零序电流保护。(5)过负荷保护。对于40OkVA以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为 其他负荷的备用电源时，应装高过负荷保护。过负荷保护通常

27、只装设在一相其动作进限 较长。延时动作于发出信号。(6)其他保护。高压侧电压为50OkV及以上的变压器，对频率降低和电压升高而引 起的变压器砺磁电流升高,应装设变压器过砺磁保护。对变压器温度和油箱内压力升高, 以及冷却系统故障，按变压器现行标准要求，应装设相应的保护装置。2.2 220kV变压器微机型保护双重化在220kV变电站主变保护系统中，双重化保护有着重大的作用，如果双重化保护一 旦出现技术问题影响将非常大。由于后备保护原理上的缺陷难以实施有效保护，因此， 必须要高度重视变电站的主变保护。所以，必须对220kV变电站进行主变保护双重化 保护，以确保220kV变电站主变保护双重化保护系统安

28、全高效、平稳运行，确保电力系 统的万无一失。目前，在新建或改建的220kV主变压器保护的配置均按双重化配置，并均采用微 机保护；22OkV主变保护的每套微机保护也均采用主、后一体化配置，即在一套保护中 包含的主保护、各侧全部后背保护的新一代主变微机型保护。2.2.1 220kV变电站主变保护双重化保护技术配置原则在选择可靠的主变保护运行方式方面，在实际使用中可根据电网实际运行情况,除 非电量保护必须投跳外,应选择合理、可靠的主变保护运行方式。要严格执行继电保 护及安全自动装置反事故措施要点实施细则中有关保护规定,提高保护抗干扰能力。 提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人

29、员进行新装置的测 试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。坚持智能 化与科学化原则，集中监测与远方调度功能，220kV变电站主变保护双重化保护系统 的数据采集与控制单元直接安装于开关柜内，采用交流采样从电流或电压互感器直接进 行测量，省掉电量变送器，有些还可以省掉开关柜上的指示仪表。220kV主变压器应 采用两套独立的主保护,每套主保护均应配置完整的后备保护，同时必须保证两套主、后 备保护在交、直流回路上的独立性。正常运行方式下,两套独立的主保护宜同时投入。2.2.2 变电所主变各侧TA的设置220 kV侧和IlOkV侧TA 一般在断路器处独立设置。220 kV侧T

30、A 一般有4至 5组二次绕组,其中，老变电所22OkV侧TA 一般有4组二次绕组,新建变电所22OkV 侧TA 一般有5组二次绕组；IlokV侧TA 一般有3至4组二次绕组，其中，老变电 所IlokV侧TA 一般有3组二次绕组，新建变电所IlOkV侧TA 一般有4组二次绕 组；另外，还在主变220 kV侧和110 kV侧套管处设置套管TA,套管TA 一般有3组 二次绕组；对带旁路接线的旁路开关，在旁路开关处设置独立的旁路TA。35kV侧TA 的设置一般在35 kV开关室外至主变之间,或在断路器处设置独立（此时，由于35kV 侧负荷较轻，一般不考虑35 kV开关停、旁路开关带），该TA一般有3至

31、4组二次 绕组。2.2.3 双主双后主变保护电流回路接入方式220KV母线主变差动保护旁路保护母线保护计算测量220Kv旁母008 m Xooo u 008 o 008008主变差动保护母线保护备用测量IlOKV旁母计算测量母线保护旁路保护主变差动保护08O o 8888 u 008滤保备备波护用08 Coo08其岷三出3us35KY母线I % Q7 o88008 O008O 计算测量 备用 母线保护 主变差动保护UoKV母线图1-1单套主变压器保护电流互感器次级配置图采用双主保护与双后备保护的主变压器保护后，如何接入电流互感器的二次回路, 这将是需要考虑的问题。对于主保护与后备保护分开的保护

32、，常常主保护与后备保护分 别接一组电流互感器的次级，差动保护接独立电流互感器，后备保护接主变压器套管电流互感器的次级，如图1-1所示。在双母带旁路主接线方式下，旁路开关代主变压器开 关时，差动保护的电流回路进行相应切换，后备保护的电流回路不用切换。220KV旁母-lv t- 波护用 据保备套 -第募硼44第一套保护 旁路保护 母线保护 计算测量IIOKV旁母计算测量 母线保护 旁路保护 第套保护图12双重化主变压器保护电流互感器次级配置图图1-1中看出，差动保护的保护范围包括主变压器的独立电流互感器至套管的引 线，当旁代时则包括旁路母线。采用双主保护与双后备保护的主变压器保护一般将第一 套保护

33、接原差动保护电流互感器次级，即接独立电流互感器，旁代时需切换；第二套保 护接原后备保护电流互感器次级，即接套管电流互感器，旁代时不需切换，但对降压变 压器的高压侧来说，无论是差动保护还是该侧的后备保护，其保护范围不包括开关电流 互感器到变压器套管的引线；对低压侧来说，其后备保护的保护范围指向非电源侧，所 以引线故障将由后备保护切除。电流具体接入见图l-20在独立电流互感器次级足够时，可将第二套保护也接入独立电流互感器，旁代时切 套管电流互感器，这可确保正常运行时两套保护均有足够的保护范围，当第一套保护因 故退出时，不至于因第二套保护存在死区而影响主变压器的正常运行。但电流二次回路 的切换较麻烦

34、，因操作不当会引起差动保护误动的情况时有发生，故保护方式满足要求 时，不建议过多进行电流回路的切换。因此，该回路在设计及施工时可接好，运行时旁 代只切第一套，当第一套保护因故退出时，将第二套保护的电流回路切至独立电流互感 器。为避免电流回路的切换，可两套保护均使用套管电流互感器，在降压变压器的高压 侧增设简单电流保护，接独立电流互感器作引线的保护，当旁代时停用该保护，启用旁 路保护作引线及旁路母线的保护，这样保护配置较复杂，该电流保护或旁路保护整定时 要考虑励磁涌流的影响。如何取舍取决于各地的运行习惯。2.3 针对220kV主变压器保护的配置2.3.1 220kV变压器保护配置的原则2. 3.

35、 1. 1主保护（1）差电流速断保护；（2）比例制动保护差动采用二次谐波制动原理；（3）比例制动保护差动采用间断角闭锁原理；（4）设有CT二次回路断线检查告警信号或闭锁差动保护（不包括差流速断）的功 能。主保护瞬时启动跳3侧开关。2. 3. 1.2后备保护A220kV 侧a复合电压闭锁方向电流保护（方向原件可指向母线，也可指向变压器，方向原件 的改变可用控制字实现），I段2级时限，第1级时限动作跳本侧母联断路器，第2级时 限动作跳本侧断路器；b复合电压闭锁过流保护，1段1级时限，动作后跳3侧断路器；C零序电压闭锁零序方向电流保护（方向原件可指向母线，也可指向变压器，方向 原件的改变可用控制字实

36、现）分2段，每段2级时限，1、2段第1级时限动作跳本侧 母联断路器，1、2段第2级时限动作跳本侧断路器；d零序电压闭锁零序过流保护，1段2级时限，第1时限动作跳3侧断路器，第2 级时限留作备用；e间隙过流保护，1段1级时限，跳3侧断路器；f间隙过电压保护，1段1级时限，跳3侧断路器；g过负荷保护，发信号；h设置过负荷联切IlOkV以及35kV线路启动回路；i设断路器失灵启动回路；j设置非全相保护。B HOkV 侧a复合电压闭锁方向电流保护（方向原件可指向母线，也可指向变压器，方向原件 的改变可用控制字实现），1段2级时限，第1级时限动作跳本侧母联断路器，第2级 时限动作跳本侧断路器；b复合电压

37、闭锁过流保护，1段1级时限，动作后跳3侧断路器；C零序电压闭锁零序方向电流保护（方向原件可指向母线，也可指向变压器，方向 原件的改变可用控制字实现），分2段，每段2级时限，1、2段第1级时限动作跳本侧 母联断路器，1、2段第2级时限动作跳本侧断路器；d零序电压闭锁零序过流保护，1段2级时限，第1级时限动作跳3侧断路器，第 2级时限留作备用；e间隙过流保护，1段1级时限，跳3侧断路器；f间隙过电压保护，1段1级时限，跳3侧断路器；g过负荷保护，发信号。C IOkV 侧a复合电压闭锁过电流保护，1段2级时限，第1级时限动作跳本侧母联断路器， 第2级时限动作跳本侧断路器；b过负荷保护，发信号；c设低

38、周减载保护电流启动回路。2. 3. 1.3非电量保护（1）重瓦斯引入接点，发出信号并顺时跳3侧断路器；（2）轻瓦斯引入接点，瞬时动作于信号；（3）温度引入接点，瞬时动作于信号；（4）风冷消失引入接点，动作于信号且经常延时动作于跳闸；（5）压力释放保护引入接点，动作于信号且延时动作跳3侧断路器；（6）非电量保护引入接点均为强电220V开关量空接点。2. 3. 1.4 电源（1）差动保护装置均独立设置电源。（2）后备保护装置均独立设置电源。2.3. 1.5其他技术要求（1）高、中、低3侧的复合电压并联，以保证高、中压侧灵敏度，并可采用连接 片投退其中任何一侧复合电压。（2）高（中）压侧的复合电压闭

39、锁方向过流保护中方向元件电压交叉引线，方向 元件投退靠控制字实现。（3）根据“反措”，要求装置各保护段时限都可用硬压板控制投退。（4）本保护直流工作电源为220V,当工作电源消失、保护装置应闭锁跳闸出口， 并发出报警信号。（5）保护装置的主、后备保护应分别经熔断器接入独立电源。（6）保护装置应有足够的输出接点用于跳闸、远动、故录、报警等回路，并备用 接点。（7）装置的跳闸出口继电器应有自保持，并有监视手段，使用人工复归，出口继 电器应为强电220V.（8）本体非电量保护引入本装置的接点可以再扩充，引入接点均为强电220V开 关量空接点。2.3.2两套主保护装置的特点A、WBZ-1201型（二次

40、谐波原理）差动主保护（含主、后备保护）特点（1）该保护的最大特点是在变压器空投内部故障时，保护动作可以不受非故障相励 磁涌流影响；（2）装置整体配置采用多CPU分层式结构，主保护、后备保护以及监控管理都由 独立CPU的模件完成，每个模件都可独立完成一种或多种功能。（3）监控管理与各保护模件联系采用串行通讯模式。（4）监控管理单元完成人机对话、信息收集、事件记录、时钟校对、对各保护单元 巡检等功能，同时设有一个RS-232C接口，与监控系统或其他就地管理系统相联，可 实现保护的就地或异地管理。（5）设有CT二次回路断线检查告警信号或闭锁差动保护功能。B、WBZ-04型（间断角原理）差动主保护特点

41、（1）采用间断角原理，对于主变各种状况下发生的内部故障均能快速可靠切除。（2）采用高性能模数转换器，采样频率高达240OHZ （每周48点），保证其具有很 高间断角测量精度。（3）采用多微处理器并行工作结构，有3个相互独立的微处理器系统分别完成三相 保护，灵一微处理系统完成人机界面、监控管理等功能。（4）装置提供2个串行通讯接口，第1串口按ElSASRS-232C或RS422/485标准接 口方式，用于和综合化系统或RTU通讯。第2串口按EISARS-232C标准接口，可使用 Pe机进行定制整定、调试和故障分析。（5）设有CT二次回路断线检查告警信号或闭锁差动保护的功能。2.3.3变压器保护的

42、二次接线2. 3. 3. 1两套保护采用独立的交流电流和电压回路22OkV主变保护双主、双后配置是基于任何一套保护退出运行，均不影响主变的正 常工作而设置的。因此25项中明确规定，两套保护的交流电流回路应相互独立，目前 对采用不同的电流互感器二次绕组是没有任何异议的，但对电压回路的相互独立性却存 在不同的意见。（1）是否取自不同的电压互感器二次绕组由于变压器过电流保护的复合电压闭锁原件均取自各侧复合电压的“或”逻辑，因 此保护要求两套完全独立的交流电压输入似乎不是非常必要，即使设置，可能对变压器 而言提供两套完全独立的IOkV交流电压回路，应该还稍重要些。这是由于其他侧母线 电压对IOkV故障

43、的反应灵敏度较差。由于220kV线路保护均为双主、双后的配置，因此在同样的交流电压相互独立的 要求下，对220kV母线电压互感器可选用带四个二次绕组的设备，即：三个星型绕组, 一个开口三角绕组。对220kV变压器保护而言，三个星型绕组中除一个专供计量外， 一个供保护一，一个经不同的空气开关后供保护二和测量回路。旧有母线电压互感器， 由于只有两个星型绕组，因此两套保护的交流电压均取自同一个绕组，此时应注意两组 电压需经不同的分支开关。(2)电压切换箱是否双配置过去工程设计中变压器各侧一般均采用单套电压配置的方法，这样当切换箱故障 时,，变压器后被保护功能将不再完整。因此对于目前从源头上已有两套交

44、流电压提供的 前提下，可通过增加分相操作箱中电压切换插件的方式使变压器220kV侧具备双电压 切换回路。但对于220kV侧有旁路的接线形式，我认为需在保护屏已有的三套电压切 换回路的情况下再增加一套，且旁路代路方式不是经常出现，因此可以不考虑。2. 3. 3. 2电流互感器二次绕组的保护配置双母线接线方式：对于目前普遍采用的高、中压侧双母接线形式，在变压器的电流互感器二次绕组保 护配置中应注意一下几个问题：(1) 22OkV侧断路器失灵保护于母线保护的范围应交叉，这主要是考虑对任意点故 障均能保证快速切除；(2)高、中压侧间隙保护和零序保护的电流互感器二次绕组均采用双配置，这样做 不仅可以满足

45、两套保护交流电流回路完全独立的要求，且工程实际中也较易实现；(3)主保护范围应将IOkV断路器包括在内，既：IOkV电流互感器应安装在断路 器和母线侧刀闸之间。这点在过去的工程中畅饮开关柜结构的问题或选型时没注意而未 实现，从而造成当IOkV断路器与电流互感器间故障或IOkV开关失灵时，故障切除时 间太长，严重损害变压器。(4)两套保护的IOkV侧的电流回路接开关柜内的电流互感器，从而尽量扩大差动 保护范围。2. 3. 3. 3失灵启动回路虽然继电保护和安全自动装置技术规程中规定：“一般不考虑由变压器保护启 动断路器失灵保护。如变压器保护启动断路器失灵保护时，也必须设有相电流原件，并 不允许由

46、瓦斯保护动作启动失灵保护。”但考虑到目前变压器高压侧断路器很多都采用 的事电气三项联动，而非机械三项联动方式，故障几率与220kV线断路器均等，因此 变压器电气量保护仍需启动断路器失灵保护。在启动变压器高压侧断路器失灵的回路 中，只需注意本体保护出口接点不并入失灵启动即可达到以上目的。2. 3. 3. 4变压器跳闸出口25项中规定主变的两套保护应同时作用于220kV侧断路器的两个线圈，这样的规 定可能是考虑到即使在任意一套保护和一套跳闸线圈重复故障的情况下，仍能保证故障 的顺利切除。但首先是这样将增加大量跳闸出口压板，如交叉跳220kV变高断路器、 母联断路器、分段断路器，不仅使保护接线复杂，运行检修中压板投退繁琐，且这种刚 好发生于两套保护跳闸系统中各一个环节的交叉故障的几率很小，因此仍采用两套保护 分别作用于断路器两套跳闸线圈的方式。2. 3. 3. 5非全相保护对于旧有断路器，若本身没有自带非全相保护，则需依靠变压器保护中的非全相保 护功能。为了接线方便设计中采用由断路器操作箱中TWJ和HWJ的组合接点启动非全 相保护的方式，而根据反措要求扩展后的触点只能作为信号触点，不能作为保护的判据, 更不能采用该类触点作为非全相保护和失灵保护的判据。在实际应用中确实也出现过因 非