110kV变电所主要的保护配置

一、线路保护

线路保护的配置主要是保证在故障来临时，保护能快速、可靠、正确的切除故障，以保证非故障设备的正常运行。

1、10kV线路保护

三段式过流保护：电流速动保护、限时电流速动保护、过电流保护；

过流加速保护：是独立的一段过流保护，与重合闸配合可选择前加速或后加速；

三相一次重合闸；

2、35kV线路保护

三段式过流保护：电流速动保护、限时电流速动保护、过电流保护；

过流加速保护：是独立的一段过流保护110kv主变电所划分，与重合闸配合可选择前加速或后加速；

三相一次重合闸；

二、主变保护

现代生产的变压器，在构造上是比较可靠的，故障机会较少。但在实际运行中，还要考虑发生各种故障和异常工作情况的可能性，因此必须根据变压器的容量和重要程度装设专用的保护装置。

主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。定子绕组有相间短路、匝间短路或局部接地，轻时电动机局部过热，严重时绝缘烧坏。

1、主变差动保护

5联接(换流)变压器保护：应包括联接(换流)变压器内部故障(绕组内接地、断线等)、联接(换流)变压器网侧和阀侧的接地和相间短路故障、联接(换流)变过励磁、直流电流导致的铁芯饱和等。其中以变压器出口突发性短路危害最大，当变压器二次侧发生短路接地等故障时，一次侧将产生高于额定电流20~30倍的短路电流，而在一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，如此大的电流作用于高电压绕组上，线圈内部将产生很大的机械应力，致使线圈压缩，其绝缘衬垫、垫板就会松动脱落，铁芯夹板螺丝松驰，高压线圈畸变或崩裂，变压器极易发生故障。 e、ta不允许加保险丝（puse） 2.10 变压器瞬态过程 一、次级侧突然短路 二、空载合闸 2.10.1 次级侧突然短路 1、瞬态过程 次级突然短路，短路电流很大，可以忽略励磁电流： 则微分方程：（以电流为变量） 其中：lk变压器的漏感： 化简求得短路电流的通解为： 2.10.2 次级侧突然短路 其中： 短路阻抗角 短路电流稳态值 短路电流含两项： 稳态分量：iks 瞬态分量: ikt 下面分析两种极端情况 1. 如突然短路时的初相角 瞬态分量电流 从短路开始就进入稳态: 见图 a 2. 短路时电压初相角 瞬态分量有最大幅值。

2、主变后备保护

主变常见的后备保护有复合电压闭锁过流保护、零序过电流保护、零序电压闭锁过流保护。

（1）复合电压闭锁过流保护

可作为变压器内外部各种故障的后备保护，主要由复合电压元件(负序及相间电压)，过流元件及时间元件等构成。

相间低电压定值U1应躲过正常运行的最地运行电压。

U1=0.7Ue=70 V

负序电压定值U2应躲过正常运行的最大不平衡电压。

U2=0.07Ue=7 V

过电流定值Idz应躲过正常运行的最大负荷电流。

Idz=1.4Ibe

时间定值Tdz：变压器中低压侧的时间定值Tdz应考虑与中低压侧出线的时间定值Tdz相配合；变压器高压侧的时间定值Tdz应考虑与中低压侧的时间定值Tdz相配合。

（2）零序电流保护定值

rack s0 pwr supply trouble - see diag alarms s机架电源供应故障-查看诊断报警 rack t0 pwr supply trouble - see diag alarms t机架电源供应故障-查看诊断报警 failed pt feedback pt反馈故障 detect loss of power to ignition circuit 探测到点火电路电源丢失 gas turbine load runback 燃机透平负荷向下减负荷 static starter failure to power up 静态启动变频器上级电源故障 failure to confirm service with an ls2100 ls2100服务确定失败 tppb: protection device failure tppb盘：保护装置故障 excitation transformer protection device critical 励磁变压器保护装置危险 excitation transformer protection operation 励磁变压器保护动作 isolation transformer protection device critical 隔离变压器保护装置危险 isolation transformer protection operation 隔离变压器保护动作 tppa: protection device failure tppa盘：保护装置故障。5联接(换流)变压器保护：应包括联接(换流)变压器内部故障(绕组内接地、断线等)、联接(换流)变压器网侧和阀侧的接地和相间短路故障、联接(换流)变过励磁、直流电流导致的铁芯饱和等。从过负荷能力考虑已经知道.接yn，d接线的双绕组变压器中性点的接地设备的容t不应超过变压器额定容t的50%.由此可认为，当变压器额定容t按中性点接地设备的容t设计时，允许二次侧绕组带50%额定容t的负荷. 还有一种特殊接线的接地变压器和接地设备的组合，是1918年鲍赫(r.bauch)发明的，故也称饱鹅变压器，见图3。

（3）变压器中性点过电压保护（间隙保护）

在大接地系统中，如失去所有的变压器中性点而单相接地故障依然存在，变压器中性点对地电压将升高到相电压，出线端的相电压将升高到线电压，这对分级绝缘变压器的绝缘安全构成威胁。因此，必须在变压器中性点接地刀闸支路旁并接放电间隙，同时设置零序过压保护来保障变压器中性点的绝缘安全。

火化间隙特斯拉线圈的原理是使用变压器升压，然后给初级lc回路谐振电容充电，充到放电阈值的，火花间隙放电导通，初级lc回路发生电磁振荡，给次级线圈提供足够高的励磁功率，其次是和次级lc回路的频率相等，让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振，这时放电终端（次级谐振回路的电容）电压最高，于是就看到闪电了。⒈放电间隙（又称保护间隙）： 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线l1或零线（n）相连，另一根金属棒与接地线（pe）相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。特斯拉线圈的工作过程：电源要先给主电容充电，当电压达到打火器的放电阀值时，打火器间隙的空气开始电离打火，近似导通，使初级谐振回路建立，开始振荡，向次级回路传递能量。

零序过压保护定值Uoj：按PT开口可能出现的最大零序电压整定 Uoj=180 V

间隙过流定值,按规程规定一次值一般取 Ioj=100 A

间隙保护时间Toj一般取两段时间0.3/0.5 S。

中低压侧接有小电源时，0.3S跳电源联络线。0.5 S跳主变各侧。

（4）各保护的保护范围及动作情况。

110kV复合电压闭锁过流保护：保护动作跳主变三侧及110kV母分开关，它是35kV、10kV母线的后备保护和线路保护的远后备保护，是变压器最后一级跳闸保护。

110kV零序过流保护：保护动作跳主变三侧及110kV母分开关。

110kV零序电压闭锁过流保护：保护动作跳主变三测及110kV母分开关。

110kV间隙零序过流保护：保护动作跳主变三侧及110kV母分开关。

35kV复合电压闭锁过流：作为35kV母线故障的主保护，35kV线路的后备保护。保护动作跳主变35kV开关。

35kV复合电压闭锁方向过流：方向朝主变，该保护在主变110kV送电时停用，当由主变110kV 侧开口，35kV送10kV时投入。保护动作跳主变35kV开关和主变10kV开关。

10kV复合电压闭锁过流：作为10kV母线故障的主保护，10kV线路的后备保护。保护动作跳主变10kV开关。

过负荷保护：接于110kV套管流变、35kV流变、10kV流变，当主变过载时经一定延时发信，正常运行时该保护投入。

3、主变本体保护

主变本体保护又称非电量保护，主要包括主变本体重瓦斯、有载重瓦斯、本体轻瓦斯、有载轻瓦斯和本体压力释放。

（1）本体重瓦斯、有载调压重瓦斯：可选择分别跳主变三侧开关及110kV母分开关或发信报警。

（2）体轻瓦斯、有载调压轻瓦斯、温度过高、油位异常：经延时发信报警。

（3）本体压力释放发信报警。

（4）瓦斯保护是变压器内部故障的主保护110kv主变电所划分，它利用油浸式变压器油箱内发生任一种故障时，油箱内产生气体来动作，它具有较高的灵敏度，包括气体的体积及其形成的速度分为轻瓦斯、重瓦斯；更换或检修后的变压器，在投入运行时须将重瓦斯投入跳闸；

（5）主变压力释放阀：当主变内部故障时，内压力达到整定值时，压力释放阀动作，作用为跳主变三侧开关或信号报警；信号复归需等到主变检修时，才能复归。

注意：在内桥接线中，当一台主变停运，而相应的110kV进线、110kV母分开关在运行或热备用状态时，应考虑将主变跳110kV进线和110kV母分开关的连跳压板取下。即主变差动、主变本体、主变110kV后备保护跳110kV进线和110kV母分开关出口压板。

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