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1、摘 要变压器是一种常见静止的电气设备，是电力部门中最关键的一次设备。变压器的保护是变压器发生非正常运行状态和不正常运行状态时采取的保护措施，是变压器安全运行的有力保证;变压器的整定计算是为满足电力系统选择性，速动性，灵敏性，可靠性基本要求，对电网参数，短路点的计算及灵敏度的校验，是电力系统正常运行的前提条件。 关键词：变压器 保护 整定计算 Take toSummary of transformer is a common static electrical equipment, in the electric power sector is one of the most critical
2、devices. Transformer protection is non-healthy state and not the normal operation of transformer protection measures taken by the State, is a guarantee of safe operation of transformer; setting calculation of transformers is to meet power system choice of liquid, sensitivity, and reliability require
3、ments, network parameters, sensitivity of short circuit calculation and verification, Is the precondition for the normal operation of the power system. Keywords: transformer protection setting calculation 目录1.绪论1、1本人叙述1、2 电力变压器的概述1、2、1 变压器的工作原理1、2、2电力变压器的额定容量和过负荷能力2.变压器保护的配置方案2、1电力变压器保护概述2、1、1继电保护的发
4、展史2、1、2电力变压器保护的目的2、1、3电力变压器保护设计的基本要求 2、2电力变压器的保护装置的配置原 2、3电力主变压器选择2、4故障分析及应对措施2、4、1故障分析2、4、2应对措施2、4、3注意事项2、5电力变压器的保护措施3.参数及其短路计算3、1短路的形式、原因及后果3、2电网情况及参数计算3、3短路计算4.电力变压器保护的整定计算4、1继电保护整定计算4、1、1继电保护整定计算的目的4、1、2继电保护整定计算的基本任务 4、1、3整定计算运行方式的选择原则 4、2压器保护的整定计算方法4、3电力变压器保护装置的选择及整定计算 4、3、1电力变压器纵联差动保护4、3、2电力变压
5、器瓦斯保护4、3、3电力变压器电流速断保护4、3、4电力变压器后备保护5.变压器保护在应用中的问题分析5、1电力变压器励磁涌流5、2电力变压器TA二次回路异常对差动保护的影响 结束语致谢参考文献 1.绪 论1、1本人叙述本设计为SL7-800kVA/35kV电力变压器保护设计及整定计算，毕业设计这是在全部的理论课程及完成各项实习的基础上进行的一项综合性训练环节，设计的目的有是：（1）巩固和扩大所学的专业理论知识，在毕业设计中得到灵活的应用；（2）学习和掌握变压器的保护设计的基本方法，树立正确的设计思想；（3）培养分析和解决问题的工作能力及解决实际工程设计的基本技能；（4）学习查阅有关设计手册.
6、规范及其他参考资料的技能。以下是所选变压器的相关数据：型号：SL7-800kVA/35kV 接线方式：Yyn0 阻抗电压：Uk%=6.5% 空载损耗：1540W 负载损耗：11000W 1、2 电力变压器的概述变压器是一种常见静止的电气设备，是变电所中最关键的一次设备，其主要的功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分布和使用。利用电磁感应原理，将一种交流电压的电能转换为同频率的另一种交流电压的电能，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。(1) 电力变压器的意义：发电厂欲将P=3UIcos的电功率输送到用电的区域，在P、cos为一定值时，若采用的电压愈高，则输电线路
7、中的电流愈小，因而可以减少输电线路上的损耗，节约导电材料。 所以远距离输电采用高电压是最为经济的。目前，我国交流输电的电压目前最高已达750Kv。这样高的电压，无论从发电机的安全运行方面或是从制造成本方面考虑，都不允许由发电机直接生产。 发电机的输出电压一般有3.15kV、6.3kV、10.5 kV、 15.75 kV等几种，因此必须用升压变压器将电压升高才能远距离输送。电能输送到用电区域后，为了适应用电设备的电压要求，还需通过各级变电站（所）利用变压器将电压降低为各类电器所需要的电压值。在用电方面，多数用电器所需电压是380V、220V或36 V，少数电机也采用3kV、6kV等。（2）电力变
8、压器的基本结构1.铁心变压器绕组由套在一个闭合铁心上的两个或多个线圈（绕组）构成，铁心和线圈是变压器的基本组成部分。铁心构成了电磁感应所需的磁路。为了减少磁通变化时所引起的涡流损失，变压器的铁心要用厚度为0.350.5mm的硅钢片叠成。片间用绝缘漆隔开。铁心分为心式和客式两种。2.线圈变压器和电源相连的线圈称为原绕组，其匝数为N 1 ，和负载相连的线圈称为副绕组，其匝数为N 2 。绕组与绕组及绕组与铁心之间都是互相绝缘的。3.油箱除干式变压器以外，电力变压器的器身都放在油箱中，箱内充满变压器油，其目的是提高绝缘强度（变压器油绝缘性能比空气好），加强散热。4.套管变压器的引线从邮箱内穿过油箱盖时
9、，必须经过绝缘套管，使高压引线和接地的油箱绝缘。绝缘套管多为瓷质的，为增强爬电距离，套管外形做成多级伞形，10kv35kv套管采用充油结构。 （3）电力变压器的分类：1.电力变压器按功能分，有升压变压器和降压变压器两大类。工厂变电所都采用降压变压器。终端变电所的降压变压器，也称为配电变压器。2.电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。工厂变电所通常采用三相电力变压器。3.电力变压器按调压方式分，有无载调压（又称无激磁调压）和有载调压两大类。工厂变电所大多采用无载调压变压器。4.电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。工厂变电所过去大多采用铝绕组变压器(逐步减少)，但低损
10、耗的铜绕组的变压器现在得到了越来越广泛的应用。5.电力变压器按绕组型式分，有双绕组变压器，三绕组变压器和自耦变压器。工厂变电所大多采用双绕组变压器。6.电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式和充气式干式等变压器。其中油浸式变压器，又有油浸自冷式，油浸风冷式，油浸水冷式和强迫油循环冷却式等。工厂变电所大多采用油浸自冷式变压器。7.电力变压器按用途分，有普通电力变压器，全封闭变压器和防雷变压器等。工厂变电所大多采用普通电力变压器。 （4）电力变压器的主要功能1.升压功能:升压变压器,将低压变成高压,实现远距离输送.一般用于发电厂。2.降压功能:降压变压器,将高压变成低压,以适应各种用电设备的需
11、要,用于各种客户。3.特种功能;特种变压器,如电炉变压器, 电焊变压器,整流变压器等;用于特殊用途。4.测量功能:仪用变压器,用在测量设备。 1、2、1 变压器的工作原理单相变压器的工作原理（见图 1-1） 图1-1单相变压器原理图在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象，互感现象是变压器工作的基础。变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，是电能传递或作为信号传输的重要元件。变压器是一种静止电机，根据电磁感应的原理，能够将一种电压的电能转换为另一种电压的电能，以满足不同负荷的需要。变压器的主要部件是一个线圈和套在铁心上的两个绕组。其中
12、，与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组；与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。一次绕组和二次绕组是分别独立的。当一次绕组接至交流电源后，变化着的交流电便在铁心中产生作相应变化的交变磁通（称主磁通 ），通过铁心中的主磁通这个桥梁，传递到二次绕组，使灯泡点亮。由于该磁通通过原、副绕组，因此，每匝线圈中产生的感应电动势大小相等、方向相同。如果原绕组有N1匝，副绕组有 N2 匝，交流磁通的最大值为 m，根据电磁感应定律，则原、副绕组的感应电动势为：E1=4.44fN1Fm E2=4.44fN2Fm （1-1）于是：E1/ E2= N1/ N2如果略去 （1-2） =U2N2原、副绕组的
13、电压之比等于原、副绕组的匝数比。原绕组的输入电压与副绕组的输出电压之比叫做变压器的变化，用 K 表示，即：4.44fNFENE24.44fN2FmN2可见，只要适当选择原、副绕组的匝数，利用变压器就能把交流电从一种电压变换成同频率的另一种电压。三相变压器的工作原理同单相变压器是一样的，所谓三相变压器实际上就是三个同容量的单相变压器的组合。在同一个铁心的三个铁心柱上，分别套上三个的一、二次绕组来进行三相变压，一次绕组的三个相与电源的三个相连接，二次绕组的连接构成三相供电回路，与负荷连接。 k （1-3） 1 = 1m= 1 =1、2、2电力变压器的额定容量和过负荷能力（1）电力变压器的额定电压和
14、额定容量：a额定电压(Un)：变压器的一个作用就是改变电压，因此额定电压是重要数据之一。额定电压是指在多相变压器的线路端子间或单相变压器的端子间指定施加的电压，或当空载时产生的电压，即在空载时当某一绕组施加额定电压时，则变压器所有其它绕组同时都产生电压。变压器的额定电压应与此连接的输变线路电压相符合。我国输变电线路电压等级（kV）为0.38 、3、6、10、15（20）、35、63、110、220、330、500、750 输变电线路电压等级就是线路中断的电压值。变压器产品系列是以高压的电压等级而分的，现在电力变压器的系列分为10kV及以下系列，35kV系列，63kV系列，110kV系列和220
15、kV系列等。额定电压是指线电压，且均以有效值表示。b额定容量（Sn）：变压器的主要作用是传输电能，因此，额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现变压器视在功率的惯用值，它是表征传输电能的大小，以kVA或MVA表示，当对变压器施加额定电压时，根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。变压器的容量大小与电压等级也是密切相关的。电压低，容量大时电流大， 损耗增大；电压高，容量小时绝缘比例过大，变压器尺寸相对增大，因此，电压低的容量必小。电压高的容量必大。温升和冷却方式：温升，变压器温升，对于空气冷却变压器是指测量部分的温度与冷却空气温度之差；对于水冷却变压器是指测量部分的温度与冷却器入口处
16、的水温之差油浸式变压器线圈和顶层油温升限值是这样得来的,（2）电力变压器的正常过负荷负荷的基本概念在电力系统中，电气设备所需用的电功率称为负荷或电力。由于电功率分为视在功率、有功功率和无功功率， 一般用电流表示的负荷，实际上是对应视在功率而言。目前供电部门所分配的负荷指标，主要是指小时平均的有功负荷指标， 而不是视在功率和无功功率。电量是指用电设备所需用电能的数量， 电量的单位是千瓦时(kWh)。电量也分为有功电量和无功电量。电力负荷在某个时间间隔内必然出现一个最大值，称为最高负荷。在某一段时间范围内电力负荷的平均值， 称为平均负荷。平均有功负荷与最高负荷的比率，称为负荷率。2.变压器保护的配
17、置方案2、1电力变压器保护概述2、1、1继电保护的发展史自1901年第一代机电型感应式过流继电器在电力系统应用以来，继电保护已经经历了一个多世纪的发展。经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。机电整流年代在最初的二十多年里，通过测量故障发生后的稳态工频量来检测故障的各种新的继电保护原理相继出现：1908年差动保护；1910年电流方向保护；1923年距离保护；1927年高频保护。尽管以后的研究工作不断发展和完善了电力系统的保护，但是这些保护的基本原理并没有变，至今仍然在电力系统继电保护领域中起主导作用。晶体管集成电路年代晶体管继电保护从50年代末开始研究。60年代
18、中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。微处理机年代1965年，英国剑桥大学的PGMclaran及其同事就提出用计算机构成电力系统继电保护的设想。国内微机保护的研究开始于70年代末期，起步较晚，但发展很快, 经过了四个标志性阶段的发展。第一阶段是以单CPU的8位微处理器构成的微机保护装置。其代表产品为WXB01微机高压线路保护装置。第二个阶段是以多个8位单片机组成的多微机系统。其代表产品为WXB11系列微机保护装置。第三个阶段是以16位单片机构成的多微
19、机系统。其代表产品为CSL系列微机保护装置和LFP900系列微机保护装置。第四个阶段是32位计算机组成分层分布式网络系统。其代表产品为ps6000系列综合自动化系统。目前，高压线路、低压网络、各种主电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行，特别是线路保护已形成系列产品，并得到广泛应用。经过长期的研究和实践，现在人们已普遍认可了微机保护在电网中无可替代的优势。至 2006 年底，220kV 及以上系统继电保护装置的微机化率为91.41%。目前，国内继电保护的发展不管在软硬件技术还是在保护原理方面，都已达到甚至超过国外同行业的水平。 2、1、2电力变压器保护的目的(1)当被保护的电力系统元件发生
20、故障时，使故障元件自动、有选择性、快速地从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低，并保证非故障部分迅速恢复正常运行 。(2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力,发出信号、减负荷或延时跳闸。继电保护的基本原理和构成方式：继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。2、1、3电力变压器保护设计的基
21、本要求继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求(1)可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。(2)选择性是指保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量减小,以保证系统中非故障部分继续安全运行。(3)灵敏性是保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反映能力。保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。(4)速动性是指保护装置应尽快地速度断开短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。2
22、、2电力变压器的保护装置的配置原则电力变压器继电保护装置的配置原则一般为:(1) 针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护, 其中轻瓦斯瞬时动作于信号, 重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。(2) 应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护, 瞬时动作于断开各侧断路器。(3) 对由外部相间短路引起的变压器过电流, 根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同, 可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护, 带时限动作于跳闸。(4) 对110kV及以上中性点直接接地的电
23、力网, 应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护, 带时限动作于跳闸。(5) 为防御长时间的过负荷对设备的损坏, 应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护, 带时限动作于信号。(6) 对变压器温度升高和冷却系统的故障, 应按变压器标准的规定, 装设作用于信号或动作于跳闸的装置。2、3电力主变压器选择主变压器选择包括容量、台数和类型的选择。主变压器容量必须满足网络中各种可能运行方式时最大负荷的需要，考虑到负荷的发展，主变压器的容量应根据电力系统510年的发展规划进行选择，并考虑变压器允许的正常过负荷能力。因此首先计算变电所各用户的用电总负荷，然后计算变电所
24、设计的用电负荷，最后计算负荷增长的变电所最大负荷，据此选择变压器的容量。主变压器台数的选择可考虑如下：电力负荷季节性很强，适宜于采用经济运行方式的变电所，可装设两台等容量或不等容量的主变压器（其中包括一台备用变压器）；变电所有重要负荷，应采用两台变压器（一台为备用变压器）；除上述两种情况外，一般变电所设置一台主变压器。农村变电所一般多采用双绕组三相变压器。对于电压偏移较大的变电所可采用有载调压变压器。容量较大的110kV及以上电压等级的变电所，为满足不同电压等级用户的要求，可采用三绕组变压器。2、4故障分析及应对措施变压器的继电保护是利用当变压器内外发生故障时，电流、电压、油温等随之发生变化，
25、通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而作出相应的反应和处理。2、4、1故障分析1、如果发现是瓦斯报警装置动作，初步判断变压器内部故障(1) 当变压器绕组匝间与层间局部短路、铁芯绝缘不良，以及变压器严重漏油，油面下降，少量瓦斯出现时报警装置均会动作；当变压器内部发生严重故障，如一次绕组故障造成相间短路，故障电流使变压器产生强烈气流和油流，造成重度瓦斯继电器动作，断路器掉闸并发出信号。(2) 如当时变压器无明显异常，可收集变压器瓦斯气体，进一步分析、确定故障性质。 气体若无色、无味，且不可燃，说明瓦斯继电器动作的原因是油内排出的空气引起； 气体是黄色的，不易燃烧，说明是变压器木质部
26、分故障； 气体是淡黄色带有强烈臭味并可燃的，则为绝缘纸或纸板故障； 气体为灰色或黑色易燃，则为绝缘油故障。；注意：取变压器瓦斯气体时应停电后进行。(3) 经过以上两步后瓦斯保护动作仍未查明原因，为了进一步证实变压器是否为良好状态，取出变压器油样作简化试验，看有无耐压降低和油闪点下降的现象。如仍然没有问题，应进一步检查瓦斯保护二次回路，看是否因瓦斯保护误动作， 经以证实继电保护的可靠性。(4) 变压器重瓦斯动作时，断路器掉闸，如未进行故障处验理并未确实证明变压器无故障时，不可重新合闸送电。2、若发现是差动保护动作，需对动作原因进行判断要准确判断出是变压器套管等原因造成的，还是变压器继电保护动作断
27、路器跳闸后，应检查保护动作情况，并查明原因，在消除故障恢复送电前,不要随即将掉牌信号复归。2、5电力变压器的保护措施（1）电力变压器的常见故障及非正常运行状态电力变压器的常见故障可分为变压器油箱内部故障和油箱外部故障两大类。内部故障，内部故障指变压器邮箱里面发生的各种故障 。主要故障类型有：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障等。内部故障危害性很大，因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕组绝缘和铁芯，而且会使绝缘材料和变压器油受热分解而产生大量气体，有可能使变压器外壳局部变形破裂，甚至发生油箱爆炸事故。外部故障指引出线绝缘套
28、管间的相间短路和单相接地故障等。主要故障类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地短路，引出线之间发生的相间故障等。（2） 变压器的不正常运行状态由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压。由于负荷超过额定容量引起的过负荷。由于漏油等原因引起的油面降低。变压器中性点电压升高或由于外加电压过高而引起的过励磁等3 参数及其短路计算3.1短路的形式、原因及后果在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。三相短路，用文字符号k（3）表示，两相短路，用k（2）表示，单相短路，用k（1）表示，两相接地短路用，k（1.1）表示。三相短路，属对称性短路；其
29、它形式的短路，属非对称性短路。电力系统中，发生单相短路的可能行最大，而发生三相短路的可能行最小。但一般三相短路的电流最大，造成的危害最严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠地工作，因此作为选择检验电气设备用的短路计算中，以三相短路计算为主。实际上，非对称短路也可按对称分量法分解为对称的正序、负序和零序分量来研究，所以对称的三相短路分析研究非对称短路的基础。3.2电网情况及参数计算 图3-1电网电路图取基准容量SB=100MVA，各元件电抗标幺值求得如下： 发电机UN=13.8KV SN=94.1176MVA 次暂态电抗 Xd"=0.2015 标幺值 XG*=Xd
30、"SB100=0.2015=0.214 （3-1） SN94.1176恰普其海变电站 SN=94.1176kw UN=242KV UK%=13.45%KV 短路阻抗 正序：X(1)=78.77W标幺值 正序：X(1)*=X(1)ZB=78.77=0.1489 （3-2） 529硅铁变 XT2*=青年变 UK%SB6.5%100=0.0813 （3-3） 100SN1000.8XT高*=XT中*=UK%SB14.62%100=0.097100SN100150UK%SB-0.885%100=-0.0059=0 （3-4） 100SN100150UK%SB9.57%100=0.064100
31、SN100150XT低*=输电线L1XL1*=XL1L SB92.2km100MVA=0.0713 （3-5） =0.40922UB(230KV)23.3短路计算12号点短路计算 序网图 两相短路SN=94.1176MVA cosf=0.85 UN=37KV 12点：C*=X(1)+X（2）=0.5956+0.5956=1.1912Cjs=C*SS94.1176=1.1912=1.1211 （3-6） SB100查表得：I*=0.95I"=I*=0.95=1.3952 （3-7） I=I"=1.3952=2.4165KA两相接地短路SN=94.1176MVA cosf=0.
32、85 UN=37KV 12点：C（0）*=XX(2）X(1)+X=0.5956+0.5956=1.1912(2)+X(0)CSNjs=C*S=1.191294.1176=1.1211B100查表得：I*=0.96M=I"=MI*=0.96=1.663 I=I"=2.443KA三相短路SN=94.1176MVA cosf=0.85 UN=37KV 12点：C*=X(1)=0.5956 Cjs=CN*SS=0.595694.1176=0.5606 B100查表得：I*=1.9I=I"=I*=1.9=2.7905KA3-12）单相短路SN=94.1176MVA cosf
33、=0.85 UN=37KV 3-8） 3-9） 3-10）3-11） （12点： C*=X(1)+X（2）+X（0）=0.5956+0.5956+= 所以单向短路时，短路电流为0.20号点短路计算序网图 两相短路SN=94.1176MVAnT=35KV=88 0.4KV cosf=0.85 UN=0.4KV20点：C*=X(1)+X（2）=0.6769+0.6769=1.3538Cjs=C*SN94.1176=1.3538=1.2742 SB100查表得：I*=0.83I"=I*=0.83=113.534 （3-13） I=I"=113.534=195.294KAI195.
34、294KA归算之高压侧： I= =2.219KA （3-14）nT88三相短路SN=94.1176MVA cosf=0.85 UN=0.4KV 20点：C*=X(1)=0.6769 Cjs=C*SN94.1176=0.6769=0.6371 SB100查表得：I*=1.5I=I"=I*=1.5 =203.777KA （3-15）I203.777KA归算之高压侧：I=2.316KA （3-16） nT88两相接地短路SN=94.1176MVA cosf=0.85 UN=0.4KV20点：C*=X(1)+X(2）X（0）=0.6769+0.6769=1.3538 X(2)+X(0)Cjs
35、=C*SN94.1176=1.3538=1.2742 SB100查表得：I*=0.83M=I"=MI*=0.83=1.4316I=I"=1.4316=195.294KA （3-17）I195.294KA归算之高压侧： I= =2.219KA （3-18）nT88单相短路SN=94.1176MVA cosf=0.85 UN=0.4KV20点： C*=X(1)+X（3-19） （2）+X（0）=0.6769+0.6769+=所以单向短路时，短路电流为0A. 4、电力变压器保护的整定计算4、1继电保护整定计算4、1、1继电保护整定计算的目的继电保护装置与安全自动装置（以下简称继电
36、保护）属于二次系统，但是，它是电力系统中的一个重要组成部分。它对电力系统安全稳定的运行起着极为重要的作用，特别是在现代的超高压、大容量的电力系统中，对继电保护提出了更高的要求，重点是提高其速动性。总之，电力系统一时一刻也不能离开继电保护，没有继电保护的电力系统是不能运行的继电保护工作类别多种多样，诸如设计、制造、调试、安装、运行等等。继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。在电力生产运行工作和电力工程设计工作中，继电保护整定计算是一项必不可少的内容。不同的部门其整定计算的目的是不同的。电力生产的运行部门，例如电力系统的各级调度部门，其整定计算的目的是对电力系统中已经配置安装好的各种继电
37、保护，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全系统中各种继电保护有机协调的布置，正确的发挥作用。电力工程的设计部门，其整定计算的目的是按照所设计的电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性，并最后确定其技术规范等等，正确圆满的完成设计任务。继电保护是建立在电力系统基础之上的，它的构成原则和作用必须符合电力系统的内在规律；同时，继电保护自身在电力系统中也构成一个严密配合关系的整体，从而形成了继电保护的系统性。因之，继电保护的整定计算是一种系统工程。 4、1、2继电保护整定计算的基本任务继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护给出整定值；而
38、对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案。整定方案通常可按电力系统的电压等级或设备来编制，并且还可按继电保护的功能划分成小的方案分别进行。例如，一个220KV电网的继电保护整定方案，可分为相间距离保护方案、接地零序电流保护方案、重合闸方案、高频保护方案、设备保护方案等等。这些方案之间既有相对的独立性，又有一定的配合关系。各种继电保护适应电力系统运行变化的能力是有限的，继电保护整定方案也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化（包括基本建设发展和运行方式变化），当其超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分继电保护重新进行整定，以满足新的运行需要。对继电保护整定方案的评价，是以整体
39、保护效果的优劣来衡量的，而不着眼于某一套继电保护的保护效果。有时以降低某一个保护装置的保护效果来改善整体保护的保护效果，也是可取的。一个整定方案由于整定配合的方法不同，会有不同的保护效果。因此，如何获得一个最佳的整定方案，将是从事继电保护整定计算工作的工程技术人员的研究课题，这是个整定技巧问题。经过不断实践，若能比较熟练的运用各种整定原则和熟知所保护的电力系统运行特征时，就能做出比较满意的整定方案。必须指出，任何一种保护装置的性能都是有限的，或者说任何一种保护装置对电力系统的适应能力都是有限的，当电力系统的要求超出该种拨户装置所能承担的最大变化限度时，该保护装置便不能完成保护任务。继电保护的基
40、本任务是：（1）当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的短路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以满足电力系统的某些特定要求（如保持电力系统的暂态稳定性等）。（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常情况和设备运行维护条件的不同（例如有无经常值班人员）发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行而会引起故障的电气设备予以切除。反应不正常情况的继电保护装置容许带一定的延时动作。 4、1、3整定计算运行方式的选择原则继电保护整定计算用的运行方式，是在电力系统确定好运行方式的基础上，在不影响继电保护的保护
41、效果的前提下，为提高继电保护对运行方式变化的适应能力而进一步选择的，特别是有些问题主要是由继电保护方面考虑决定的。例如，确定变压器中性点是否接地运行，当变压器绝缘性能没有特殊规定是，则应以考虑改善零序电流保护性能来决定。整定计算用的运行方式选择合理与否，不仅影响继电保护的保护效果，也会影响继电保护配置和选型的正确性。确定运行方式变化的限度，就是确定最大和最小运行方式，它应以满足常见运行方式为基础，在不影响保护效果的前提下，适当加大变化范围。其一般原则如下：（1）必须考虑检修与故障两种状态的重迭出现，但不考虑多种重迭。（2）不考虑极少见的特殊方式。因为出现特殊方式的机率较小，不能因此恶化了绝大部
42、分时间的保护效果。必要时，可采取临时的特殊措施加以解决。 4、2变压器保护的整定计算方法一、变压器的继电保护配置1、瓦斯保护用来反应变压器内部故障和油面降低。它反应于油箱内部故障所产生的气体或者油箱漏油而动作，其中重瓦斯保护动作跳开变压器各电源侧断路器;轻瓦斯保护动作于信号。2、纵差保护或电流速断保护用来反应变压器绕组和引出线上的相间短路、中性点直接接地系统中系统侧绕组和引出线的单相接地短路以及绕组匝间短路。根据变压器容量的不同，装设纵差动保护或电流速断保护。3、变压器相间短路的后备保护用作变压器外部短路故障的后备保护，并作为变压器瓦斯保护和纵差动保护的后备保护。按变压器的容量和它在系统中的作
43、用，可采用以下方式动作于跳闸的过电流保护。过电流保护，通常用于降压变压器。复合电压起动的过电流保护，通常用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护灵敏度不满足要求的降压变压器。负序电流保护，通常用于容量在63MVA 及以上的升压变压器。阻抗保护，当复合电压起动的过电流保护或负序电流保护不能满足灵敏度和选择性要求时，对于升压变压器和系统联络变压器，可采用阻抗保护。4、变压器接地故障的后备保护当变压器中性点直接接地时，装设的零序电流保护可用作变压器外部接地短路时的后备保护。保护直接动作于跳闸。5、过负荷保护用作反应容量在0. 4MVA 及以上变压器的对称过负荷。过负荷保护只需取用一相电流，延时作用
44、于信号。6、过励磁保护反应变压器的过励磁，对于500kV 变压器，应装设过励磁保护，保护动作于信号或跳闸。二、变压器纵联差动保护1 、纵差保护动作特性参数的计算与发电机的比率制动特性纵差动保护相似，需要整定计算以下三个参数:1）差动保护的最小动作电流Iset。最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流，即Iset=Krel(Kre+DU+Dm)In （4-1）式中Krel可靠系数， 取1. 5;In变压器额定电流;Ker 电流互感器的比误差;U 变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值;m 由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0. 05。在工程实用整定计算中可选取Iset=(0.2-0.5)In， 一般宜选用不小于0. 3 In 的整定值。2）制动特性的拐点电流Ires.0。起始制动电流宜取Ires.0=(0.8:1.0)In （4-2）3）动作特性折线斜率S 的整定。纵差保护的动作电流应大于外部短路时流过差回路的不平衡电流。对于双绕组变压器有Iunb.max=(KapKccKre+DU+Dm)In （4-3）式中Ker取值为0.1;Kcc-电流互感器的同型系数，Kcc =0.1;Kap-周期分量系数，两侧同为TP级电流互感器取1. 0;两侧同为P级电流互感器取1.5-2.0。差动保护的动作电流Iset=KrelIunb.max
