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足要求的降压变压器。
③负序电流及单相式低电压起动的过电流保护，一般用于63 MV.A及以上大容
量升压变压器和系统联络变压器。
④阻抗保护，对于升压变压器和系统联络变压器，当采用第②③的保护不能满足
灵敏性和选择性要求时，可采用阻抗保护。
（4）零序电流保护
为变压器外部接地短路时零序电流设的保护。
（5）过负荷保护
为反映变压器对称过负荷引起的过电流。对于400 kVA及以上的变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他符合的备用电源时，应根据过负荷的情况装设过负荷保护。
（6）过励磁保护
为降低材料消耗，现代大型变压器铁芯一般都用新型电工硅钢片制成，其额定密度近于饱和密度，过电压或低频率时容易引起过激磁，因此500 kV及以上的大容量变压器宜装设过励磁保护。
（7）其他保护
反映变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障的温度保护以及反映变压器非全相运行的非全相保护等。
7.2 本次设计所选的变压器保护方式
现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但在实际运行中，仍有可能发生各种类型故障和异常运行，为了保证电力系统安全连续地运行，并将故障和异常运行对电力系统的影响限制到最小范围，必须根据变压器容量大小、电压等级等因素装设必要的、动作可靠性高的继电保护装置[6]。
本次保护的变压器是容量为90MVA的双绕组变压器，应对其装设如下保护：
（1）纵联差动保护 （2）瓦斯保护 （3）过负荷保护 （4）零序后备保护。 7.2.1 纵联差动保护原理及配置原则
所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器一次和二次电流的数值和相应进行比
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较而构成的保护。纵联差动保护装置，一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。因此，流经继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差，当这个差值达到一定的大小时，就会有信号作用与断路器，使其跳开，因此装设纵联差动保护作为变压器的主保护之一。
本次保护选用BCH-2型继电器，因为该继电器具有带短路线匝的速饱和变流器，它能可靠地躲过变压器励磁涌流及保护区外故障时的不平衡电流，可以用做双绕组变压器的差动保护[6]。
7.2.2 瓦斯保护原理及配置原则
变压器的油箱内部故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，因油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈变化，从而可能引起爆炸。因此，这些故障应尽快切除。由于变压器的纵联差动保护无法作用于上述的这些内部故障，由此，装设瓦斯保护作为变压器的主保护之一，与纵联差动保护相互配合[8]。
如图7.1所示为瓦斯保护原理接线图：.
至信号至信号QF1YTQF1+++KS++COMXEKGQF2YTQF1 图7.1 瓦斯保护原理接线图
瓦斯保护的整定
①轻瓦斯保护的整定
一般瓦斯继电器气体容积整定范围为250~300cm，变压器容量在10000kV以上时，一般正常整定值为250cm，气体容积定值是利用调节重锤的位置来改变的。
②重瓦斯保护油流速度的整定
重瓦斯保护动作的油流速度整定范围为0.6~1.5m/s，在整定流速时均以导油管中的流速为准，而不依据继电器处的流速。
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根据运行经验，管中油速度整定为0.6~1.5m/s时，保护反映变压器内部故障是相当灵敏的。但是，在变压器外部故障时，由于穿越性故障电流的影响，在导油管中油流速度约为0.4~0.5m/s。因此为了防止穿越性故障时瓦斯保护误动作，可将油流速度整定在1m/s左右。
7.2.3 过负荷保护原理及配置原则
对于400kVA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，应装设过负荷保护。过负荷保护通常只装在一相，其动作时限较长，延时动作于发信号[8]。
过负荷保护的整定原理： Idz?KKIe （7.1） Kf式中 KK—可靠系数，这里取1.15； Kf—返回系数，这里取0.85； Ie—变压器的额定电流。 继电器动作电流：
Idz.j?灵敏系数校验：
Klm? 7.2.4 零序后备保护原理及配置原则
双绕组变压器零序保护由两段零序电流保护构成。电流元件接到变压器中性点电流互刚起的二侧。保护Ⅰ段设两段延时t1和t2，其动作电流和延时t1应与相邻元件接地保护Ⅰ段配合。在高压母线接地短路时，保护装置灵敏性应符合相关的要求。延时
t1?0.5～1.0s动作于母线解列；t2?t1?△t断开变压器高压侧断路器。保护第Ⅱ段设两
Idz （7.2） nlId.j.minIdz.j （7.3）
段延时t3和t4，其动作电流和延时t3应与相邻元件接地保护后备段配合，t3动作与母线解列，t4?t3?△t动作于变压器高压侧断路器[8]。
7.3 变压器保护装置的选型
本次设计所用的发电机保护采用南瑞继保公司的RCS－978型变压器保护装置。
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RCS-978系列数字式变压器保护适用于220kV及以上电压等级,需要提供双
套主保护、双套后备保护的各种接线方式的变压器。
7.3.1 性能特征
（1）高性能的硬件，实时计算
采用32位微处理器＋双DSP的硬件结构，三个CPU并行工作，32位微处理器负
责出口逻辑，两个DSP负责保护运算。高性能的硬件保证了装置在每一个采样间隔对所有继电器进行实时计算。
（2）独立的起动元件
启动＋保护动作出口跳闸方式，杜绝保护装置硬件故障引起的误动。
（3）强电磁兼容性
整体面板、全封闭机箱，强弱电严格分开，取消传统背板配线方式，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，装置的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。
（4）双主、双后备保护的配置原则
真正实现一台装置完成所有的主保护、后备保护功能。
（5）程序模块化
模块化的程序使保护配置灵活，功能调整方便。
（6）独特的差动二次电流相位调整方法
采用Δ->Y变换调整变压器各侧TA二次电流相位，因此故障相、非故障相具有名特征，励磁涌流闭锁判据可以实现分相制动。
（7）可选择的励磁涌流判别原理
提供了二次谐波原理和波形识别原理两种方法识别励磁涌流，可经整定选择使用任一种原理，或同时使用两种原理。
（8）高灵敏度的工频变化量差动保护
利用工频故障分量构成的工频变化量比率差动保护，不受负荷电流影响，灵敏度高，抗TA饱和能力强。
（9）可靠的比例差动保护
采用初始带制动的比例差动特性，并有TA饱和判据。
（10）实用的零序比率差动保护
各侧零序电流由装置自产，TA二次零序电流由软件调整平衡，TA极性易校验。
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采用正序电流制动来避免TA三相不平衡和TA饱和对零序比率差动的影响。
（11）可靠的差动回路TA异常判断功能
结合电压量对差回路的异常情况进行判别，可以判断出TA 相断线，多侧断线，短路等复杂情况。
（12）灵活、完善的后备保护配置
后备保护的配置满足变压器的最大要求，配置方便灵活，跳闸出口采用跳闸矩阵整定，留有可以配置的备用接点，方便特殊应用。
（13）汉化界面
显示、报告、定值等相关的内容均为简体汉字。
（14）调试维护方便
装置易调试，利用我公司配套的HELP－90A调试仪更进一步减少现场工作量。
（15）强大的通讯功能
四个与内部其它部分电气隔离的RS－485通信口（两个可复用为光纤接口），一个同步时钟接口，另外有一个调试通信口和打印口。可共享网络打印机。通信规约采用电力行业标准DL/T667-1999（idt IEC60870-5-103）和LFP规约。
（16） 完善的事件记录功能
可记录32次故障及动作时序，8次故障波形，32次开关量变位及32次自检结果。
（17）主变录波器功能（可选）
与保护录波相独立的主变录波器，录波格式为COMTRADE 格式。故障录波与保护在硬件上完全独立，功能互不影响。
（18）丰富的PC机辅助软件
基于Windows 9X/Me/2000/NT的PC机软件，使装置更易于应用。
7.3.2 保护配置
RCS－978装置中可提供一台变压器所需要的全部电量保护，主保护和后备保
护可共用同一电流互感器。这些保护包括：?
（1）稳态比率差动 （2）纵联差动
（3）工频变化量比率差动 （4）零序比率差动/分侧比率差动 （5）复合电压闭锁方向过流
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