4 短路电流计算
4.1 短路电流计算步骤
(1) 确定计算条件，画计算电路图
1) 计算条件：系统运行方式，短路地点、短路类型和短路后采取的措施。 2) 运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。根据计算目的确定系统运行方式，画相应的计算电路图。
3) 选电气设备：选择正常运行方式画计算图；短路点取使被选择设备通过的短路电流最大的点。继电保护整定：比较不同运行方式，取最严重的。
(2) 画等值电路，计算参数；分别画各段路点对应的等值电路。 (3) 采用标幺值法进行三相短路计算 1) 选择基准值：
取Sd?100MVA, Uc1?10.5KV,Uc2?0.4KV
Sd1000MVAId1???5.50KA
3Uc13?10.5KVSd100MVAId2???144KVA
3Uc23Uc2
2) 计算短路电路中的各元件的电抗标幺值 <1> 电力变压器的电抗标幺值
取Soc?200MVA,因此
XsSd100MVAX1*????0.5
XdSoc200MVA
<2> 电流电抗的标幺值
取X0?0.08
Sd100MVA X2*?X0l2?0.08?0.4??0.029 2Uc(10.5KA)
<3> 电力变压器的电抗标幺值
由题可知Uk%?4.5
Uk%Sd4.5?100?103KVAX3*?X4*???7.143
100?SN100?630
3) 计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 <1> 总电抗标幺值
X*?(K?1)?X1*?X2*?0.5?0.029?0.529
<2> 三相短路电流周期分量有效值
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I(3)k?1?Id15.50KA??10.4KA 0.529X*?(k?1)<3> 其他三相短路电流
(3)3)I''(3)?Ioo?I((k?1)?10.4KA
(3)ish?2.55?10.4KA?26.52KA (3)Ish?1.51?10.4KA?4.63KA
<4> 三相短路容量
Sd100MVA(3)SK???189MVA ?10.529X*(k?1)?4) 计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 <1> 总电抗标幺值
X*(L?2)?X1*?X2*?X3*//X4*?0.5?0.029?7.143?4.099 ?<2> 三相短路电流
Id2144KA(3)IK???35.1KA ?2*4.099X(K?2)?<3> 其他三相短路电流
(3)(3)I''(3)?Ioo?Ik?2?35.1KA (3)ish?1.84?35.1KA?64.6KA (3)Ioo?1.09?35.1KA?38.2KA
<4> 三相短路容量
Sd100MVA(3)SK???24.4MVA ?2*4.099X(K?2)?
短路计算结果表如下：
4-1 短路计算结果表 三相短路电流 短路计算点 (3) IK三相短路容量/MVA (3) ish(30 IshI''(3) (3) IooSk(3) 189 24.4 K-1 K-2
10.4 35.1 10.4 35.1 10.4 38.2 15
26.5 64.6 4.63 6.2 4.2 变压器保护配置方案
(1) 反映变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护
对于该容量为630 kVA的油浸式变压器，应装设瓦斯保护。当油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时，保护装置应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，瓦斯保护应动作于断开变压器各电源侧断路器。对于高压侧未装设断路器的线路—变压器组，为采取是瓦斯保护能切除变压器内部故障的技术措施时，瓦斯保护可以动作于信号。对于容量为400 kVA级以上的车间内的油浸式变压器，也应装设瓦斯保护。
(2) 相间短路保护
反映变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护或电流速断保护，对其中性点直接接地侧绕组的接地短路以及绕组匝间短路也能起保护作用。
容量为6300 kVA级以下并列运行的变压器以及10000 kVA级以下单独运行的变压器，当后备保护时限大于0.5s 时，应装设电流速断保护。
容量为6300 kVA级以上，厂用工作变压器和并列运行的变压器。10000 kVA级以上厂用备用变压器和单独运行的变压器以及2000kVA级以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护。
对高压侧电压为330kV及以上的变压器，可装设双重差动保护。
对于发电机变压器组，当发电机与变压器之间有断路器时，变压器应装设纵联差动保护，当发电机与变压器之间没有断路器时，100MW及以下的发电机，可只装设发电机变压器组共用的纵联差动保护。对于200MW及以上的汽轮发电机，为提高快速性，在机端还宜设置符合电流速断保护，或在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护方式。
如果变压器的纵联差动保护对单相接地短路灵敏性不符合要求，可增设零序差动保护。结合分析，该种配电变压器应装设纵联差动保护。
(3) 后备保护
对于由外部相间短路引起的变压器过点电流，可采用下列保护作为后备保护：
1) 过电流保护，宜用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。
2) 复合电压（包括抚恤电压及线电压）启动的过电流保护，宜用于升压变压器和系统联络变压器及过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。
3) 对于升压变压器和系统联络变压器，当采用上述（2）、（3）保护不能满足系统灵敏性和选择性的要求时，可采用阻抗保护。 上述各种保护动作后，应带时限动作于跳闸。
(4) 过负荷保护
对于400kVA及以上的变压器，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，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。对自耦变压器和多绕组的变压器，保护装置应能反映公共绕组以及各侧过负荷的情况。过负荷保护应接于一相电流上，带时限动作于信号。在无经常值班人员的变电所，必要时过负荷保护可动作于跳闸和断开部分负荷。
(5) 过激磁保护
为降低材料消耗，现代大型变压器铁心一般都用新型电工硅酮片制成。其额定磁密接近于饱和磁密，过电压或低频率时容易引起过激磁，因此，500kV及以上的大容量变压器以装设过激磁保护。
根据分析，对该变压器容量SN=630kVA，电压10/0.4kV，UK%=4.5的配电变压器，
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应装设瓦斯保护、纵联差动保护、电流速断保护、过电流和过负荷保护以及过激磁保护。
5 配电变压器继电保护相关校验
5.1 常规调试及检验接线的安全措施
(1) 将检验工作中需要退出的压板（特别是跳各侧分段断路器压板、启动失灵压板、母差保护屏跳主变高压侧的压板）填入继电保护安全措施票，然后由运行人员退出压板，检修人员确认，在继电保护安全措施票签字。
(2) 查阅保护直流回路图、端子排图和现场接线，将主变保护高压侧（500kV主变保护还包括中压侧）断路器启动失灵回路、解失灵电压闭锁回路的端子排号、两侧接线编号一一对应详细记入继电保护安全措施票，然后一人将端子排上接二次电缆的芯线解开并经绝缘包扎好，另一人监护并确认，在继电保护安全措施票签字。
(3) 查阅保护直流回路图、端子排图和现场接线，将主变保护分别跳三侧分段（母联、旁路）断路器的跳闸线的端子排号、两侧接线编号一一对应详细记入继电保护安全措施票，然后一人将端子排上接二次电缆的芯线解开并经绝缘包扎好，另一人监护并确认，在继电保护安全措施票签字。
(4) 查阅保护交流回路图、端子排图和现场接线，将主变保护三侧电压回路的端子排号、两侧接线编号一一对应详细记入继电保护安全措施票，然后一人将端子排上接二次电缆或电压小母线的芯线解开并经绝缘包扎好，另一人监护并确认，并在继电保护安全措施票签字。
(5) 查阅保护直流回路图、端子排图和现场接线，将主变保护启动远跳、启动风冷、启动录波回路的端子排号、两侧接线编号一一对应详细记入继电保护安全措施票，然后一人将端子排上接二次电缆的芯线解开并经绝缘包扎好，另一人监护并确认，并在继电保护安全措施票签字。
5.2 输入系统检验
(1) 保护开入量回路检查
压板开入用试投退压板的方法检查，接点开入量用短接的方法检查，注意短接时千万不能短错端子。若主变保护差动、高后备、中后备、低后备保护分别在不同的单元箱内，则检查开入量变化要在对应的保护箱里检查。
(2) 保护交流输入回路检查
保护装置的交流输入回路检查包括交流采样通道的零漂检查和采样精度检查两部分。前者用于保证运行的装置能有较小的直流偏移及通道噪声，后者用于保证在故障量输入情况下装置能够线性输出并有足够的精度。
零漂重点检查各采样通道在无输入时是否维持在零点附近，不能漂移太大，应在0.01IN(或0.05V)以内。若保护引入了中性点导管和间隙TA，还要进行该两路电流采样通道的零漂检查。
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(3) 采样值精度检查
原则是：对每一个使用的交流采集通道都要进行精度检查。对保护菜单中能显示三相电流N（中性）线电流值的，就一定要检查该采样电流通道的精度，此时可加入三相不平衡电流进行模拟。
5.3 保护装置各逻辑功能检查
5.3.1 差动保护校验
(1) 差动保护起动值校验
差动保护起动值是变压器差动保护动作的最小差流值，它的大小决定差动保护灵敏度的高低，通常采用单独加入一侧电流进行校验，但加入的电流和差流并不一定相等，之间有一个平衡系数的关系；基准侧（保护装置说明书上定义有哪侧为基准侧）平衡系数为1，加入的电流等于差流；其他侧平衡系数由TA、TV变比计算得到（或在整定值中给出），加入的电流不等于差流；所以三侧试验电流值是不相等的。
试验方法是：投入差动保护，在端子排分别对高压侧A、B、C相，中压侧A、B、C相，低压侧A、B、C相加入0.95、1.05倍起动电流，观察保护的动作行为，并记录动作时间，动作时间从保护跳闸出口接点处测取，应在20ms左右，同时用万用表在端子排上测量各侧断路器跳闸出口接点接通正确。
(2) 差动速断校验
差动速断保护的校验与差动起动值校验类似，高压侧试验电流扩大3倍，中低压侧扣除平衡系数的补偿。动作时间从保护跳闸出口接点处测取，应在15ms左右。
(3) 比例制动系数校验
在进行制动系数校验时，一定要清楚保护的差流、制动电流的算法和制动特性曲线方程，这样才能合理选择测试点，快速测出制动系数；并且，YN /Y/Δ—11变压器差动保护，在用Y侧和Δ侧同时加入电流进行制动系数校验时，Δ侧一定要在试验相的超前相同时加入电流，以免该相比率差动动作干扰制动系数校验。对于制动电流为某一侧最大电流的制动方式，可先在高压侧固定加入一个电流，使制动电流大于第一拐点值；然后在低压侧超前相加入同向电流，使该相差流为零；最后在低压侧同名相加入反向电流，缓慢减小电流，记录本相差动继电器从不动作到刚好动作的电流值。重复上一步骤，记录差动继电器刚好动作的又一个电流值。算出两组电流数据对应的ICd（差动电流）、IZd（制动电流），根据两组ICd和IZd算出制动系数KZ，要求实测制动系数和整定值之间的误差不大于±10％。
KZ：实测制动系数。
KZ?ICd2?ICd1
IZd2?IZd1(4) 谐波制动系数校验
该项试验检验差动继电器的二次谐波制动情况，只与差流中二次谐波和基波有效值之比有关，所以对变压器任一侧进行试验均可。对变压器任一侧的一相加入50HZ电流
电流值在差动启动电流和速断电流之间，同时依次叠加入0.9K2?I1和1.1K2?I1大I1，
小的100HZ电流，记录差动继电器的动作行为。差动继电器应在加入0.9K2?I1电流时可靠动作，在加入1.1K2?I1电流时可靠不动作。（K2表示谐波制动系数）
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