220KV北关一次降压变电所继电保护电气部分初步设计
5.4主变高压侧零序保护
图1—12
当系统发生接地短路时，在零序电流和零序电压的作用下，电流继电器动其常闭接点断开，从而将本变压器保护的电压继电器解除动作。电流继电器常开接点闭合后启动的时间继电器，它的瞬时接点闭合，于是小母线带电，并经中性点不接地变压器保护的电压继电器已经闭合的常开接点和电流继电器的常闭接点，直接加在时间继电器上，该继电器动作时将中性点不接地变压器首先切除，由于时间继电器的动作时限比时间继电器的动作时限大，因此中性点接地运行变压器晚一步才被切除。
为了防止由于继电器偶然动作而误切除变压器，应利用中性点接地的变压器的零序电流保护来启动中性点不接地变压器的保护。因此设有公用小母线，当全厂任一台中性点接地的变压器的零序电流保护动作时．即可通过小母线的正电源，从而使电压继电器获得正电源。
零序电流保护作为变压器中性点接地运行时的接地保护，零序电流从接地中性点回路的电流互感器TA二次侧取得。为提高动作的可靠性，保护设I，II两段，每段设有两个时限。保护动作后，以较小的时限t1、t3断开母联断路器QF：以较长的时限t2、t4断开高压侧断路器1QF。零序电压保护由零序电压元件3Uo和时间元件T组成，3Uo用来反应高压侧的接地短路故障，零序电流元件3Io用来反应放电间隙击穿情况。当变压器高压侧发生接地故障时，中性点接地运行变压器的零序电流保护动作，将中性点接地运行的变压器切除。如果故障点依然存在，在放电击穿时，3Io元件会立即动作，无时限的切除变压器。若放电间隙未击穿，则3Uo元件动作，经延时t将变压器切除
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5.5过负荷保护
5.5.1 过负荷保护
变压器长期处于过负荷运行状态，将会使绝缘老化，减短绕组寿命，因为还需要装设过负荷保护。变压器过负荷时三相电流一般情况下是对称的，所以过负荷保护只需在一相上装设一个电流继电器，为了防止外部短路或短时过负荷时发出不必要信号，过负荷保护要经过延时动作于信号。
过负荷保护安装侧的选择，应能反应所有绕组的过负荷情况，通常考虑如下：双绕组降压变压器的过负荷保护应装在高压侧。单侧电源的三绕组降压变压器，若三侧容量相同，过负荷保护仅装设在电源侧；若三侧容量不同，则在电源侧和容量较小侧分别装设过负荷保护。双侧电源的三绕组降压变压器或联络变压器三侧均应装设过负荷保护。
信号图5.8 过负荷保护原理图
过负荷保护的动作电流，按躲过变压器额定电流整定，即
Iper=Krel/ KresIN （5.5）
式中 KreL——可靠系数，取1.05； Kres——返回系数，取0.85；
IN——保护安装侧变压器的额定电流。
过负荷保护的动作时间，应比变压器后备保护的最大时限大1——2个时限级差。
5.5.2 过负荷的整定
变压器的过负荷电流，在大多数情况下都是三相对称的，所以过负荷保护只需在一 相上装一个电流继电器。为了防止在外部短路或在短时过负荷时发出不必要的信号，过负荷保护通常都经过延时作用于信号。
过负荷保护的动作电流，按躲过额定电流来整定。即
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Ioper?Krel IN （5.6）
Kres式中 Krel——可靠系数，取1.05； Kres——返回系数，取0.85； IN——保护安装侧的额定电流。
过负荷保护的动作时限，应大于过电流保护动作时限1—2个时限级差。 过负荷保护动作只发出信号。
过负荷保护与过电流保护合用一组电流互感器 5.6过激磁保护 因变压器低压侧额定电压等于发电机的额定电压，所以过激励保护的动作值按发电机的磁密整定，能保证发电机和变压器的安全报警降励磁动作于跳闸。 TU2RUCC整流滤波图1—14 电平测量执行元件跳闸或信号 当Uc的整流值大于整定电压Uset时，执行元件动作，发出过励磁信号或作用于跳闸。 5.7油温监测 变压器油的温度越高，劣化速度越快，使用年限减少。当油温达115—1200C时，油开尺劣化，而到140—1500C时劣化更明显，以致不能使用。油温越高将促使变压器绕组绝缘加速老化而影响其寿命。
运行中规定变压器上层油温度最高允许值为950C，正常情况下不应超过850C，因此运行中对变压器的上层油温要 进行监视。
变压器油温的监视采用温度信号装置。其基本元件是带电触点的压力式温度计，该温度计是流体压力原理工作的。由受热器、连接细管和温度指示表计组成。
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第二篇 计算书
6主变压器选择的容量计算
6.1变电所60KV的用户总容量
P=16000+11000+14500+15000+7500+6500=70500kW
6.2折算到变压器的容量
S=0.85×(1+5%)×70500/0.95=66232.89kW
6.3据主变压器容量选择规则
Se=70%*S=0.70×66232.89=46363.02kVA
（停一台主变后，余者能带75%的负荷）,若选两台容量为46363.02kVA的变压器,当一台停用时,可保证该所全部负荷的70%.满足设计要求。 （所选变压器的型号参数见表1.1）
表1.1 主变压器的型号参数 型号 额定容量（kVA） 额定电压（kV） 连接组别 SFP7-50000/220 50000 220?2×2.5% YN，d11 空载损耗（kW） 负载损耗（kW） 阻抗电压（%） 空载电流（%） 61 401 12 1.0
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8路电流计算
8.1三相对称短路计算
图2.1 系统电路图
8.2元件阻抗归算到系统的标幺值计算
各元件的阻抗标幺值计算如下：（SB?100MVA ， VB?Vav） 发电机:
''XdSB100?0.248 XG1*=XG2=XG3= =0.124?200/0.85SN''XdSBXG4=?0.03
SN -35-