220kV变电所变压器差动保护设计

1.1 220KV 系统介绍KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条KV 220线路构成一个整体。

整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。

KV 220系统示意图如图1.1所示。

1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示：表1.1 发电机参数电源总容量（MVA ）每台机额定功率额定电压额定功率正序图1.1 220kV 系统示意图最大最小 （MVA ） （kV ） 因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统4282401150.5对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X =(2) 变压器参数如表1.2所示：表1.2 变压器参数变电站 变压器容量（MVA ） 变比 短路电压（%）Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－ⅢA 变 20 220/35 10.5B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6D 变 4*90 220/11 12E 变2*120220/115/351710.56 (3) 输电线路参数KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=，KM CE 30=，KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。

浅谈 220kV变电站变压器保护配置中死区故障及解决方法摘要：保护死区即保护装置保护不到的范围，对于死区故障的发生我们不能掉以轻心，要加强对速动继电保护的研究，并对其动作行为进行准确的控制，以达到快速切除死区短路故障的目的。

本文对220kV变电站变压器有关的继电保护动作特征与各侧死区故障的故障特征进行了分析，制定了几种保护方案来快速切除220kV变压器各侧死区故障，并对死区故障保护短延时的参数进行了研究。

关键字：220kV变压器；保护死区；故障；解决方法为了提升可靠性，电力系统必须装设继电保护装置。

但由于受制于元件特性和数量，各种保护的范围存在着盲区，当在这些盲区中发生故障，就会造成变死区故障。

死区故障将导致保护不能够在允许的时间内切除故障，将使电力设备长时间处于故障电流之下，严重影响系统的安全性和稳定性。

220kV变压器侧电流互感器与断路器之间出现短路故障，但是若故障发生位置处于变压器差动保护范围内，尽管该侧母线差动保护跳开变压器侧断路器，然而还是存在故障问题，因此需要借助变压器电源侧后备保护将故障切除，该后备保护动作时间比较长，因此容易损坏变压器。

所以需要应用快速切除继电保护方案处理故障问题。

1、220kV变压器各侧死区故障1.1、220kV变压器各侧的死区故障一般来讲，如果变压器有运行的几个电压等级通过断路器、TA、隔离开关组成的间隔设备与外电路设备连接，若变压器某一侧断路器只有变压器这侧有TA，而母线侧没有TA，那么，可能就有几个变压器死区故障位置。

也就是说，如果有两个运行电压等级经断路器间隔设备和外电路设备连接，就最少有两个死区故障位置；如果有三个运行电压等级经断路器间隔设备与外电路设备连接，就最少有三个死区故障位置。

220kV变压器不但在中压侧有死区故障，而且在变压器高压侧和低压侧也有死区故障。

1.2、220kV变压器死区故障的特征1.2.1、220kV和110kV侧死区故障的特征（1）220kV侧死区故障的特征当变压器的220kV高压侧发生“死区”故障时，“死区”故障在高压侧的母线差动保护范围之内，此时，由高压侧的母线差动保护跳开所有断路器，若变压器中低压侧存在电源，则故障电流并不能消失，此时，故障并不能及时切除。

热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩一、构成变压器纵差动保护的基本原则我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。

由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。

例如在图1中，应使图 '2I =''2I = 。

同的。

这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。

二、变压器纵差动保护的特点变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下： 1、由变压器励磁涌流LY I 所产生的不平衡电流变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。

但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。

励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。

因此必须想办法解决。

为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。

经分析得出，励磁涌流具有以下特点：（1） 包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴的一侧 ； （2） 包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主； （3） 波形之间出现间断，在一个周期中间断角为ɑ。

根据以上特点，在变压器纵差动保护中，防止励磁涌流影响的方法有： （1） 采用具有速饱和铁心的差动继电器；İ1′′ n İ1′（2） 利用二次谐波制动；（3） 鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别等。

前言继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的.几十年来,随着我国电力系统向高电压、大机组、现代化大电网发展,继电保护技术及其装置应用水平获得很大提高。

在20世纪50年代及以前,差不多都是用电磁型的机械元件构成。

随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流型元件和半导体分立元件组成的装置。

70年代以后,利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到广泛的运用.到80年代，微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用.在电力系统中，由于雷击或鸟兽跨接电气设备、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当等原因，往往发生各种事故。

为了保证电力系统安全可靠地运行，电力系统中的各个设备必须装设性能完善的继电保护装置。

继电保护是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时,起动逻辑控制环节，发生相应的跳闸脉冲或信号。

继电保护虽然种类很多,但是一般由测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。

测量部分是测量被保护元件工作状态的一个或几个物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。

逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合、使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。

执行部分是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。

如发生信号，跳闸或不动作等.继电保护的基本性能要求是选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性、运行维护方便性也不断得到提高。

继电保护技术将达到更高的水平.由于编者水平和时间所限，文中疏漏和不足之处在所难免，恳请老师批评指正。

目录摘要 (1)第1章设计说明书 (2)第2章主变压器保护设计 (3)2。

1 主变压器保护设计 (3)2。

2 变压器容量选择 (4)2.3 变压器主保护 (8)2。

4 过电流保护 (13)2.5 接地保护 (14)2.6 其他保护 (16)第3章母线保护 (19)3。

Q/ZD 浙江省电力公司企业标准Q/GDW—11—217—浙江电网220 kV变压器保护标准化设计规范目次1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 总则 (3)4 组屏和配置原则 (3)5 技术原则 (5)6 回路设计 (5)7 压板、按钮设置 (7)8 屏(柜）端子排设计 (8)9 定值设置 (9)10 保护输出报告 (10)附录A(规范性附录) 浙江电网220 kV变压器保护定值和软压板清单 (10)附录B（规范性附录) 浙江电网220 kV降压变压器保护跳闸矩阵固化表 (15)附录C（规范性附录) 浙江电网220 kV变压器保护信息输出格式 (17)前言本标准规定了浙江电网220 kV变压器保护及辅助装置标准化设计的基本原则，实现了220 kV变压器保护功能配置统一、定值格式统一、报告输出统一、接口标准统一、组屏方案统一、回路设计统一(以下简称“六统一")，为继电保护的制造、设计、运行、管理和维护工作提供有利条件，为浙江电网供电企业提供统一的技术规范。

本标准附录A、附录B、附录C为规范性附录。

本标准由浙江电力调度通信中心提出。

本标准由浙江省电力公司科技信息部归口。

本标准起草单位：浙江电力调度通信中心。

本标准主要起草人：陈水耀朱炳铨裘愉涛黄晓明方愉冬朱凯进赵萌金山红徐灵江.本标准由浙江电力调度通信中心负责解释。

浙江电网220 kV变压器保护标准化设计规范1 范围本标准规定了浙江电网220 kV变压器保护及辅助装置功能配置、定值格式、报告输出、接口标准、组屏方案、回路设计的基本原则。

本标准适用于浙江电网新建、扩建和技改等工程中220 kV“六统一”变压器保护及辅助装置的标准化设计工作.2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本规范的条款.凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

220kV等级变电站母差保护CT极性的探讨手表回收摘要:母线是电力系统最重要的元件之一，母线一旦故障，接在母线上的所有电气设备都要停电，从而直接影响电力系统的安全稳定运行，因此必须选择适当的母线保护方式。

本文主要针对220kV等级变电站母差保护CT极性进行分析。

为双母线接线，如主接线二次母线差动回路的接线时，必须有相应的开关，母线差动保护的方法有两种:第一种方法，母线隔离开关辅助触点开关电路元件母线过程，电流互感器二次回路的开关。

另一种方法是手动切换到相应的母线差动电路开关元件母线电流互感器二次回路的过程。

切换，以确保在正常操作期间，接收基回路差动电流接近零[1]。

1 220kV的母线差动保护当220kV总线耦合器开关，开关220kV或110kV旁路工作母线，备用总线或110kV母线，备用母线分成不同期的独立系统时，母差保护应停用;当利用发电机变压器组对母线电气设备零升压或用电源开关向空母线冲击合闸时，母线差动保护应停用;母线差动保护交流电流回路的操作应该是短期的，母线差动电路的工作或检查应停用母线差动保护;母线差动保护装置失灵时，应停用。

新的线路在进行第一次送电前要注意停用母差保护。

快速阻抗母差保护动作，有以下几个特点:1)双总线并行运行，一组总线上的故障，在任何情况下，有选择性的保护。

2)双总线并行运行，两组母线连续出现故障时，保护装置能相继跳开两条母线上所有连接开关。

3)双总线并行操作可以自动适应的总线连接元素的位置，保护误动的变化过程中的变化，不会造成的电流互感器开放。

4)充电合闸保护改正总线上的故障，考虑安装一个专门的母线充电保护。

5)交换总线故障保护的过程中，可以纠正行动。

6)适应的电流互感器变比不一致[2]。

2 220kV变电站母线差动保护的CT极性(1)单母线完全差动保护。

母线完全差动保护是母线连接元件的所有访问的差分电路中，与母线连接的每个元件上都装有变比相同的电流互感器，按环流法原理将其连接起来。

（作者单位：呼和浩特供电局）220kV 变电站继电保护问题研究◎王可一、变电站继电保护重要性随着经济的发展，电能已经成为各方面建设及人们生活中不可缺少的能源，电能的使用已遍及各行各业，电力系统电能质量逐渐成为人们关注的焦点，如何保证电力系统安全稳定运行成为重要研究对象，变电站作为电力系统中不可缺少的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用，是电能传输与控制的枢纽，其安全、稳定运行尤为重要。

继电保护装置作为变电站重要二次设备，对一次系统的运行状况进行监视，迅速反应异常和事故，然后作用于断路器，进行保护控制。

继电保护装置是一种有继电器和其他辅助元件构成的安全装置，它能够反映电气元件的故障；和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发信号，是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。

当电力系统出现故障时发出跳闸信号将故障设备切除，保证无故障部分继续运行；当电力系统出现不正常运行状态时继电保护发出信号以便运行人员及时对不正常工作状态进行处理，防止不正常运行工作状态发展成为故障而造成事故。

二、220kV 变电站继电保护的运行现状目前，220kV 变电站的发展速度非常快，增加继电保护的压力，促使继电保护在技术、装置方面呈现复杂的运行现状。

1.变压器继电干扰异常。

变电站主要是对输电线路电压进行改变，在该场所通过磁场的作用通过。

伏电压将发电厂发出来的电能输送到较远区域，实现对电能的合理输送，降低电能的消耗。

影响220KV 以上变电站继电保护与自动装置的电磁干扰包括来以下几种：第一，来自一次系统的干扰如雷击等。

第二，电力系统本身发生的短路故障。

第三，工作人员人身触及设备外壳产生的火花放电及话机使用。

第四，断电器本身发生的故障。

上述继电干扰对整体输电线路进行阻断，导致电磁干扰源和受干扰的二次回路会通过各种方式联接起来，形成连接回路，导致变压器输电电压出现严重问题。

辐射干扰主要包括步话机幅射干扰和高压开关场的干扰，其中以高压开关场的电磁干扰为最主要因素。

浅析220kV主变的差动保护原理及调度处理原则文章深入分析了RCS978变压器保护装置的差动保护原理，并解释其关于差动保护一些技术难题的解决，有助于帮助运维人员和调度人员理解变压器差动保护原理，和更好地分析和处理变压器故障。

标签：变压器；RCS978变压器主保护原理；调度处理原则1 概述变压器是电力系统中发电、输电、变电、配电中的一个关键设备，若变压器故障可能会导致供电可靠性降低，也可能会导致电网稳定裕度降低。

同时，变压器保护在区内故障时拒动，而在区外故障时误动，都会对电力系统的安全稳定构成极大的威胁，所以变压器必须要具备可靠的、完备的继电保护来切除故障。

目前，很多220kV变电站的主变保护都采用南瑞继保的RCS978变压器保护装置，下面将介绍RCS978变压器保护装置的主保护-差动保护的原理以及调度员面对主变差动保护动作后的处理原则。

2 RCS978变压器主保护（差动保护）原理介绍与其他元件保护（如母线、发电机）的差动保护相同，变压器的差动保护的原理是以克希荷夫第一定律为基础，即流入和流出元件的电流的和应为0，从物理意义上解释，就是当变压器正常运行或者区外故障的时候，流入变压器的电流应该与流出变压器的电流相等；而当变压器发生区内故障的时候，电流只会流进变压器，而没有电流流出变压器。

因此，可以从流入和流出变压器的差流而判定差动保护是否应该动作。

2.1 稳态比率差动保护2.1.1 稳态低值比率差动区内故障与区外故障当变压器发生区内故障的时候，变压器每一侧的短路电流都是从母线流入变压器，与参考方向一致，定义为正值，所以差动电流将远大于0值，容易满足差动动作条件，差动保护动作。

当变压器发生区外故障的时候，例如在低压母线上发生故障，高、中压侧的短路电流从母线流入变压器，定义为正值。

而低压侧电流则是从变压器流出到母线，与参考方向相反，定义为负值。

而高、中压侧的电流大小和低压侧的电流大小刚好相等（不考虑变比、角度等造成的差流），所以电流向量和等于0，因此差动保护不应动作。

220KV主变压器的继电保护及常见故障处姓名：晏祥龙班级：电气工程及自动化学号：111019463015摘要本文在着重介绍220KV主变压器的三种继电保护形式的原理及保护动作的处理情况，简单介绍220KV主变压器的常见故障处理。

关键词变压器继电保护常见故障处理1 简介220KV主变压器目前已经作为电厂与电网的主干联络变压器，220KV主变压器是电厂及变电站中十分重要的供电设备，它的故障将造成大面积停电事故，对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。

同时220KV的主变压器是非常贵重的电气设备，一台大容量变压器至少要值几千万元，因此为了保障变压器的安全运行，必须给220KV主变压器装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。

2 220KV主变压器的继电保护及保护动作处理220KV主变压器保护装置采用双重化配置，保护装置一般具备以下保护：(1)差动保护；(2)瓦斯保护；(3)后备保护。

下面分别介绍这几种保护及这几种保护动作时的处理。

2．1主变压器纵差动保护变压器纵差动保护，是变压器内部及引出线上短路故障的主保护，它能反应变压器内部及引出线上的相间短路、变压器内部匝间短路及大电流系统侧的单相接地短路故障。

另外，尚能躲过变压器空充电及外部故障切除后的励磁涌流。

变压器纵差保护，按比较变压器各侧同名相电流之间的大小及相位构成。

变压器纵差保护由三个部分构成：差动元件、涌流判别元件及差动速断元件。

⑴差动元件在DGT801A 保护装置中，采用比率制动式差动元件。

⑵动作特性变压器纵差保护差动元件动作特性图1，有两部分构成：无制动部分和比率制动部分。

速断动作区为差动速断元件动作特性。

z I qIs图1 变压器差动保护动作特性⑶涌流判别元件装置采用二次谐波制动原理的励磁涌流判别方法。

比较各相差流中二次谐波分量对基波分量百分比（即I 2ω/I 1ω）与整定值的大小。

当其大于整定值时，认为该相差流为励磁涌流，闭锁差动元件。

⑷涌流制动方式装置采用“或门”谐波制动方式。