变压器的继电保护设计.docx

本 科 生 毕 业 设 计题目： 变压器继电保护设计 姓 名：学 号：所在学院：专业班级： 指导教师： 05 月 14 日声 明本人郑重申明：所呈交毕业论文（设计），是本人在指导老师指导下，独立进行研究工作所获得成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容外，本毕业论文（设计）研究成果不包括任何他人享有著作权内容。对本论文（设计）所波及研究工作做出奉献其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人签名： 日 期： 年 月 日目 录摘 要1Abstract2前 言3第一章 绪论41.1 选题目41.2 选题意义41.3 变压器现实状况及发展趋势4 1.3.1 变压器现实状况5 1.3.2变压器发展趋势61.4 本文设计重要内容7 第二章 确定变压器型号及类型72.1 变压器基本理论72.2 变压器容量、台数、型号选择7 2.2.1变压器容量7 2.2.2主变压器台数和型号8 2.2.3配电变压器确定9第三章 配电变压器及其继电保护概述93.1 变压器故障及不正常运行状态93.2变压器保护设置10 3.3 继电保护有关理论知识11 3.3.1继电保护任务11 3.3.2 继电保护基本原理11 3.3.3 对继电保护装置规定15 第四章 变压器继电保护配置174.1 变压器保护配置方案184.2 短路电流计算18 4.2.1 短路电流计算环节18 4.3配电变压器继电保护21 4.3.1 配电变压器电流速断保护原理21 4.3.2 配电变压器瓦斯保护23 4.3.3 配电变压器过电流保护24 4.3.4 配电变压器过负荷保护 30第五章 变压器继电保护有关校验325.1 常规调试及检查接线安全措施325.2 输入系统检查325.3 保护装置各逻辑功能检查33 5.3.1 高压侧后备保护校验33参照文献35致 谢36变压器继电保护设计摘 要变压器是电力系统重要构成部分。它正常与否直接关系到电力系统安全经济运行。继电保护是电力系统及所有设备可靠运行“保护伞”，故变压器继电保护配置可靠合理是变压器正常运行重要保障。但不是每台变压器都需要设置所有保护 ,而是根据变压器等级和实际运行状况 ,以继电保护和安全自动装置技术规程 为根据 ,有选择地实行保护。本设计对一般10 kV配电变压器，继电保护进行了保护方式设计和保护装置方案配置，同步有有关短路电流计算整定计算。根据配电变压器在电网中特点和运行规定，在满足继电保护“四性”规定前提下，求得最佳方案，分别配置了瓦斯保护、纵联差动保护、电流速断保护、过电流和过负荷保护，最终对全套保护进行了评价。本论文设计对选定变压器台数、容量，型号，变压器不正常运行状态及常见故障，保护配置方案及校验进行了详细论述。关键词： 变压器；继电保护；短路电流计算Protective relay design of transformerAbstractTransformer is an important part of power system. It is normal or not directly related to the power system safe and economic operation. Relay protection is all equipment used in the power system and reliable running umbrella, so the transformer relay protection configuration and reliable reasonable is an important guarantee of normal operation of transformer. But not for each transformer will need to set up all the protection, but according to the level and actual operation of the transformer, to technical specification relay protection and safety automatic device as the basis, selectively implement protection. This design for the average 10 kV distribution transformer, the relay protection design and ways to protect protection scheme configuration, relevant setting calculation of short-circuit current calculation, at the same time. According to the characteristics and operation requirements of distribution transformer in the power grid, in meet the requirements of relay protection four sex under the premise of optimal scheme, configuration, respectively, the gas protection, longitudinal differential protection, current instantaneous fault protection, over current and overload protection, finally, a full range of protection is evaluated.This paper designs for the selected transformer sets, capacity and types, and the abnormal running condition of the transformer and common fault, protection configuration scheme and check in detail.Keywords: relay protection ； transformer ； short-circuit current calculation；前 言电能与国民经济各部门和人民生活关系亲密。现代工业、农业、交通运送业以及居民生活等都广泛运用电作为动力、热量、照明等能源。供电中断或局限性，将直接影响生产，导致人民生活混乱，在某些状况下，甚至会导致极其严重社会性劫难。改革开放以来，我国经济迅速发展刺激电网迅速发展，尤其是近几年，我国各个地区出现缺电现象直接增进了大规模机组投产和电网建设进程急剧加紧。 伴随现代社会对电网供电可靠性规定不停提高，就需要我们继电保护装置发挥更重要作用，针对系统出现故障能及时切除，保证电网安全、稳定、经济运行。在目前电力电网中，变压器是配电系统关键，对它继电保护也就成为了重中之重。电力变压器是电力系统中十分重要供电元件，为了供电可靠性和系统正常运行，就必须视其容量大小做对应继电保护。配电变压器故障又分为内部和外部故障两种。油箱内部故障包括绕组相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯线损等。外部故障有套管和引出线上发生相间短路和接地短路。变压器发生故障，必将对电网和变压器带来危害，尤其是发生内部故障时，如此，则短路电流产生高温电弧不仅烧坏绕组绝缘和铁芯，并且使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体，导致变压器外壳局部变形、甚至引起爆炸。因此变压器发生故障时，必须将其从电力系统中切除。配电变压器继电保护实现和配电网安全、稳定、经济运行是坚强电网建设重要内容之一。作为供配电环节重要设备组件,无论是都市低压配电网变压器,还是工业顾客供用电网配电变压器,其运行经济性和保护可靠性、便捷性,都是有关企业和顾客实现安全生产和节能减排目前提条件。第一章 绪 论1.1 选题目配电网是电力从发出,通过输送到供应顾客使用最终一环,它与顾客关系最为紧密,对供电可靠性和供电质量影响也最为直接。老式配电系统采用单向时尚方式供电,一旦线路中发生故障,故障线路末端顾客将很难保证不失电。记录数据表明,大概80%以上停电事故是由配电系统引起。因此配电网保护控制及其自愈技术直接关系到整个电网可靠性、系统运行效率和终端顾客电能质量。实际上，伴随负荷增长、配电网络拓扑构造复杂化,老式工厂变压器保护在定值整定、控制运行等方面碰到了诸多问题。1.2 选题意义电力系统多种电压等级均通过电力变压器来转换，配电变压器继电保护设计意义在于当电力系统发生故障或异常工况时，在也许实现最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况本源，以减轻或防止设备损坏和对相邻地区供电影响。变压器是配电网重要设备,应用面广量大,其安全运行直接影响整个系统可靠性。目前,配电变压器继电保护配置方面还存在许多问题,其中配电变压器与其继电保护不匹配或存在动作死区,导致越级跳闸、拒动导致事故相称多。因此,加强配电变压器继电保护优化配置,合理选择保护方案,可以提高配电变压器继电保护动作可靠性,有效防止主线路出口断路器保护误动。1.3 变压器现实状况及发展趋势1.3.1 配电变压器现实状况目前，我国配电变压器技术处在国际20世纪90年代初水平，少许处在世界20世纪90年代末水平，与国外先进国家相比，还存在一定差距。(1) 铁心材料方面在20世纪70年代，武汉钢铁企业在引进消化吸取日本冷轧硅钢片制造技术生产冷轧硅钢片基础上，于20世纪90年代又引进了日本高导磁晶粒向冷轧硅钢片(HI-B)制造技继电保护测试仪器术，制造出了节能效果更好变压器电力变压器铁心材料。不过由于产品数量不能满足需求及生产工艺两方面问题，仍然要从日本、俄罗斯以及西欧等国进口部分冷轧硅钢片。在研制配电变压器铁心用非晶合金材料方面继电保护测试仪器，我国于20世纪90年代初曾由原机械部、原冶金部、原电力部、国家计委、国家经贸委、原国家科委构成了专门工作组，对非晶合金铁心材料和非晶合金铁心变压器设计和制造工艺开展了深入研究，研制非晶合金铁心材料基本到达原计划指标规定，并于1994年试制出电压10kV、容量160500kVA配电变压器，经电力顾客试用表明，基本到达实用化规定。但对非晶合金材料制造工艺仍需深入改善，才能到达批量生产规定。1998年，上海置信企业引进了美国GE企业制造技术，用美国非晶合金材料生产了非晶合金铁心变压器，目前已能生产电压10kV、容量502500kVA、空载损耗34700W之间、负载损耗在87021500W之间非晶合金铁心变压器，并且已将此种材料应用于环氧树脂干式变压器上，深入增进了我国非晶合金铁心变压器制造水平提高。我国已经有某些变压器厂家应用引进非晶合金材料铁心制造出产品投入电网运行。(2) 工装设备方面在20世纪80年代此前，我国变压专用设备技术水平，整体上是比较低，除绕线设备有专业生产厂生产外，其他绝大部分都是企业自制比较简朴设备，只有少数几家有简易铁心加工纵剪线。进入20世纪80年代变压器行业开始引进国外先进专用关键设备，如铁心纵剪线、低频电热燥系统等。到20世纪90年代，由于干式变压器大力推广，引进了一批环氧浇注设备和箔式绕线机，几种大型生产厂还引进了绝缘件加工中心，使我国变压器生产工装装备水平大大提高。国内某些专用设备厂家通过消化吸取，也开发了纵、横间生产线等专用设备，这些国产专用设备，其功能及重要技术参数基本到达或靠近国际水平，对保证我国变压器产品量，提高变压器技术性能，提高生产效率起到了至关重要作用。(3) 变压器工艺设计方面在近，对110kV及如下电压等级油浸变压器进行了不少优化设计，已逐渐取代了64、73、79、86等原则，目前推行是20世纪90年代后期99原则，形成了节能变压器新系列，使多种损耗深入减少，替代了高能耗产品生产。1998年国家又深入明确，在电网中运行64系列、73系列破旧变压器必须淘汰更新，按1979年原则生产S7型变压器也必须停止生产。1998城镇电网建设改造中大力推行S9型配电变压器，符合1999年国标。开始，在两网建设改造中还使用了卷铁心变压器。在干式变压器中，在自主开发基础上，引进了德国、瑞士、意大利、葡萄牙等国多家企业有关10kV、35kV干式变压器系列设计、制造等多种技术，并早已批量生产10kV、35kV干式变压器，目前可生产最高电压等级为110kV、单相容量为1.05万kVA干式变压器，产品质量已到达引进国外同类产品技术水平。在高压、超高压设计方面，除开展了科技攻关、自主开发外，在进入20世纪80年代以来还先后引进了日立、东芝、ABB、三菱、西门子等企业制造技术。目前在超高压500kV变压器制造中，从最初大部分依赖进口，发展到如今可与进口产品具有相称竞争能力产品。伴随三峡工程建设需要，引进西门子企业变压器制造技术，在三峡水电站左岸应用84kVA三相变压器制造中，我国已同外商合作，每台承担30%左右制造份额;对于西门子企业设计、制造技术关键部分已能完全掌握，三峡右岸所用变压器制造，应用西门子技术，规定做到由国内承制，为参与投标发明了条件。1.3.2 配电变压器发展趋势配电变压器中我国中小型配电变压器最初是以绝缘油为绝缘介质发展起来;进入20世纪90年代，干式变压器在我国才有了很快发展2。(1) 油浸式配电变压器油浸式有S9系列配电变压器、S11系列配电变压器、卷铁心配电变压器、非晶合金铁心变压器。为了使变压器运行愈加完全、可靠，维护愈加简朴，更广泛地满足顾客需要，近年来油浸式变压器采用了密封构造，使变压器油和周围空气完全隔绝，从而提高了变压器可靠性。目前，重要密封形式有空气密封型、充氮密封型和全充油密封型。其中全充油密封型变压器市场拥有率越来越高，它在绝缘油体积发生变化时，由波纹油箱壁或膨胀式散热器弹性变形做赔偿。(2) 箱式变压器 箱式变压器具有占地少，能伸入负荷中心，减少线路损耗，提高供电质量，选位灵活，外形美观等特点，目前在都市10 kV、35kV电网中大量应用。我国目前所使用箱式变压器，重要是欧式箱变和美式箱变，前者变压器作为一种单独部件，即高压受电部分、配电变压器、低压受电部分三位一体。后者构造分为前后两部分，前部分为接线柜，后部分为变压器油箱，绕组、铁心、高压负荷开关、插入式熔断器、后备限流熔断器等元器件均放置在油箱体内。目前有些厂家，已将卷铁心变压器移置到箱式变压器中，使箱式变压器体积和质量均有所减小，实现了高效、节能和低噪声级。(3) 高压、超高压变压器 目前，我国已具有了110 kV、220kV、330kV和500kV高压、超高压变压器生产能力1。超高压变压器绝缘介质仍以绝缘油为主，根据电网发展需要，变压器生产技术正在不停提高。SF6气体绝缘高压、超高压变压器正在研究开发。1.4 本文设计重要内容针对10kV工厂变压器进行变压器继电保护设计。(1) 设计根据，原始资料和设计范围内容；(2) 短路电流计算；(3) 继电保护方案分析和论证及继电保护配置确实定；(4) 整定计算；(5) 继电保护有关校验。第二章 确定变压器型号及类型2.1 变压器基本理论配电电力变压器是一种静止电器，指用于配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流，详细来讲将某一数值交流电压（电流）变成频率相似另一种或几种数值不等电压（电流）设备3。其工作原理是当一次绕组通以交流电时，在其内部产生交变磁通，交变磁通通过铁芯导磁作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势高下与两侧绕组匝数多少有关，即电压大小与匝数成正比。配电电力变压器重要作用是传播电能，因此，额定容量是它重要参数。额定容量是一种体现功率常用值，它是表达传播电能大小，以kVA或MVA表达，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额定电流。2.2 变压器容量、台数、型号选择2.2.1变压器容量变压器空载运行时需用较大无功功率，这些无功功率需由供电系统供应，变压器容量如选过大，不仅增长投资，并且使变压器长期处在轻载运行，出现“大马拉小车”现象，使空载损耗增长，功率因数减少，网络损耗增长。若容量选小，会使变压器长期过负载，易损坏设备。变压器最佳负载率在40%-70%之间，负载过高，损耗明显增长，另首先，由于变压器容量裕度小，负载稍有增长，便需要增容，更换大容量变压器，势必增长投资，且影响供电。总之选择变压器容量，要以既有负荷为根据。2.2.2主变压器台数和型号1台数变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择，要由负荷大小，对供电可靠性和电能质量规定来决定，并兼顾节省电能、减少运行造价、维护设备等原因，确定变压器台数应综合考虑，进行认真技术经济比较。按负荷等级和大小来说，对于带一、二级负荷变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台以上变压器，如只有少许一、二级负荷并能从相邻变电所获得低压备用电源，可以只采用一台变压器。2型号主变压器型号选择重要考虑如下原因：1）.变电所所址选择；2）.建筑物防火等级；3）.建筑物使用功能；4）.重要用电设备对供电规定；5）.当地供电部门对变电所管理体制等4。设置在一类高、低压主体建筑中变压器，应选择干式、气体绝缘或非可燃性液体绝缘变压器；二类高、低压主体建筑也宜如此，否则应采用对应防火措施。主变压器安装在地下时，根据消防规定，不得选用可燃性油变压器，地下层一般比较潮湿，通风条件不好，也不适宜选用空气绝缘干式变压器，而宜采用环氧树脂浇注型或者六氟化硫型变压器，综合所述结合详细状况选型为S9-1000/10KV变压器。2.2.3配电变压器确定S9-1000/10型变压器容量SN=800kVA 电压10.5/0.4KV，UK%=4.5。电源进线长度L为400米。与电缆线路，低压断路器高压真空断路器电源，低压侧出口，发送到车间去总线模式，无限大容量电力系统出口断路器断流容量Soc=200MVA。表1-1 S9-1000/10变压器技术参数型号额 定容量（KVA）额定电压（kV）空载损耗（W）负载损耗（W）短路阻抗（%）空载电流（%）变压器连接组高压低压S9-1000/1080010.50.41660855061.0第三章 配电变压器及其继电保护概述3.1变压器故障及不正常运行状态配电变压器是电力系统中大量使用重要电气设备，它故障对供电可靠性和系统正常运行带来严重后果，同步大容量变压器也是非常宝贵元件。因此，必须根据变压器容量和重要程度装设性能良好、动作可靠保护。变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障包括相间短路、绕组匝间短路和单相接地短路。油箱内部故障对变压器来说是非常危险，高温电弧不仅会烧毁绕组和铁芯，并且还会使变压器油绝缘受热分解产生大量气体，引起变压器油箱爆炸严重后果。变压器油箱外部故障包括引线及套管处会产生多种相间短路和接地故障。于此，由于油浸式变压器内部和外部故障大多会产温升和电弧 ,因此,瓦斯保护分轻瓦斯动作和重瓦斯动作。前者 瞬时动作于信号,后者延时动作于跳闸。变压器不正常运行时状态有：外部相间短路、接地短路引起相间过电流和零序过电流，负荷超过其额定容量引起过负荷、油箱漏油引起油面减少，以及过电压、过励磁等5。根据变压器型号及运行条件选用合适继电保护措施，并对保护装置进行合理整定，变压器就能安全运行。配电变压器不正常工作状态重要是由外部短路或过负荷引起过电流、油面减少和过励磁等。对于上述故障和不正常工作状态，根据DL400一91继电保护和安全自动装置技术规程规定，变压器应装设如下保护：(1) 为反应变压器油箱内部多种短路故障和油面减少，对于0.8MVA及以上油浸式变压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。(2) 为反应变压器绕组和引出线相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，以及 6.3MVA及以上厂用变压器，应装设纵差保护。对于10MVA如下变压器且其过电流时限不小于0.5s时，应装设电流速断保护6。当敏捷度不满足规定期（2MVA及如下变压器）宜装纵差保护。(3) 为反应外部相间短路引起过电流和作为瓦斯、纵差保护（或电流速断保护）后备，应装设过电流保护。例如，复合电压起动过电流保护或负序过电流保护。(4) 为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。(5) 为反应过负荷应装设过负荷保护。(6) 为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。3.2变压器保护设置变压器保护分主保护和后备保护。主保护是指满足系统和设备安全规定，能以最快速度有选择地切除被保护元件故障保护。对于一般主变来讲，主保护包括：1、瓦斯保护，具有有载调压功能时，包括本体瓦斯和有载瓦斯两个部分，且一般重瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯报信号。2、电流速断保护，变压器容量在10000kVA如下变压器、当过电流保护动作时间不小于0.5s时，顾客3kV10kV配电变压器继电保护，应装设电流速断保护。 后备保护是指当主保护或断路器拒动时用来切除故障保护。后备保护又可分为远后备保护和近后备保护两种，远后备保护是指当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路保护来实现后备保护；近后备保护是指当主保护拒动时，有本电力设备或线路另一套保护来实现后备保护。变压器后备保护。一般包括：1、高压侧复合电压启动过电流保护；2、低压侧复合电压启动过电流保护；3、防御外部接地短路零序电流、零序电压保护；4、防止对称过负荷过负荷保护；5、和高压侧母线相联保护：高压侧母线差动保护、断路器失灵保护；6、和低压侧母线相联有关保护：低压侧母线差动保护等。3.3 继电保护有关理论知识研究电力系统故障和危及安全运行异常工况，以探讨其对策反事故自动化措施。因在其发展过程中曾重要用有触点继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，因此称继电保护。3.3.1 继电保护任务当电力系统发生故障或异常工况时，在也许实现最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况本源，以减轻或防止设备损坏和对相邻地区供电影响。3.3 .2 继电保护基本原理 继电保护装置作用是起到反事故自动装置作用，必须对地辨别“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护功能。因此，通过检测多种状态下被保护元件所反应多种物理量变化并予以鉴别。根据反应物理量不一样，保护装置可以构成下述多种原理保护。1、 反应电气量保护 电力系统发生故障时，一般伴有电流增大、电压减少以及电流与电压比值(阻抗)和它们之间相位角变化等现象。因此，在被保护元件一端装没种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时差异，就可以构成多种不一样原理继电保护装置。 电力系统发生故障后，工频电气量变化重要特性是： （1）电流增大：短路时故障点与电源之间电气设备和输电线路上电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。 （2）电压减少：当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。 （3）电流与电压之间相位角变化：正常运行时电流与电压间相位角是负荷功率因数角，一般约为20，三相短路时，电流与电压之间相位角是由线路阻抗角决定，一般为6085，而在保护反方向三相短路时，电流与电压之间相位角则是180（-60-85)7。 （4）测量阻抗发生变化：测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值，正常运行时，测量阻抗为负荷阻抗；金属性短路时，测量阻抗转变为线路阻抗，故障后测量阻抗明显减小，而阻抗角增大。 （5）不对称短路时，出现相序分量，如两相及单相接地短路时，出现负序电流和负序电压分量；单相接地时，出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现。 运用短路故障时电气量变化，便可构成多种原理继电保护。2 、 反应非电气量保护如反应温度、压力、流量等非电气量变化可以构成电力变压器瓦斯保护、温度保护等。3.3.3 对继电保护装置规定继电保护装置为了完毕它任务，必须在技术上满足选择性、速动性、敏捷性和可靠性四个基本规定。对于作用于继电器跳闸继电保护，应同步满足四个基本规定，而对于作用于信号以及只反应不正常运行状况继电保护装置，这四个基本规定中有些规定可以减少8。 （1）选择性 选择性就是指当电力系统中设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路保护将故障切除。 （2）速动性 速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及顾客在大电流、低电压运行时间，减少设备损坏程度，提高系统并列运行稳定性。 一般必须迅速切除故障有： 1)使发电厂或重要顾客母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。 2) 大容量发电机、变压器和电动机内部故障。 3) 中、低压线路导线截面过小，为防止过热不容许延时切除故障。 4) 也许危及人身安全、对通信系统或铁路信号导致强烈干扰故障。 故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间，一般迅速保护动作时间为0.04s0.08s，最快可达0.01s0.04s，一般断路器跳闸时间为0.06s0.15s，最快可达0.02s0.06s14。 对于反应不正常运行状况继电保护装置，一般不规定迅速动作，而应按照选择性条件，带延时地发出信号。 （3）敏捷性 敏捷性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行状况时，保护装置反应能力。保护装置敏捷性是用敏捷系数来衡量。能满足敏捷性规定继电保护，在规定范围内故障时，不管短路点位置和短路类型怎样，以及短路点与否有过渡电阻，都能对反应动作，即规定不仅在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，并且在系统最小运行方式下通过较大过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。 系统最大运行方式：被保护线路末端短路时，系统等效阻抗最小，通过保护装置短路电流为最大运行方式； 系统最小运行方式：在同样短路故障状况下，系统等效阻抗为最大，通过保护装置短路电流为最小运行方式。 （4）可靠性 可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最主线规定。 安全性：规定继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。 信赖性：规定继电保护在规定保护范围内发生了应当动作故障时可靠动作，即不拒动。 继电保护误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。 虽然对于相似电力元件，伴随电网发展，保护不误动和不拒动对系统影响也会发生变化。 以上四个基本规定是设计、配置和维护继电保护根据，又是分析评价继电保护基础。这四个基本规定之间是互相联络，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网构造和顾客性质，辩证地进行统一。继电保护相称于一种在线开环自动控制装置，根据控制过程信号性质不一样，可以分模拟型(它又分为机电型和静态型)和数字型两大类。对于常规模拟继电保护装置，一般包括测量部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输入有关信号，再与给定整定值比较，以判断与否发生故障或不正常运行状态；逻辑部分根据测量部分输出量性质、出现次序或其组合，进行逻辑判断，以确定保护与否应当动作；执行部分根据前面环节判断得出成果子以执行：跳闸或发信号。1、 继电保护装置构成一般状况而言，整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分构成如图1所示 。 图1继电保护装置构成图（1）测量比较部分：测量比较部分是测量通过被保护电气元件物理参量，并与给定值进行比较，根据比较成果，给出“是”“非”性质一组逻辑信号，从而判断保护装置与否应当启动。（2）逻辑部分：逻辑部分使保护装置按一定逻辑关系鉴定故障类型和范围，最终确定是应当使断路器跳闸、发出信号或与否动作及与否延时等，并将对应指令传给执行输出部分。 （3）执行输出部分：执行输出部分根据逻辑传过来指令，最终完毕保护装置所承担任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不动作等。 2 、 工作回路要完毕继电保护任务，除了需要继电保护装置外，必须通过可靠继电保护工作回路对工作，才能完毕跳开故障元件断路器、对系统或电力元件不正常运行发出警报、正常运行状态不动作任务。 继电保护工作回路一般包括：将通过一次电力设备电流、电压线性地传变为适合继电保护等二次设备使用电流、电压，并使一次设备与二次设备隔离设备，如电流、电压互感器及其与保护装置连接电缆等；断路器跳闸线圈及与保护装置出口间连接电缆，指示保护动作状况信号设备；保护装置及跳闸、信号回路设备工作电源等。第四章 变压器继电保护配置4.1变压器保护配置方案应按如下规定装设对应保护装置：0.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳内部故障产生轻微瓦斯或油面下降是应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。对变压器引出线、套管及内部短路故障，应按如下规定装设对应保护装置作为主保护：a.对6.3MVA如下并列运行变压器，以及10MVA如下厂用备用变压器和单独运行变压器，当后备保护时限不小于0.5s时，应装设电流速断保护；b.对6.3MVA及以上并列运行变压器，10MVA及以上单独运行变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护敏捷性不符合规定变压器，应装设纵联差动保护；c.当变压器纵联差动保护对单相接地短路敏捷性不符合规定期，可增设零序差动保护。纵差动保护应符合下列规定：a.应能躲开励磁涌流和外部短路产生不平衡电流；b.差动保护范围应包括变压器套管及其引出线，如不能包括引出线时，则应采用迅速切除故障辅助措施。对由外部相间短路引起变压器过电流，可采用下列保护装置作为后备保护：a.过电流保护，宜用于降压变压器，保护装置整定值应考虑事故时也许出现过负荷；b.复合电压（包括负序电压及线电压）起动过电流保护，宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合敏捷性规定降压变压器。各项保护装置动作后，应带时限动作于跳闸。一次电压为10KV及如下，线圈为星形星形连接，低压侧中性点接地变压器，对低压侧单相接地短路应装设下列保护之一：a. 接在低压侧中性线上零序电流保护；b. 运用高压侧过电流保护，保护装置宜采用三相式以提高敏捷性。 保护装置带时限动作于跳闸。当变压器低压侧有分支线时，宜运用分支过电流保护有选择地切除各分支回路故障。0.4MVA以及上变压器，当数台并列接地或单独运行并作为其他负荷后备电源时，应根据过负荷状况装设过负荷保护。过负荷保护采用单相式，带时限动作于信号。在无常常值班人员变电所，必要时，过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。对变压器温度升高和冷却系统故障，应按现行电力变压器原则规定，装设可用于信号或动作于跳闸装置。为减少材料消耗，现代大型变压器铁心一般都用新型电工硅酮片制成。其额定磁密靠近于饱和磁密，过电压或低频率时轻易引起过激磁，因此，500kV及以上大容量变压器以装设过激磁保护9。根据分析，对该变压器容量SN=800kVA，电压10/0.4kV，UK%=4.5配电变压器，应装设瓦斯保护、电流速断保护、过电流和过负荷保护。4.2短路电流计算4.2.1 短路电流计算环节(1) 确定计算条件，画电路图 由原始设计参数，S9-1000/10型变压器容量SN=800kVA 电压10/0.4KV，UK%=4.5。电源进线长度L为400米，无限大容量电力系统出口断路器断流容量Soc=200MVA。针对K-1、K-2两个短路点进行计算分析，系统图如图2。图2系统图(2) 根据系统图画出等值电路，如图3，及计算参数；图3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 2) 计算短路电路中各元件电抗标幺值 电力变压器电抗标幺值取,因此 电路中线路电抗标幺值取，因此 电力变压器电抗标幺值由题可知 3) 计算k-1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 三相短路电流周期分量有效值 其他三相短路电流 三相短路容量4) 计算k-2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 三相短路电流 其他三相短路电流 三相短路容量 短路计算成果表如下：表3-1 短路计算成果表 短路计算点 三相短路电流三相短路 容量/MVAK-110.410.410.426.54.63189K-245.445.449.483.56.731.54.3配电变压器继电保护4.3.1 配电变压器电流速断保护原理 配电变压器电流速断保护是反应电流增大而瞬时动作保护。对于中、小容量（10MVA如下）变压器，可以单独装设单独电流速断保护，装于变压器电源侧，对变压器及其引出线上多种型式短路进行保护，作为变压器防止相间短路故障主保护。动作无延时，只有运用动作电流保证保护选择性，因此，动作电流整定按躲过变压器负荷侧母线短路电流，一般应不小于变压器额定电流35倍以躲过变压器空载投入时励磁涌流，显然电流速断保护动作电流数值较大，只能保护变压器一部分绕组（高压侧）相间短路故障10。因此都按不完全星形两相两继电器接线方式构成。其原理接线如图4所示。图4 电流速断保护电路图 (1)电流速断保护整定计算