毕业设计论文大理220kV变电所继电保护设计.doc

大理变电所继电保护设计（论文）摘要继电保护是电力系统设计有关事故时减小停电范围、限制事故对设备损害的这样一个领域。电力系统继电保护的设计与配置是否合理，直接影响电力系统的安全运行，故选择保护方式时，满足继电保护的基本要求。选择保护方式和正确的整定计算，以保证电力系统的安全运行。本次设计是针对220kV大理变电所的继电保护而进行设计的。设计中涉及主要内容主要包括：变电所设计说明，变电所主接线分析，变电所保护配置说明。继电保护部分是本次设计的重点。每个电气设备的保护都由主继电保护和后备继电保护（包括近后备保护和远后备保护）。本次设计中主要采用的保护有瓦斯保护、变压器纵联差动保护、低电压起动的过电流保护、过负荷保护、横联差动保护、距离保护。关键词 继电保护，变压器保护，输电线路保护，短路电流计算，整定计算AbstractProtective relaying is that area of power system design concerned with minimizing service interruption and limiting damage to equipment when failures occur. The electrical power system design and disposes is reasonably or not, directly affects the electrical power systems safe operation, when choice protection way, satisfies basic request. The choice protection way and the correct computation, guarantees the electrical power system the safe operation.The design is for 220kV Dali regional electrical substations the relay protection design. In the design involves the primary coverage mainly to include: Transformer substation design showing, the transformer substation main wiring analysis, transformer substation protection disposition showing. Relay protection is part of the focus of this design. Each electrical eqiupment equipped primary relaying and backup relaying (included remote backup protection and local backup protection). Mainly uses the protection has the gas protection, the transformer lengthwise differential motion protection, the transformer transversal differential motion protection, the over current protection, the overload protection, the distance protection.KeyWords relay protection，transformer protection，overhead line protection，short-circuit current calculation，setting calculation- I -目录摘要IAbstractII第一篇 说明书11 引言12 继电保护概述及运行方式分析22.1 继电保护的基本原理22.2 继电保护的作用32.3 继电保护装置的基本任务42.4 对继电保护的基本要求52.5 继电保护装置的分类62.6 变电所基本情况介绍72.7 变电所电气运行方式分析83 继电保护规程中对相关保护的配置要求103.1 保护分类103.2 针对本设计的规程要求114 各个保护的配置原则134.1变压器的保护原则134.2线路的保护原则154.3 母线的保护原则174.4 对断路器失灵护保护要求184.5 电流互感器及电压互感器195 变电所保护方案配置列表216 变电所继电保护方案及其原理说明226.1变压器保护方案说明226.2 线路保护方案说明306.3 母线保护方案的说明33第二篇 计算书371 变电所短路电流计算371.1等值网络参数的计算371.2 各种运行方式下短路电流的计算381.3 短路电流计算结果442 各种继电保护的整定计算462.1 变压器纵联差动保护的整定计算及灵敏度校验462.2 变压器瓦斯保护的整定492.3 变压器后备保护的整定及校验492.2 万兴输电线路的保护523 各个保护继电器选择结果553.1 变压器保护用继电器选型结果553.2输电线路各保护继电器选型结果563.3 所选各个继电器的参数介绍56总结63致谢64参考文献65第一篇 说明书1 引言继电保护在发电、供电和用电中处于极为重要的地位，是保证电网安全可靠运行和人们生产生活用电的关键技术。继电保护的设置、整定、维护和试验水平将直接影响供电的可靠性、质量及用电设备的安全。继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。继电保护装置是完成继电保护功能的核心。继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。国内目前在电力系统的计算机监控、远程、通信方面发展很快。大部分信息已经数字化了，迫使继电保护必须加快数字话进程，使电力系统各环节，如发电、输电、配电及用户端实现测量、保护、控制、调节综合自动化、数字化、信息化等。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术的发展得天独厚。2 继电保护概述及运行方式分析2.1 继电保护的基本原理继电保护装置为了完成它的任务，继电保护就必须能够区别是正常运行还是非正常运行或故障，要想区别这些状态，关键就是要寻找这些状态下的参量情况，找出其间的差别，从而构成各种不同原理的保护。电力系统发生故障后，会引起电流的增加和电压的降低，以及电流与电压间相位的变化。因此电力系统中所用的各种继电保护，大多数是利用故障时物理量与正常运行时物理量的差别来构成的。例如，反应电流增加的过电流保护反应电流与电压间的相位角变化的方向保护等，反应降低（或升高）的低压（或过电压）保护等。除此之外，根据线路内、外部短路时，两侧电流相位差变化的特点，可以构成差动原理的保护。当然还可以根据非电气量的变化来构成某些保护，如反应变压器油在故障时分解产生的气体而构成的瓦斯保护。原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可形成某种判据，从而构成某种原理的保护，且差别越明显，保护性能越好。继电保护原理结构方框图如下： 图1.1继电保护原理结构方框图继电保护原理结构方框图由三大部分组成，分别为：（1）测量部分，用来测量被保护设备输入的有关信号（电流、电压等级），并和已给定的整定值（给定的保护的动作电流、电压等）进行比较判断是否应该起动；（2）逻辑部分，根据测量部分各输出量的大小或性质及其组合或输出顺序，使保护按照一定的逻辑程序工作，并将信号传输给执行部分；（3）执行部分根据逻辑部分传输的信号最后去完成保护装置所负担的任务，给出跳闸或信号脉信号。以下为原理示意图，用以说明继电保护的成和基本原理: 图1.2跳闸或信号原理示意图在图中电流继电器KA的线图接于被保护线路电流互感器TA的二次回路，即保护的测量回路，他检察被保护线路的运行状态，测量线路中电流的大小。在正常运行的情况下，当线路中电流通过最大负荷电流时，继电保护不动作，当被保护线路K点发生短路时，线路上的电流突然增大，电流互感器TA二次侧的电流大于整定值时，继电器立即动作触点闭合，接通逻辑电路中时间继电器KT的线路回路，时间继电器启动并根据短路故障持续的时间，做出保护动作的逻辑判断。时间继电器KT动作，其延时触点闭合接同执行回路中的信号继电器KS和断路器QF的跳闸线圈回路，使断路器跳开，切除故障。2.2 继电保护的作用由于电气设备内部绝缘的老化、损坏或工作人员的误操作、雷击、外力破坏等原因，可能使运行中的电力系统发生故障和不正常运行情况。常见的故障是各种形式的短路，如三相短路、两相短路、两相对地短路、中性点直接接地系统中的一相对地短路、电气设备绕组层间和匝间短路等。各种短路均会产生很大的短路电流，同时使电力系统的电压水平下降，从而引发如下严重后果。（1）短路电流产生的电弧将短路点的电气设备烧坏；（2）短路电流通过非故障设备，由于发热和电动力的作用，很可能使非故障元件损坏或缩短其使用寿命；（3）电力系统电压水平下降，影响用电单位的生产，出现次品及废品，甚至烧毁电动机；（4）电力系统电压下降，可能破坏电力系统的稳定，使系统振荡而导致崩溃。故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。系统事故的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雷击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的几率，把事故消灭在发生之前。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性之外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十几分之几 甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置以前，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置 。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。在电业部门常用继电保护一次泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置一次则指各种具体的装置。电力系统中各种设备之间都有电或磁的现象,当某一设备发生故障,在很短的时间内就会影响到其他统的其他部分.因此,一旦电力系统出现故障,必须尽快将其切除,恢复正常运行,减少对用电单的影响;而当出现不正常运行情况时要及时处理,以免引起故障。继电保护装置是一种能反应电力系统电气设备发生故障或不正常工作状态而作用于开关跳闸或发出信号的自动装置。 2.3 继电保护装置的基本任务电力系统动行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。故障主要包括各种类型的短路和断线，如三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路、发电机和电动机以及变压器绕组间的匝间短路、单相为线、两相断线等。继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置，它能选择迅速地发现电力系统中发生的故障，并且有选择性地通过断路器切除发生故障的部分。继电保护装置还应能防患于未然，当系统中出现异常运行状态时，向运行人员发出信号，以便及时采取对策，恢复系统正常运行。此外，继电保护装置同其它自动装置（例如自动重合闸）配合，还能清除系统中发生的某些瞬时性故障，使发生故障的部分恢复运行。继电保护装置是保护电力系统安全，可靠供电的重要设备。随着电力工业的发展，继电保护方案愈来愈完善，性能也愈来愈好，为电力系统可靠持续供电，保证良好的电能质量、保证系统运行的经济性提供了有力支持。2.4 对继电保护的基本要求在技术上必须满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个基本要求。对于作用于断路器跳闸的继电保护，应同时满足这四个基本要求，对于作用于信号以及只反应不正常运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求如速动性可以降低。 2.4.1 选择性所谓继电保护装置的动作选择性就是指当系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备和线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的设备或断路器拒绝动作时，应由相邻的设备或线路的保护将故障切除。虽然扩大了停电范围，但控制了故障的扩大，它起着对下一段线路的后备保护作用。2.4.2 速动性快速切除故障，可以提高电力系统运行的稳定性，减轻故障设备的损坏程度，防止故障的扩展，提高自动重合闸的成功率，减少对用电单位的影响，迅速恢复系统的正常运行。故障切除的时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和，对于反应故障的继电保护，要求快速动作的主要理由和必要性在于：（1）快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性；（2）快速切除故障可以防止故障的扩大，提高自动重合闸和备用电源或设备自动投入成功率，因为快速切除故障，对提高故障点饿灭弧速度，缩小短路持续时间，防止出现接地故障发展为相间故障；两相短路发展为三相短路；暂时性故障发展为永久性故障等。（3）快速切除故障可以减少发电厂厂用电及用户电压降低的时间，加速恢复正常运行的过程，保证厂用电及用户工作的稳定性。（4）快速切除故障可以减轻电气设备和线路的损坏程度，短路电流通过的时间愈长，则设备损坏的程度就愈严重，甚至烧毁，特别在发电机变压器的内部短路时，是不允许带时限切除故障的。从上述理由可知，快速切除故障，对提高电力系统运行的可靠性具有重大意义。一般快速保护的动作时间为0.080.12s，一般断路器的跳闸时间为0.10.27s，因此，一般快速保护切除故障的时间为0.180.27s；最快速保护的动作时间为0.020.03s，最小的断路器跳闸时间为0.040.05s，所以最快速保护切除故障的时间为0.060.08s。2.4.3 灵敏性所谓灵敏性，即在保护范围内发生故障和不正常工作情况下，继电保护装置的反应能力，也就是在保护范围内故障时，不论短路点的位置以及短路的类型如何，都能敏锐且正确的反应。继电保护的灵敏性以灵敏系数来衡量。（1）对于反应故障时参数量增加的保护装置。灵敏系数=保护区末端金属性短路时故障参数的最小计算值保护装置动作参数的整定值如：过电流保护的灵敏系数为 式中 保护区末端金属性最小短路电流二次值保护装置的二次动作电流（2）对于反应故障时参数量降低的保护装置灵敏系数=保护装置动作参数的整定值保护区末端金属性短路时故障参数的最大计算值。2.4.4 可靠性继电保护装置对它所保护的范围内发生各种故障和不正常运行状态时，不应该拒绝动作。而在保护范围内之外发生的各种故障和不正常运行状态时，不应该误动作。这种性能称为可靠性。在实际的运行中，可靠性用动作正确率来表示。由上述可知，对继电保护装置的四个基本要求筹兼顾，相互联系且又相互制约的。2.5 继电保护装置的分类继电保护装置按其被保护对象、保护原理、反应故障的类型、保护所起的作用，有不同的分类方法，如：（1）按被保护的对象分类有线路保护、元件保护（如发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等）。（2）按保护原理分类有电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等。（3）按保护所反应故障类型分类有相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护、及过励磁保护等。（4）按继电保护装置的实现技术分类有机电型保护（如电磁型保护盒感应型保护）、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等。（5）按作用的不同,继电保护又可分为主保护、后备保护和辅助保护。主保护是指被保护元件内部发生各种短路故障时。能满足系统稳定及设备安全的要求的有选择性的切除被保护设备或线路故障的保护。后备保护是指当主保护或者断路器拒绝动作时，用以将故障切除的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种。其中远后备是指主保护或断路器拒绝动作时，由断路器失灵保护实现后备。近后备保护是指当主保护拒动时，由本元件的另一套保护来实现后备的保护。由于远后备保护是一种完善的后备保护方式，同时他的实现简单、经济，故应优先选用。只有当远后备不能满足要求时，才考虑采用近后备保护方式。辅助保护则是指为了补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。2.6 变电所基本情况介绍本次继电保护设计的对象变电所为大理变电所。本变电所位于工业中心区，电压等级为220kV，安装90MVA变压器两台。220kV侧的主接线形式为双母线接线，由大稻、大城两条输电线路与系统环并运行，并互为备用。60kV侧的主接线形式为双母线接线，并通过两条平行双回线路与地方电厂（西岭电厂）相连接。60kV侧由一条平行双回线（万兴线）向负荷供电。本次设计变电所的主接线图如下：图1.5 变电所主接线图2.7 变电所电气运行方式分析电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能，所选用的保护方式，应在各种系统运行方式下都能满足选择性和灵敏性的要求，所以在设计之出，就先要系统的对变电站的运行方式分析，以便与今后的计算和定值整定工作，另外也可以有针对性的设立短路点，简化计算工作，提高设计效率。系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式，而系统的最小运行方式也不一定是保护的最小运行方式。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式来确定保护的整定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，其他运行方式下也一定能保护其选择性；灵敏性的校验则要根据最小运行方式来进行，因为在最小运行方式下，灵敏度仍然符合要求，那在其他运行方式下，灵敏度也一定能满足要求。根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行以及选定的接地中性 点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。继电保护中，短路时通过保护的短路电 流为最大运行方式。根据系统最小负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入相应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式为最小运行方式。继电保护中，通过保护的短路电流为最小运行方式。根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应的数量发电机，变压器和线路的运行方式称为正常运行方式。这种运行方式在一年之内的运行时间最长。对更复杂的系统，最大最小运行方式的判断是比较困难的，有时需要经过多次计算才能确定。对于某特殊运行方式，运行时间很短，对保证保护的选择性或灵敏度有困难时，且在保护拒动或误动不会引起大面积停电的情况，可不予考虑。设计题目给定的运行条件为：变电所220kV侧由大稻、大城两条输电线路与系统环并运行，并互为备用。低压侧负荷万兴线双回路并列运行，互为备用。与变电所低压侧电源（西岭电厂）相连接的大西线双回路并列运行，互为备用。已知西岭电厂最大和最小两种运行方式的阻抗。考虑变电所所有可能的运行方式，以确定继电保护装置整定计算和灵敏度校验时所需要的各个短路电流。运行方式1：变电所高低压双侧单母线运行或双侧单母线分段且母联断路器闭合运行，西岭电厂以最大方式运行，大西双回线运行（此时变压器T1和T2对称运行，各种参数相同）。运行方式2：变电所高低压双侧单母线运行或双侧单母线分段且母联断路器闭合运行，西岭电厂以最小方式运行，大西单回线运行（此时变压器T1和T2对称运行，各种参数相同）。运行方式3：变电所高压侧单母线运行，低压侧单母分段运行且母联断路器断开运行，西岭电厂以最大方式运行，大西双回线运行。运行方式4：变电所高压侧单母分段且母联断路器断开运行，低压侧单母线运行或单母分段运行且母联断路器闭合。西岭电厂以最小方式运行，大西单回路运行。运行方式5：变电所高压侧大城线单独供电，T1(T2)单台变压器运行，万兴线单回路供电，西岭电厂以最小方式运行，大西线单回路供电。3 继电保护规程中对相关保护的配置要求3.1 保护分类 电力系统中的电力设备和线路，应装设短路故障和异常运行的保护装置。电力设备和线路短路故障的保护应有主保护和后备保护，必要时可增设辅助保护。电力系统继电保护和安全自动装置的功能是在合理的电网结构前提下，保证电力系统和电力设备的安全运行。继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。当确定其配置和构成方案时，应综合考虑以下几个方面，并结合具体情况，处理好上述四性的关系： a.电力设备和电力网的结构特点和运行特点； b.故障出现的概率和可能造成的后果； c.电力系统的近期发展规划； d.相关专业的技术发展状况； e.经济上的合理性； f.国内和国外的经验。继电保护和安全自动装置是保障电力系统安全、稳定运行不可或缺的重要设备。确定电力网结构、厂站主接线和运行方式时，必须与继电保护和安全自动装置的配置统筹考虑，合理安排。 继电保护和安全自动装置的配置要满足电力网结构和厂站主接线的要求，并考虑电力网和厂站运行方式的灵活性。 对导致继电保护和安全自动装置不能保证电力系统安全运行的电力网结构形式、厂站主接线形式、变压器接线方式和运行方式，应限制使用。在确定继电保护和安全自动装置的配置方案时，应优先选用具有成熟运行经验的数字式装置。应根据审定的电力系统设计或审定的系统接线图及要求，进行继电保护和安全自动装置的系统设计。在系统设计中，除新建部分外，还应包括对原有系统继电保护和安全自动装置不符合要求部分的改造方案。 为便于运行管理和有利于性能配合，同一电力网或同一厂站内的继电保护和安全自动装置的型式，品种不宜过多。电力系统中，各电力设备和线路的原有继电保护和安全自动装置，凡不能满足技术和运行要求的，应逐步进行改造。设计安装的继电保护和安全自动装置应与一次系统同步投运。 继电保护和安全自动装置的新产品，应按国家规定的要求和程序进行检测或鉴定，合格后，方可推广使用。设计、运行单位应积极创造条件支持新产品的试用。3.1.1 主保护主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。3.1.2 后备保护 后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。 远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。3.1.3 辅助保护 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。3.1.4 异常运行保护 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。3.2 针对本设计的规程要求 3.2.1 同时性故障的配置方案制定保护配置方案时，对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故障。3.2.2 对经电流互感器接入保护的要求在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。3.2.3 关于远后备保护的规定当采用远后备方式时，在短路电流水平低且对电网不致造成影响的情况下（如变压器或电抗器后面发生短路，或电流助增作用很大的相邻线路上发生短路等），如果为了满足相邻线路保护区末端短路时的灵敏性要求，将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可以缩小后备保护作用的范围。必要时，可加设近后备保护。 （主要针对110KV及以下电压等级保护） 3.2.4 系统振荡对保护的要求电力设备或线路的保护装置，除预先规定的以外，都不应因系统振荡引起误动作。使用于220kV500kV电网的线路保护，其振荡闭锁应满足如下要求： （1）系统发生全相或非全相振荡，保护装置不应误动作跳闸； （2）系统在全相或非全相振荡过程中，被保护线路如发生各种类型的不对称故障，保护装置应有选择性地动作跳闸，纵联保护仍应快速动作； （3）系统在全相振荡过程中发生三相故障，故障线路的保护装置应可靠动作跳闸，并允许带短延时。3.2.5 其他相关规定 （1）有独立选相跳闸功能的线路保护装置发出的跳闸命令，应能直接传送至相关断路器的分相跳闸执行回路。 （2）使用于单相重合闸线路的保护装置，应具有在单相跳闸后至重合前的两相运行过程中，健全相再故障时快速动作三相跳闸的保护功能。 （3）技术上无特殊要求及无特殊情况时，保护装置中的零序电流方向元件应采用自产零序电压，不应接入电压互感器的开口三角电压。 （4）保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时，应发告警信号，并闭锁可能误动作的保护。 保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时，应发告警信号，除母线保护外，允许跳闸。 （一般采用有条件闭锁） （5）使用于220kV及以上电压的电力设备非电量保护应相对独立，并具有独立的跳闸出口回路。 （6）继电器和保护装置的直流工作电压，应保证在外部电源为80%115%额定电压条件下可靠工作。 （7）对220kV500kV断路器三相不一致，应尽量采用断路器本体的三相不一致保护，而不再另外设置三相不一致保护；如断路器本身无三相不一致保护，则应为该断路器配置三相不一致保护。 （8）跳闸出口应能自保持，直至断路器断开。自保持宜由断路器的操作回路来实现。 4 各个保护的配置原则4.1变压器的保护原则4.1.1 变压器常见故障及其处理方法对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应按本节的规定装设相应的保护装置。 （1）绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相短路；（2）绕组的匝间短路；（3）外部相间短路引起的过电流；（4）中性点直接接地电力网中，外部接地点引起的过电流及中性点过电压；（5）过负荷；（6）过励磁；（7）油面降低；（8）变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。上述第一，二款的保护装置应瞬时动作于跳闸，第三，四款的保护装置应带时限动作于跳闸，第五，六款的保护装置一般作用于信号。对变压器温度升高和冷却系统故障，应按现行变压器标准规定，装设信号装置。 4.1.2 变压器各种保护及其装设条件变压器的主要保护有以下几种4.1.2.1 瓦斯保护800千伏安及以下的油浸式变压器，应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面降低时应瞬时作用于信号；当产生大量瓦斯时，宜动作于断开变压器各电源侧的断路器，如降压变压器高压侧无断路器且未采用第50条所列的措施时，则可作用于信号。400千伏安及以下的车间内油浸式变压器，也应装瓦斯保护。对于变压器引出线，套管及内部的故障，应采用下列保护方式。4.1.2.2 纵差动保护（1）用于6300千伏安及以上并列运行的变压器；（2）用于10000千伏安及以上单独运行的变压器； （3）用于6300千伏安及以上的厂用工作变压器，对厂用备用变压器可装设电流速断保护代替差动保护。如变压器的纵差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。纵联差动保护的整定值可小于额定电流。纵联差动保护应符合以下要求：（1）应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；（2）应在变压器过励磁时不误动。差动保护范围一般包括变压器套管以其引出线，但在某种情况下，如母线上进，出线回路较少的发电厂和变电所，差动保护可利用变压器套管内部的电流互感器。4.1.2.3 电流速断保护用于10000千伏安以下的变压器，且其过电流保护时限大于0.5秒时。2000千伏安及以下的变压器，如电流速断保护灵敏性不符合要求，则装设纵差动保护。以上各种保护装置动作后，应断开变压器各电源侧的断路器。对由外部相间短路引起的变压器过电流，一般采用下列保护方式：4.1.2.4 过电流保护一般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。4.1.2.5 复合电压（包括负序电压及线电压）起动的过电流保护一般用于升压变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。4.1.2.6 负序电流和单相式低压起动的过电流保护一般用于大容量升压变压器和系统联络变压器。上述各种保护装置的接线宜考虑保护电流互感器与断路器之间的故障。4.1.2.7 过负荷保护400千伏安及以上变压器，当台数并列运行或单独运行并作为其他复合的备用电源时，应根据可能过负荷的情况下装设过负荷保护。过负荷保护应接于一相电流上，带时限作用于信号。在经常无值班人员的变电所，必要时，过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。4.1.2.8 零序保护中性点直接接地电力网中，如变压器中性点可能接地运行时，对外部接地引起的过电流，应装设零序保护。4.1.2.9 温度保护 当变压器的冷却系统发生故障或发生外部短路和过负荷时，变压器的油温将升高。变压器油的温度越高，油的劣化速度越快，实用年限减少。当油温达115-120时，油开始劣化，而到140-150时劣化更明显，以致不能使用。油温高将促使变压器绕组绝缘加速老化影响寿命。因此变压器运行规程（DLT572-1995）规定：上层油温要进行监视。凡是容量在1000kVA及以上的油浸式变压器均要装设温度保护，监视上层油温的情况；对于车间内变电所，凡是容量在315kVA及以上的变压器，通常都要装设温度保护；对于少数用户变电所，凡是容量在800kVA左右的变压器，都应装设温度保护，但温度保护只动作于信号。4.1.3 变压器后备保护设计原则（1）变压器后备保护应作为相邻元件及变压器本身主保护的后备，但满足远后备而使接线大为复杂时，允许缩短对临线路的后备保护范围；（2）变压器后备保护对各侧母线上的三相短路应具有必要的灵敏系数；（3）变压器后备保护应尽可能独立，而不由发电机的后备保护代替；（4）变压器后备保护应能保护电流互感器与断路器之间的故障。4.1.4 外部相间短路保护安装位置（1）双绕组变压器，应装于主电源侧；（2）三绕组变压器及自耦变压器，一般装设于主电源侧及另一侧，主电源侧的保护应带两段时限，以较小的时限断开未装保护侧的断路器。当上述方式不符合灵敏度时则可在所有各侧均装设保护装置。各侧保护装置应根据选择性的要求装设方向元件；（3）供电分开运行母线段的降压变压器，除在电源侧装设保护外，还应在每个供电支路装设保护装置。（4）双绕组及三绕组变压器的保护装置应接于中性点引出线上的电流互感器。4.1.5 其他原则变压器高压侧未装设断路器的线路变压器组，为了使变压器的差动或瓦斯保护能切除变压器内部故障，可采用下列措施：（1）在变压器高压侧未装设带副管及操动机构的高压熔断器；（2）利用远方跳闸装置断开线路对侧断路器，或采用包括整个线路变压器的共用纵联差动保护；（3）在变压器高压侧装设接地开关或短路开关，即在中性点直接接地电网中，可装设单相接地开关，在中性点非直接接地电力网中，可装设两相短路开关。4.2线路的保护原则4.2.1 110kV-220kV线路继电保护配置的具体要求220kV线路保护应按加强主保护简化后备保护的基本原则配置和整定。加强主保护是指全线速动保护的双重化配置，同时，要求每一套全线速动保护的功能完整，对全线路内发生的各种类型故障，均能快速动作切除故障。对于要求实现单相重合闸的线路，每套全线速动保护应具有选相功能。当线路在正常运行中发生不大于100电阻的单相接地故障时，全线速动保护应有尽可能强的选相能力，并能正确动作跳闸。简化后备保护是指主保护双重化配置，同时，在每一套全线速动保护的功能完整的条件下，带延时的相间和接地，段保护(包括相间和接地距离保护、零序电流保护)，允许与相邻线路和变压器的主保护配合，从而简化动作时间的配合整定。如双重化配置的主保护均有完善的距离后备保护，则可以不使用零序电流，段保护，仅保留用于切除经不大于100电阻接地故障的一段定时限和/或反时限零序电流保护。线路主保护和后备保护的功能及作用是能够快速有选择性地切除线路故障的全线速动保护以及不带时限的线路I段保护都是线路的主保护。每一套全线速动保护对全线路内发生的各种类型故障均有完整的保护功能，两套全线速动保护可以互为近后备保护。线路段保护是全线速动保护的近后备保护。通常情况下，在线路保护段范围外发生故障时，如其中一套全线速动保护拒动，应由另一套全线速动保护切除故障，特殊情况下，当两套全线速动保护均拒动时，如果可能，则由线路段保护切除故障，此时，允许相邻线路保护段失去选择性。线路段保护是本线路的延时近后备保护，同时尽可能作为相邻线路的远后备保护。4.2.1.1 多段式接地短路保护对中场线路一般可装设经方向元件控制的多段式另需电流保护，其方向元件可根据运行需要决定接入或不接入。在终