某110kv降压变电所电气部分初步设计-大学毕业(设计)论文.doc

广西大学成人高等教育

毕业设计（论文）任务书

题目： E 县某110kV降压变电所
电气部分初步设计

学 院 电气工程学院
专 业 电气工程及其自动化
班 级
学 号
姓 名

指导教师（签名） 年 月 日

教研室主任（签名） 年 月 日

摘要
变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
为了满足经济发展的需要，根据有关单位的决定修建1座110KV降压变电所。首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全， 经济，及可靠性方面考虑，确定了110KV，35KV，10KV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，电流互感器，电压互感器进行了选型，从而完成了110KV电气一次部分的设计。
关键词：变电所 主变压器 短路电流计算 选型

目录

第一部分 设计说明书;……………………………………………………………2
第1章 设计说明.……………………………………………………………2
1.1 环境条件……………………………………………………………2
1.2 电力系统情况………………………………………………………2
1.3 设计任务……………………………………………………………3
第2章 电气主接线的设计………………………………………………….3
2.1 电气主接线概述……………………………………………………3
2.2 110KV侧主接线的设计……………………………………………4
2.3 35KV侧主接线的设计..……………………………………………4
2.4 10KV侧主接线的设计..……………………………………………4
2.5 主接线方案的比较选择…………………………………………….4
第3章 短路电流的计算…………………………………………………….
3.1 短路电流计算的目的及规定………………………………………
3.2 短路电流的计算结果………………………………………………
第4章 主要电气设备的选择与校验……………………………………….
4.1 电气设备选择概述与校……………………………………………
4.2 主变压器的选择与校验……………………………………………
4.3 高压断路器及隔离开关的选择与校验...………………………….
4.4 母线的选择与校验…………………………………………………
4.5 电流互感器的选择与校验…………………………………………
4.6 电压互感器的选择与校验…………………………………………
第5章 变压器、线路的继电保护………………………………………….
5.1 继电保护的作用……………………………………………………
5.2 主变压器继电保护…………………………………………………
5.3 35KV线路继电保护………………………………………………
第6章 防雷装置及接地装置说明………………………………………….
6.1 防雷装置的规划原则………………………………………………
6.2 防雷装置的规划结果………………………………………………
6.3 接地装置的说明……………………………………………………

第1章 设计说明
1.1 环境条件
（1) 变电站所在高度：海拔120m，地震烈度：6度以下
（2）年平均雷电日：90天
（3）年最低温度：―3℃，年最高温度:40℃,年最高日平均温度：32℃
1.2 电力系统情况
（1）变电所电压等级：110kV、35kV、10kV，属地方变电所
（2）110kV侧：变电所有双回110 kV线路与大系统相连，长度为40 km，
系统最大方式容量为3500MVA，相应的系统电抗为0.448；系统最小方式容量为2800MVA，相应的系统电抗为0.455；
（电抗是以系统容量及电压为基准的标么值。）
（3）35kV侧：线路共4回，容量为38MVA；已考虑发展后最大负荷。
（4）10kV侧：10kV线路共6回，容量为12.6MVA；已考虑发展后最大负荷。
（5）负荷平均功率因数，线损率为5%。
（6）其它：10kV903线为电缆出线，其余出线均为架空线出线
1.3 设计任务
（1）变电站电气主接线设计
（2）短路电流计算
（3）电气设备选择和校验
（4）变压器、线路的继电保护
（5）防雷装置及接地装置配置说明
第2章 电气主接线的设计
2.1 电气主接线概述
发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。所以电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体，对发电厂和变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起着重要作用，并对电气设备选择、配电装置配置、继电保护和控制方式的拟定有较大的影响。
2.1.1 在选择电气主接线时的设计依据
（1）发电厂、变电所所在电力系统的地位和作用
（2）发电厂、变电所的分期和最终建设规模
（3）负荷大小和重要性
（4）系统备用容量大小
（5）系统专业对电气主接线提供的具体资料
2.1.2 主接线设计的基本要求
（1） 可行性
（2）灵活性
（3）经济性
2.1.3 6―220kV 高压配电装置的基本接线
有汇流母线的连接：单母线、单母线分段、双母线、双母分段、增设旁母线或旁路隔离开关等。
无汇流母线的接线：变压器―线路单元接线、桥式接线、角形接线等。
6―220kV高压配电装置的基本接线方式，决定于电压等级及出线回路数。
2.2 110kV侧主接线的设计
110kV是以双回路与系统相连。《电力工程电气一次设计手册》第二章第二节中的规定可知：35―110kV线路为两回以下时，宜采用桥形，线路变压器组线路分支接线。
故110kV侧采用桥形的连接方式。
2.3 35kV侧主接线的设计
35kV侧出线回路数为4回。
由《电力工程电气一次设计手册》第二章第二节中的规定可知：当35―63kV配电装置出线回路数为4―8回，采用单母分段接线，当连接的电源较多，较大时
也可采用双母线接线。
故35kV侧可采用单母段连接也采用双母线连接。
2.4 10kV侧主接线的设计
10kV侧出线回路数为6回。
由《电力工程电气设计手册》第二章第二节中的规定可知：当6―220kV高压配电装置出线回路数为6回及以上时采用单母分段连接。
故10kV侧可采用单母段连接.
2.5 主接线方案的比较选择
由以上可知，此变电站的主接线有两种方案。
方案一：110kV侧采用外桥形的接线方式，35kV侧采用单母分段连接，10kV侧采用单母分段连接，如图2―1所示。
图2-1 110KV电气主接线方案一
方案二：110kV侧采用外桥形的接线方式，35kV侧采用单母分段连接，如图2―2所示。
此两种方案的比较
方案一：110kV侧采用外桥形的接线方式，便于变压器的正常投切和故障切除，35kV、110kV采用单母分段连接，对于重要用户可从不同段引出两个
回路，当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障切除，保证正常母线供电不间断，所以此方案同时兼顾了可行性、灵活性、经济性的要求。
方案二：虽供电可行，调度更灵活，但与方案一相比较，设备增多，配电装置布置复杂，投资和占地面增大，而且，当母线故障或检修时，隔离开关作为操
作电器使用，容易误操作。
由以上可知，在本设计中采用第一种接线，即110kV侧采用外桥形的连接方式，35kV侧采用单母分段连接，10kV侧采用单母分段连接。
图2-2 110KV电气主接线方案二

第3章 短路电流的计算

3.1 短路电流计算的目的
在变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。在选择电气设备时，为保证在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定值：计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。
3.2 短路电流计算的一般规定
（1）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行：
（2）短路种类：一般以三相短路计算；
（3）接线方式应是可能发生最大短路电流的正常方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接线方式；
（4）短路电流计算点，在正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的接地点。
3.3 短路电流的计算步骤
目前在电力变电站建设工程设计中，计算短路电流的方法通常是采用实用曲线法，其步骤如下：
（1）选择要计算短路电流的短路点位置；
（2）按选好的设计接线方式画出等值电路图网络图；
1）在网络图中，首选去掉系统中所有负荷之路，线路电容，各元件电阻；
2）选取基准容量 和基准电压Ub（一般取各级的平均电压）；
3）将各元件电抗换算为同一基准值的标幺电抗；
4）由前面的推断绘出等值网络图；
（3）对网络进行化简，把供电系统看为无限大系，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，即转移电抗；
（4）求其计算电抗；
（5）计算有名值和短路容量；
（6）计算短路电流的冲击值；
①对网络进行化简，把供电系统看为无限大系统，不考虑短路电流周期分量的衰减求出电流对短路点的电抗标幺值，并计算短路电流标幺值、有名值。

标幺值：
有名值：
②计算短路电容
短路容量：
短路电流冲击值：
（7）绘制短路电流计算结果表

3.4 短路电流的计算

第4章 主要电气设备的选择与校验
4.1 电气设备选择概述
4.1.1 选择的原则
（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要
求，并考虑远景发展。
（2）应按当地环境条件校核。
（3）应力求技术先进和经济合理
（4）与整个工程的建设标准应协调一致
（5）同类设备应尽量减少种类。
（6）选用的新产品均应具有可靠地实验数据。
（7）设备的选择与校验。
4.1.2 电气设备和载流导体选择的一般条件
（1）按正常工作条件选择
① 额定电压：所选电气设备和电缆的最高允许工作电压，不得低于装设回路的最高运行电压≥
② 额定电流：所选电气设备的额定电流，或载流导体的长期允许电流，不得低于装设回路的最大持续工作电流。计算回路的最大持续工作电流I max 时，应考虑回路在各种运行方式下的持续工作电流，选用最大者。
（2）按短路状态校验
① 热稳定效验：
当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时，其热效应不应超过允许值， > ， = +，校验电气设备及电缆（3～6kV厂用馈线电缆除外）热稳定时，短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。
② 动稳定校验：
＞，用熔断器保护的电气设备和载流导体，可不校验热稳定；电缆不校验动稳定；
（3）短路校验时短路电流的计算条件：
所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算并应考虑电力系统的远景发展规划，计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列的接线方式；短路的种类一般按三相短路校验；对于发电机出口的两相短路或中心点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、
两相接地短路较三相短路更严重，应按严重情况校验。
4.2 主变压器的选择与校验
4.2.1 主变压器台数的确定原则
（1）对大城市郊区的一次变电所，在中、低压测已构成环网的情
况，变电所以装设两台主变压器为宜。
（2）对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，在设计
时应考虑装设三台主变压器的可能性。
（3）对于规划只装设两台主变压器的变电所，其变压器基础宜
按大于变电器容量的1—2级设计，以便负荷发展时，更换变电器的容量。
主变压器容量选择。主变压器容量按变压器5～10年的电力负荷发展
规划来选择。凡装有两台及以上主变压器的变电所，当其中一台主变压
器停止运行后，其余变压器停止运行后，其余变压器的容量能够承担
规定的转移负荷。一般估算其余的变压器能保证70%电力负荷的供电，在
考虑变压器过负荷能力的允许时间内，还能保证对一级和二级负荷的用户
供电。
4.2.2 主变压器形式的选择原则
（1）110kV主变一般采用三相变压器
（2）当系统有调压方式时，应采用有载调压变压器。对新建的变压站，从网络经济运行的观点考虑，应采用有载调压变压器。
（3）具有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。
4.2.3 主变压器容量的确定原则
（1）为了准确选择主变的容量，要绘制变电站的年及日负荷曲线，并从该曲线得出变电站的车、日最高负荷和平均负荷。
（2）主变容量的确定应根据电力系统5～10年发展规划进行。
（3）变压器最大负荷按下式确定：

式中—负荷同时系数；
—按负荷等级统计的综合用电负荷。
对于两台变压器的变电站，其变压器的容量可以按下式计算：

如此，当一台变压器停运，考虑变压器的过负荷能力为40%，则保证84%的负荷供电。
4.2.3 变压器的计算与选择
（1） 容量计算
在《电力工程电气设计手册》可知：装有两台及以上主变压器的变电所中,当断开一台主变时，其余主变压器的容量应能保证用户的一级和二级负荷，其主变压器容量应满足"不应小于70%-80%的全部负荷”。已知35kV侧最大负荷
90MW，10kV侧最大负荷为18MW,，由计算可知单台主变的最大量为（设负荷同时率为0.85）：
=
结论：选择两台63MVA的变压器并列运行。
（2） 变压器型号的选择
因为本次设计中有三个电压等级，且当变压器最小负荷侧通过的容量大于主变
容量的15%时，宜选用三绕组变压器。
因为; ,所以本设主变压器，绕组排列顺序为（由内向外）：10kV、35kV、110kV.
综上所述：主变压器选用三相三线线圈、全封闭节能型降压变压器。
型 号：SFSLQI-63000
容 量：63000kVA
电压比：121/38.5/11kV
接线方式、组别：Y0/YO/ -12-11
阻抗电压百分比：高-中17% 高-低10.5% 中-低6%
空载损耗;21.5kW
短路损耗：高-中90kW 高-低90kW 中-低68kW
容量比：100/100/100
空载电流：1.6%
冷却方式; 强迫油循环水冷

4.3 高压断路器及隔离开关的选择与校验
4.3.1 高压断路器选择
（1）选择高压断路器类型
6-10kv一般选用少油断路器，110-330kv当少油断路器不满足要求时，可选压缩空气断路器和SF6断路器，500kv一般采用SF6断路器。
（2）根据安装地点选户外式或户内式。
（3）断路器额定电压不小于装设电路所在电网额定电压。
（4）断路器额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。
（5）校核断路器断流能力 ≥
—断路器额定开断电流
—断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值
为简化计算，也可用次暂态短路电流进行选择：当断路器开断时间 <0.1s时，由于电力系统中大容量机组出现，快速保护和高速断路器的使用，故在靠近电源外短路点，短路电流中非周期分量所占比例较大，因此在校核断流能力，计算被开断的短路电流时，应计及非周期分量影响。
（6）按短路关合电流选择，应满足断路器额定关合电流不小于短路冲击电流≥一般等于电动稳定电流。
（7）动稳定校验 短路冲击电流应不大于断路器极限通过电流≥
（8）热稳定校验短路热效应不大于断路器在时间内允许热效应 2t≥
—断路器内的允许热稳定电流。
（9）根据对断路器操作控制要求，选择与断路器配用的操动机构。
4.3.2 隔离开关的选择
（1）根据配电装置布置的特点，选择隔离开关类型
（2）根据安装地点选择户内式或户外式
（3）隔离开关额定电压大于装设电路所在电网的额定电压
（4）隔离开关额定电流大于装设电路最大持续工作电流
（5）动稳定校验满足 ≤
（6）热稳定校验满足≤2t
（7）根据隔离开关操作控制要求，选择配用的操动机构，一般采用手动操作，户内800A以上，户外220kv高位布置的隔离开关和330kv隔离开关，宜采用电动操作机构，当有压缩空气系统时，可采用气动操作机构。

4.4 母线的选择与校验
4.4.1 导体选择的一般要求
裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择和校验；
工作电流；
电晕（对110KV级以上电压的母线）；
动稳定性和机械强度；
热稳定性；
同时也应注意环境条件，如温度、日照、海拔等。
导体截面可以按长期发热允许电流或经济密度选择，除配电装置的汇流母线外，对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20M以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。
一般来说，母线系统包括截面导体和支撑绝缘两部分，载流导体构成硬母线和软母线，软母线是钢芯铝绞线，有单根，双分和组合导体等形式，因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子，所以不必效验其机械强度。
4.4.2 母线选择的方法
（1） 选择母线的材料、截面形状：
载流导体一般采用铝质材料，对于持续工作电流在4000A及以下时，一般采用矩形导体；在110KV及以上高压配电装置，一般采用软导体。
软母线（钢芯铝绞线）适用于各个电压等级。
（2） 选择母线的截面积：对于汇流母线须按照其最大长期工作电流选择截面积。
（3） 校验母线的动稳定和热稳定：如果选用软母线，则此项校验可以省略。
6.1.2 （4） 电晕校验：对于110kV及以上的母线，还应校验能否发生电晕。但是如果截面积大于最小电晕校验截面积，则不需电晕校验。
4.4.3 母线选择结果
按照上述过程，母线选择结果如下：
35KV：选用63×10（mm×mm）双条矩形铝导体，平放，长期允许载流量,集肤效应系数。
10KV：选用槽形铝导体，其中h=225mm,b=105mm,e=12.5mm,r=16mm,双槽导体截面S=9760,集肤效应系数，双槽导体长期允许载流量，平放，截面系数，惯性矩,惯性半径。
4.5 电流互感器的选择
4.5.1 电流互感器的选择原则
电流互感器的选择和配置应按下列条件：
型式：电流互感器的型时应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6～20KV屋内配电装置，可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置，一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时，应尽量采用套管式电流互感器。
一次回路电压：
一次回路电流：

准确等级：要先知道电流互感器二次回路所接测量仪表的类型及对准确等级的要求，并按准确等级要求高的表计来选择。
二次负荷： （5-7）
（5-8）
动稳定： （5-9）
式中， 是电流互感器动稳定倍数。
热稳定： （5-10）
为电流互感器的1s热稳定倍数。
4.5.2 电流互感器的选择结果
电流互感器的选择结果如下表5-5所示
表5-5 电流互感器的选择结果
型号
额定电压（KV）
电流比
准确级次组合
热稳定电流（KA）
动稳定电流（KA）

110

75
135

35

30
75

10

40
90

4.6 电流互感器的选择
4.6.1 电压互感器的选择原则
电压互感器的选择和配置应按下列条件：
型式：6～20KV屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压互感器；35KV～110KV配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器；220KV级以上的配电装置，当容量和准确等级满足要求，一般采用电容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器。
一次电压、为电压互感器额定一次线电压。
二次电压：按表所示选用所需二次额定电压。如表5-6所示。
表5-6 电压互感器一二次绕组
绕组
主二次绕组
附加二次绕组
高压侧接入方式
接于线电压上
接于相电压上
用于中性点直接接地系统中心
用于中性点不接地或经消弧线圈接地
二次额定电压
100

100

准确等级：电压互感器在哪一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表，继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定，规定如下：
用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表，及所有计算的电度表，其准确等级要求为0.5级。
供监视估算电能的电度表，功率表和电压继电器等，其准确等级，要求一般为1级。
用于估计被测量数值的标记，如电压表等，其准确等级要求较低，要求一般为3级即可。
在电压互感器二次回路，同一回路接有几种不同型式和用途的表计时，应按要求准确等级高的仪表，确定为电压互感器工作的最高准确度等级。
负荷： （5-11）
4.6.2 电压互感器的选择结果
电压互感器的选择结果如下表5-7所示：
表5-7 电压互感器的选择结果
安装地点
型号
额定电压（KV）
准确级次
一次线圈
二次线圈
辅助线圈
110KV
JDCF-110(WB)

0.1
0.5
35KV母线
JDJJ2-35

0.5
10KV母线
JDZJ-10

0.5

第5章 变压器、线路的继电保护
5.1 继电保护的作用
5.1.1 继电保护的概念及任务
电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。
继电保护的基本任务是：电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围，电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出警信号或负荷、跳闸。
5.1.2 对电力系统继电保护的基本要求
（1）选择性
继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
（2）速动性
继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。故障后，为防止并列运行的系统失步，减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。
（3）灵敏性
继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大，则灵敏度越高）。
（4）可靠性
继电保护的可靠性是指继电保护装置在电力系统正常运行时不误动，在规定的保护范围内发生故障时，应可靠动作；而在不属于该保护动作的其他情况下，应可靠动作。（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高）。
5.2 变压器的继电保护
变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来研总的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置。
变压器的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，绕组的匝数短路和单相接地短路，外部故障包括引线及套管处会产生各相间短路和接地故障。变压器的不正常工作状态主要是由外部短路或过负荷引起的过电流油面降低和过励磁等。
对于上述故障和不正当工作状态，根据DL400--91《继电器保护和安全起动装置技术规程》的规定，变压器应装设以下保护：
（1）瓦斯保护
为了反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低的保护。它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳开变压器各侧电源断路器。
（2）纵差动保护
为了反应变压器绕组和引出线的相间短路以及中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速动保护。纵差动保护适用于并列运行的变压器，容量为6300kVA以上时；单独运行的变压器，容量为10000kVA以上时；发电厂常用工作变压器和工业企业中的重要变压器，容量为6300kVA以上时。
（3）复合电压启动的过电流保护
为了反映外部短路引起的变压器过电流和作为变压器主保护的后备保护，根据变压器容量的不同和系统短路电流的不同，须装设不同的过电流保护。三绕组变压器在外部故障时，应尽量减小停电范围，因此在外部发生短路时，要求仅断开故障侧的断路器，而使另外两侧继续运行。而当内部发生故障时，保护应起到后备作用。
复合电压启动的过电流保护，既能反应不对称短路的故障，也能反应对称短路的故障；并且其灵敏度也较高。
5.2..1 变压器的继电保护整定计算
（1）瓦斯保护
轻瓦斯保护的动作值采用气体体积表示。通常气体体积的整定范围为250-350.对于容量在10MVA以上的变压器，整定值多采用250，气体体积的调整可通过改变重锤的位置来实现。
重瓦斯保护的动作值采用油流流速表示。一般整定范围在0.6-1.5m/s，在整定流速时均以导油管中油速为准，而不依据继电器处的流速。根据运行经验，管中油流速度整定为0.6-1.5m/s时，保护反映变压器内部故障是相当灵敏的。但是，在变压器外部故障时，由于穿越性故障电流的影响，在导油管中油流速度为0.4-0.5m/s。因此，为了防止穿越性故障时瓦斯保护误动作，可将油流速度整定为1m/s左右。
瓦斯保护的主要优点是能反映变压器油箱内各种故障，灵敏度高，结构简单，动作迅速。但它的缺点是不能反映变压器油箱外故障如变压器引出端上的故障或变压器与断路器之间连接导线的故障。因此，瓦斯保护不能作为变压器唯一的主保护，须与差动保护配合共同作为变压器的主保护。
（2）纵联差动保护
变压器的纵联差动保护用来反映变压器绕组、引出线上的各种短路故障，是变压器的主保护之一。变压器的纵差动保护的工作原理与线路纵差保护的工作原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小，即比较相量。
要实现变压器的纵差动保护，必须适当选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比。
引起变压器纵联差动保护准确工作的因素主要流过差动回路中的不平衡电流。这些不平衡电路主要有：由变压器两侧接线不同产生的不平衡电流；由变压器调节分接头产生的不平衡电流；变压器两侧电流互感器型号不同产生的不平衡电流；变压器的励磁涌流。
（1）纵差动保护的整定计算：
a) 躲过外部短路时的最大不平衡电流，即
（7-1）
式中，——可靠系数，取1.3
——变压器外部短路时差动回路中最大的不平衡电流，其值为：

式中，——由于采用的电流互感器变比或平衡线圈的匝数与计算值不同，所引起的相对误差；单相变压器，Yd11接线的三相变压器
——有变压器带负荷调压所引起的相对误差，去电压调整范围的一半；
0.1电流互感器允许的最大相对误差；
——考虑短路电流非周期分量影响系数，去1.5—2；
——电流互感器同型系数，取值为1
——保护范围外最大电流

b） 躲过变压器最大的励磁涌流，即
（7-2）
式中，——可靠系数，取1.3
——变压器的额定电流
——励磁涌流的最大倍数（即励磁涌流与变压器的额定电流的比值），取4—8.由于变压器的励磁涌流很大，实际的纵差保护通常采用其他措施来减少它的影响：一种是采用具有速饱和变流器的差动继电器（BCH2型），可以减少励磁涌流产生的不平衡电流，此时取=1；另一种通过鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别，在励磁涌流时将差动保护闭锁，此时在整定时可以不考虑励磁涌流的影响，此时取=0
，不考虑
c）躲过电流互感器二次回路断线时的最大负荷电流，即
（7-3）
式中， ——可靠系数，取1.3；
——变压正常运行时的最大负荷电流。在最大负荷电流不确定时，可取变压器额定电流。
变压器某侧电流互感器二次回路断线时，另一侧电流互感器的二次电流全部流入差动继电器中，要引起保护的误动作。有的差动保护采用断线的措施，在电流互感器二次回路断线时将其差动保护闭锁，此时可以不考虑这个条件。取上述整定值大的作为保护动作电流的整定值。所有电流指的都是二次侧的值。

（2）灵敏系数校验
纵差动保护灵敏系数按下式校验，即
（7-4）
式中，为各种运行方式下变压器保护范围内部故障时，流经差动继电器的最小差动电流；灵敏系数一般不应低于2

不满足灵敏度要求时，需要采用具有制动特性的差动继电器。
5.3 35KV线路继电保护
在电网中35KV及以下的较低电压的网络中主要采用三段式电流保护，最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。
三段式过流保护包括：
（1）瞬间电流速断保护（简称电流速断保护或电流Ⅰ段）
（2）限时电流速断保护（电流Ⅱ段）
（3）过电流保护（电流Ⅲ段）
电流速断、限时电流速断保护和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一套保护，称做三段式电流保护，它们的不同是保护范围不同。三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。其中速断和时限速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最大负荷电流来整定的。
（1）瞬间电流速断保护：保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%
（2）瞬间电流速断保护：保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15%
（3）过电流保护：保护范围为被保护线路的全长至下一回线路的全长

5.3.1 瞬时电流速断保护的整定计算
瞬时电流速断保护1的动作电流应按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来整定，即

式中 —保护1无限时电流速断保护的动作电流，又称一次动作电流；
—可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等而引入的大于1的系数，一般取1.2—1.3。
—被保护线路末端末端B母线上三相短路时保护安装测量到的最大短路电流，一般取次暂态短路电流周期分量的有效值。

—为电流互感器的变比
—为电流互感器的接线系数
对于35KV电路，电流互感器采用两相星形接线，所以=1。

瞬时电流速断保护的灵敏系数，是用其最小保护范围来衡量的，规程规定，最小保护范围不应小于线路全长的。
在最小保护区末端发生短路故障时，动作电流，即

式中 —系统最小运行方式下，最大等值电抗；
—输电线路千米正序电抗。
通常规定，最小保护范围不应小于被保护线路全长。
=3.39KM

符合要求。
动作时限：T'1=0
总结：
（1）瞬时电流速断保护只能保护线路部分，动作的选择性依靠动作值来保证。对于线路变压组，可使全线处于速动保护范围之内。
（2）瞬时电流速断保护的灵敏度以保护区的长度来确定。

5.3.2 限时电流速断电流保护的整定计算
AB段的下一段分为两段：
BD段：

对变压器：

因为≥1.3—1.5，所以对变压器符合。
总结：
（1）限时电流速断保护作为线路的主保护，要求应能保护被保护线路全长。为了缩短保护的动作时间，动作值与相邻线路、元件速断保护配合。
（2）限时电流速断保护的选择性是依靠动作值、动作时间来保证。
（3）当灵敏度不满足要求时，可与相邻线路限时电流速断保护配合。

5.3.3 定时限过电流保护的整定计算
（1）定时限过电流保护整定

—可靠系数，一般采用1.15—1.25
—自启动系数，数值大于1，应该由具体接线和负荷性质决定；
—电流继电器的返回系数，一般采用0.85—0.95

（2）灵敏度：
作为本线路的后备保护即近后备时：

作为相邻线路的后备保护即远后备时：
对BD段：

对变压器段：
（2）动作时限：=1.5s
保护类型
动作值
时段