電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、咸都工秦學(xué)眈迤進(jìn)誌Chengdu Techrological University課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題目：電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)院係）電氣工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化_學(xué)生冉金周學(xué)生學(xué)號(hào) 2014511057指導(dǎo)教師祥軍蔡琴課程名稱(chēng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)課程學(xué)分2起始日期2017612-2017623教 師 評(píng) 語(yǔ)教師簽名： 日期：成績(jī) 評(píng) 疋備注課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、目的任務(wù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生接受專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練的 重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)的一次培養(yǎng)訓(xùn)練和檢驗(yàn)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)， 使學(xué)生進(jìn)一步鞏固所學(xué)理論知識(shí)，并利用所學(xué)知識(shí)解決設(shè)計(jì)中的一些基本問(wèn)題， 培養(yǎng)和

2、提高學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算，識(shí)圖、繪圖，以及查閱、使用有關(guān)技術(shù)資料的能力。 本次課程設(shè)計(jì)主要以中型企業(yè)變電所主變壓器為對(duì)象，主要完成繼電保護(hù)概述、 主變壓器繼電保護(hù)方案確定、短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)裝置整定計(jì)算、各種繼電 器選擇、繪圖等設(shè)計(jì)和計(jì)算任務(wù)。為以后深入學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)課、進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和 從事實(shí)際工作奠定基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)容1、主要容（1）熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程，分析原始資料，借閱參考資料。（2）繼電保護(hù)概述，主變壓器繼電保護(hù)方案確定。（3）各繼電保護(hù)原理圖設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算。（4）繼電保護(hù)裝置整定計(jì)算。（5）各種繼電器選擇。（6）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，繪圖等。序號(hào)實(shí)踐/實(shí)習(xí)/實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)教學(xué)時(shí)數(shù)機(jī)動(dòng)1熟

3、悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程，分析原始資料，借6閱參考資料等2繼電保護(hù)概述，主變壓器繼電保護(hù)方案確定等63各繼電保護(hù)原理圖設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算等84繼電保護(hù)裝置整定計(jì)算85各種繼電器選擇46撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，繪圖等87考核4合計(jì)44（2周）2、原始數(shù)據(jù)某變電所電氣主接線如圖1所示，已知兩臺(tái)變壓器均為三繞組、油浸式、強(qiáng) 迫風(fēng)冷、分級(jí)絕緣，其參數(shù)如下： S=31.5MVA電壓為110 4 X 2. 5%/38.5 2X 2. 5%/11 kV;接線為 YN/y/d 11 (Yo/y/ -12-11 );短路電壓 UHm( %=10.5 , UHl (% =17, LMl(%)=6。兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，11

4、0kV側(cè)的中性點(diǎn)只有一 臺(tái)接地，若只有一臺(tái)運(yùn)行，則運(yùn)行變壓器中性點(diǎn)必須接地，其余參數(shù)如圖1。3、設(shè)計(jì)任務(wù)結(jié)合系統(tǒng)主接線圖，要考慮兩條6.5km長(zhǎng)的110kV高壓線路既可以并聯(lián)運(yùn)行 也可以單獨(dú)運(yùn)行。針對(duì)某一主變壓器的繼電保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)， 即變壓器主保護(hù)按一 臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行為保護(hù)的計(jì)算方式。變壓器的后備保護(hù)(定時(shí)限過(guò)電流電流)作為線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。圖1主接線圖注：學(xué)號(hào)尾號(hào)為1、2、3的同學(xué)，用圖中Sma=1010MVASmin=510 MVA進(jìn)行計(jì)算；學(xué)號(hào)尾號(hào)為4、5、6的同學(xué)，用圖中SmaFl100MVASmin=520 MVA進(jìn)行計(jì)算；學(xué)號(hào)尾號(hào)為7、8、9、0的同學(xué)，用圖中 Sma=1110M

5、VA Smin=550 MVA進(jìn)行計(jì)三、時(shí)間、地點(diǎn)安排14電氣工程1、2、3班，分別在第15周、16、17周進(jìn)行；教室由學(xué)院指定。 設(shè)計(jì)、答疑及答辯考核地點(diǎn)：某教室另行通知。答辯考核時(shí)間在第二設(shè)計(jì)周最后一天進(jìn)行。四、設(shè)計(jì)要求1、了解相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)。2、理解設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，原始設(shè)計(jì)資料，繼電保護(hù)概述。3、掌握以下設(shè)計(jì)容及方法：各繼電保護(hù)原理圖設(shè)計(jì)，系統(tǒng)短路電流計(jì)算； 繼電保護(hù)裝置整定計(jì)算；各種繼電器選擇。最后撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告，繪制工程圖，驗(yàn) 收考核。4、有勤于思考、刻苦鉆研的學(xué)習(xí)精神和嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、精益求精的 學(xué)習(xí)態(tài)度。對(duì)有抄襲他人設(shè)計(jì)圖紙（課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)）或找他人代畫(huà)設(shè)計(jì)圖紙、 代做等行為的弄

6、虛作假者一律按不及格記成績(jī)，并根據(jù)學(xué)校有關(guān)規(guī)定給予處理。5、敢于創(chuàng)新，勇于實(shí)踐，注意培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和工程意識(shí)。& 扎實(shí)掌握課程的基本理論和基本知識(shí)，概念清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，（設(shè)備或裝置等）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，軟件程序運(yùn)行良好，繪圖符合標(biāo)準(zhǔn)， 課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)撰寫(xiě)規(guī)。7、在設(shè)計(jì)周完成所規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)一份，圖紙（A3號(hào)，CAD繪制）。五、成績(jī)?cè)u(píng)定1、考核方式：考查2、成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)考核20%答辯考核占40%設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)占40%采用優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個(gè)等級(jí)評(píng)定。六、參考文獻(xiàn)1工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)，介才編，機(jī)械工業(yè)出版，2014年。2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理，朱雪凌主編，

7、中國(guó)電力出版，2009年3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，明君、王延平、梅彥平主編，人民郵電出版，2012 年。4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，保會(huì)、項(xiàng)根主編，中國(guó)電力出版，2010年5供電系統(tǒng)繼電保護(hù)，晶、路文梅主編，中國(guó)電力出版，2008年6 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，韓笑主編，機(jī)械工業(yè)出版，2014年。7. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算與應(yīng)用實(shí)例，于立濤等，化學(xué)工業(yè)。8. 電力設(shè)備選型手冊(cè)（上、中、下），中國(guó)水利水電。9. 電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣二次部分，中國(guó)水利水電。摘要繼電保護(hù)是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的 最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例表明，繼電保護(hù)裝置一旦不能正 確動(dòng)作，就會(huì)擴(kuò)

8、大事故，釀成嚴(yán)重后果。因此，加強(qiáng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算， 是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的設(shè)備稱(chēng)為繼電保護(hù)裝 置。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括了六大部分， 分別為運(yùn)行方式的選擇、電網(wǎng)各個(gè)元 件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、 繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。其中短路電流的計(jì)算和電氣設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過(guò)分析，找到符合電網(wǎng)要求的繼電保護(hù)方案。繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展和安全穩(wěn)定運(yùn)行， 給國(guó)民經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了巨大動(dòng)力和效益。但是，電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或人為故障， 如果不能及時(shí)有效控制，就會(huì)失去穩(wěn)定運(yùn)

9、行，使電網(wǎng)瓦解，并造成大面積停電， 給社會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。因此電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、 安 全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。要結(jié)合具體條件和要求，本設(shè)計(jì)從裝置的選型、 配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá) 到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 在電力系統(tǒng)發(fā)生故障中，繼電保護(hù)裝置能夠及 時(shí)地將故障部分從系統(tǒng)中切除，從而保證電力設(shè)備安全和限制故障波及圍， 最大 限度地減少電力元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，從而滿足電 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，改善繼電保護(hù)裝置的性能，提高電力系統(tǒng)的安全水平。目錄引言1第一章繼電保護(hù)概念21.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概

10、述 2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本概念 2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù) 21.2對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求 2對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求 21.3繼電保護(hù)的組成及基本原理 4繼電保護(hù)的組成 4繼電保護(hù)的基本原理 5第二章變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原則 52.1變壓器的故障類(lèi)型、不正常運(yùn)行狀態(tài) 5變壓器的故障類(lèi)型 5變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài) 62.2變壓器配置的保護(hù) 6變壓器配置的保護(hù) 6變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原則 6第三章電力變壓器繼電保護(hù)短路計(jì)算 83.1原始數(shù)據(jù)83.2設(shè)計(jì)任務(wù)83.3短路電流計(jì)算9第四章繼電保護(hù)104.1主保護(hù)：10瓦斯保護(hù)（氣體保護(hù)）： 10縱差保護(hù)計(jì)算（主保護(hù)）： 104.2后備保護(hù)：13定時(shí)限過(guò)電流

11、保護(hù)： 13零序過(guò)電流保護(hù)： 13過(guò)負(fù)荷保護(hù)：14總結(jié)15參考文獻(xiàn)16引言繼電保護(hù)是保障電力設(shè)備安全和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的 最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例表明，繼電保護(hù)裝置一旦不能正 確動(dòng)作，就會(huì)擴(kuò)大事故，釀成嚴(yán)重后果。因此，加強(qiáng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定計(jì)算， 是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要工作。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的設(shè)備稱(chēng)為繼電保護(hù)裝 置。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括了六大部分， 分別為運(yùn)行方式的選擇、電網(wǎng)各個(gè)元 件參數(shù)及負(fù)荷電流計(jì)算、短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)距離保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、 繼電保護(hù)零序電流保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)、對(duì)所選擇的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。 其中短路電流的計(jì)算和電氣

12、設(shè)備的選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過(guò)分析，找到符合電網(wǎng)要求的繼電保護(hù)方案。繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展和安全穩(wěn)定運(yùn)行， 給國(guó)民經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了巨大動(dòng)力和效益。但是，電力系統(tǒng)一旦發(fā)生自然或人為故障， 如果不能及時(shí)有效控制，就會(huì)失去穩(wěn)定運(yùn)行，使電網(wǎng)瓦解，并造成大面積停電， 給社會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。因此電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、 安 全性、靈敏性、速動(dòng)性的要求。要結(jié)合具體條件和要求，本設(shè)計(jì)從裝置的選型、 配置、整定、實(shí)驗(yàn)等方面采取綜合措施，突出重點(diǎn)，統(tǒng)籌兼顧，妥善處理，以達(dá) 到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。 在電力系統(tǒng)發(fā)生故障中，繼電保護(hù)裝置能夠及 時(shí)地將故障部分從系統(tǒng)中切除，從而保證電力設(shè)備

13、安全和限制故障波及圍， 最大 限度地減少電力元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，從而滿足電 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，改善繼電保護(hù)裝置的性能，提高電力系統(tǒng)的安全水平。第一章繼電保護(hù)概念1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本概念研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故 自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元 件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以沿稱(chēng)繼電保護(hù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域自 動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源

14、，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。1.2對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏 性和可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)， 應(yīng)同時(shí)滿足四個(gè) 基本要求，而對(duì)于作用于信號(hào)以及只反映不正常的運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置， 這 四個(gè)基本要求中有些要求可以降低。1選擇性：選擇性是指當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，首先由故障設(shè)備或線路本身 保護(hù)且出故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)， 應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路 的保護(hù)將故障切除。2. 速動(dòng)性：速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間

15、，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn) 定性，縮小故障波及圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果 等。一般從裝置速動(dòng)保護(hù)、充分發(fā)揮零序瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用， 減 少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來(lái)提高速動(dòng)性。故障切除時(shí)間=保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間+斷路器動(dòng)作時(shí)間不同電壓等級(jí)和不同結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)切除故 障最小時(shí)間3. 靈敏性：靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)圍發(fā)生短路故障或不正常運(yùn) 行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。 能滿 足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的圍故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類(lèi)型 如何，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都能正確

16、反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大 運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過(guò)較大的過(guò)渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過(guò)保護(hù) 裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過(guò)保 護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。4. 可靠性：可靠性指在該保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)圍發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在任何其他該保護(hù)不應(yīng)該動(dòng)作的情況下， 則不應(yīng)該誤動(dòng)作。 可靠性主要指保護(hù)裝置本身的質(zhì)量和運(yùn)行維護(hù)水平而言，可以用拒動(dòng)率和誤動(dòng)率來(lái)衡量。當(dāng)兩者愈小，則保護(hù)的可靠性愈高。為

17、保證可靠性，應(yīng)采用由可靠的硬 件和軟件構(gòu)成的裝置，并應(yīng)具有必要的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、閉鎖、報(bào)警等措施。以上四個(gè)基本要設(shè)計(jì)、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評(píng)價(jià)繼電保護(hù) 的基礎(chǔ)。這四個(gè)基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實(shí) 際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。1.3繼電保護(hù)的組成及基本原理繼電保護(hù)的組成繼電保護(hù)泛指繼電保護(hù)的技術(shù)和由各種繼電保護(hù)設(shè)備組成的保護(hù)系統(tǒng)。具體包括：繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、配置、整定、調(diào)試等技術(shù)；從獲取電量信息的互感 器二次回路、經(jīng)過(guò)繼電保護(hù)裝置、至斷路器跳閘線圈的一整套設(shè)備。卿部分拗?3J分圖1.1繼電保護(hù)的組成測(cè)量部分：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)

18、電氣量， 適當(dāng)處理后并與已給定的 整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，給出邏輯信號(hào)。判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作。邏輯部分：根據(jù)測(cè)量部分的輸出，使保護(hù)裝置按照一定的邏輯關(guān)系工作， 最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)繼電保護(hù)的基本原理繼電保護(hù)裝置的作用是起到反事故的自動(dòng)裝置的作用，必須正確地區(qū)分“正常”與“不正常”運(yùn)行狀態(tài)、被保護(hù)元件的“外部故障”與“部故障”，以實(shí)現(xiàn) 繼電保護(hù)的功能。因此，通過(guò)檢測(cè)各種狀態(tài)下被保護(hù)元件所反映的各種物理量的 變化并予以鑒別。依據(jù)反映的物理量的不同，保護(hù)裝置可以構(gòu)成下述各種原理的 保護(hù)。第二章變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原則2.1變壓器的故障類(lèi)型、不正常運(yùn)行狀態(tài)變壓器的故障類(lèi)型以故

19、障點(diǎn)的位置對(duì)故障進(jìn)行分類(lèi)，變壓器的故障可分為油箱的故障和油箱外 的故障。1. 油箱的故障指的是變壓器油箱各側(cè)繞組之間發(fā)生的相間短路、同相部分繞組中發(fā)生匝間短路以及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路等。2. 油箱外的故障指的是變壓器繞組引出端絕緣套管及引出短線上的故障，主要有各種相間短路和接地短路。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：外部相間短路引起的過(guò)電流，中性點(diǎn)直接接 地電網(wǎng)中外部接地短路引起的過(guò)電流及中性點(diǎn)過(guò)電壓，負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷，油箱漏油造成的油面降低i，變壓器溫度升高后油箱壓力升高或 冷卻系統(tǒng)故障等。對(duì)于大容量變壓器，因其鐵芯額定工作磁通密度與飽和磁通密 度比較

20、接近，所以當(dāng)系統(tǒng)電壓過(guò)高或系統(tǒng)頻率降低時(shí)， 可能產(chǎn)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁 故障。2.2變壓器配置的保護(hù)變壓器配置的保護(hù)1. 短路故障的主保護(hù)：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，重瓦斯保護(hù)，壓力釋放保護(hù)。其次， 根據(jù)變壓器的容量，電壓等級(jí)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可配置零差保護(hù)及分側(cè)差動(dòng)保護(hù)。2短路故障的后備保護(hù)：符合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)，零序過(guò)電流及零序方 向過(guò)電流保護(hù)，負(fù)序過(guò)電流及負(fù)序方向過(guò)電流保護(hù)，符合電壓鎖閉功率方向保護(hù)， 低阻抗保護(hù)等。3. 異常運(yùn)行保護(hù)：過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)勵(lì)磁保護(hù)，變壓器中性點(diǎn)間隙保護(hù)，輕瓦 斯保護(hù)，溫度，油位保護(hù)及冷卻器全停保護(hù)等。變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原則1.氣體保護(hù)：對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.

21、4MVA及以上的車(chē)間油 浸式變壓器，均應(yīng)安裝氣體保護(hù)。當(dāng)油箱故障產(chǎn)生輕瓦斯或油面下降時(shí)， 應(yīng)延時(shí) 動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯氣體時(shí)，應(yīng)動(dòng)作斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。2. 電流速斷保護(hù)：對(duì)于6.3MVA及以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，以及10MVA及以下廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行變壓器，當(dāng)后備時(shí)限大于0.5s時(shí)應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。3. 縱差保護(hù)：對(duì)于6.3MVA及以上廠用工作變壓器和并列運(yùn)行變壓器，以及 10MVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（簡(jiǎn)稱(chēng) 縱差保護(hù)）。4. 零序電流保護(hù)：對(duì)于110KVA及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器，應(yīng) 在變壓器中性點(diǎn)接地上裝設(shè)反映

22、接地故障的零序電流保護(hù)。對(duì)于只有部分變壓器 中性點(diǎn)接地運(yùn)行的變壓器，當(dāng)變壓器為分級(jí)絕緣，零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)，應(yīng)首先 切除中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器，如果故障未消失再切除中性點(diǎn)接地的 變壓器， 以防止中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)電壓。5. 過(guò)勵(lì)磁保護(hù)：對(duì)于高壓側(cè)電壓為 500KV或容量再2400MVA及以上的變壓 器，當(dāng)頻率降低和電壓升高引起的變壓器工作磁密過(guò)高時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。 該保護(hù)由兩段構(gòu)成，低定值動(dòng)作于信號(hào)，高定值作用于斷路器跳閘。6. 對(duì)變壓器溫度及油箱壓力升高和冷卻故障應(yīng)按電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)要求，裝設(shè)作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的保護(hù)裝置。第三章 電力變壓器繼電保護(hù)短路計(jì)3.3短路電

23、流計(jì)算1.等值電路：取 S =100MVA, Ud2=115KV ,Ud3=10.5KVI d2100*1000廠 502Id3 100* 1000115* .310.5* . 35500(1)計(jì)算電源系統(tǒng)基準(zhǔn)電抗的標(biāo)幺值:Xs. min-Sd100 0.09Xs. max.max 1110Sk. min詈 182(2)計(jì)算短路各側(cè)阻抗標(biāo)幺值:XT1XT2 Uk%* 910.5* 100100 Stn 100 31.50.333(3)計(jì)算線路的基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值:X1X2 X0L1器0.4*10*1001150.03X3SiX4 X0L2晶0.4*6*10010.5A20.032.短路電流計(jì)算:(

24、1) 求K3點(diǎn)短路電流:I (3)I K 3.max丨d3X (k3)min550012141A0.09 0.03 0.333I (3)1 K3.min丨d3X (k3) max550010092 A0.182 0.03 0.333I K23.min迢 I K33 min 0.866*100928740A2(2) 求K4點(diǎn)短路電流:I (3)K 4.max丨d3X (k4) mn55002091A0.09 0.03 0.333 2177(3)1 K 4.min丨d3X (k4) maX55002021A0.182 0.03 0.333 2.177I K24.min?3 (3)Tn 0866 *

25、 20211750 A(3) 求K2點(diǎn)短路電流:(3)I K 2.max|d2502X (k2) mn0.09 0.034183A| (3)I K2.min|d2502X (k2) max2368A0.182 0.03I K? minI K32 min 0.866*23682051 A2(4) 求K1點(diǎn)短路電流:(3)K1. maxI d2X(k1) min(3)I d2K 1.minX(k1) maX(2).3K1.min2I K1.min5025578A0.095022758A0.1820.866* 27583.短路計(jì)算電流列表：2388 A表1:短路電流計(jì)算數(shù)值列表短路電流計(jì)算數(shù)值列表短

26、路電流(A)/短路點(diǎn)K1點(diǎn)K2點(diǎn)K3點(diǎn)K4點(diǎn)三相短路最大值55784183121412091三相短路最小值27582368100922021兩相短路最小值2388205187401750第四章繼電保護(hù)4.1主保護(hù)：瓦斯保護(hù)（氣體保護(hù)）：瓦斯保護(hù)是變壓器油箱部故障和油面降低的主保護(hù)。其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。作為油箱各種故障保護(hù)，其靈敏度高，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，動(dòng)作迅速。對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的車(chē)間 油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。縱差保護(hù)計(jì)算（主保護(hù)）：（1）、計(jì)算變壓器一次側(cè)、二次側(cè)額定電流，選出電流互感器變比，就算電流互感器二次連接臂中的電流，

27、計(jì)算結(jié)果如下表所示:表2:變壓器各側(cè)有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)各側(cè)數(shù)據(jù)11KV數(shù)據(jù)名稱(chēng)110KV變壓器額定電流電流互感器接線方式電流互感器計(jì)算值選擇電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比?31500?_= = = 165.3V 3? V3 X 1100V 3? v3 X 165.3286? .?5 =5= V30031500? =? ?TV3 X 111653“?.? 20005520005電流互感器二次回路額定電流（A）V 3? 3 X 165.3?= = 4.77.? 60?=?.? 1653?.? 4004.13從上表中可以看出，1211 ,故取110kv側(cè)作為基本側(cè)，平衡繞組 Wb1接基本側(cè)，平衡繞組 Wb2接 10K

28、V側(cè)。（2）、計(jì)算差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)動(dòng)作電流，保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流按下列條 件選取1）躲過(guò)外部短路時(shí)最大不平衡電流:? = ?& X(?t X?rr + ?+ ?(?)ax?= |1?X ? v3 X ?20.05lp 1.3* (1*0.1 0.05 0.05)*121413156.7A2）躲過(guò)勵(lì)磁涌流條件：? = ? x?.?= 1.3 X 1653.32 = 2149.32（A）3）躲過(guò)二次回路斷線不應(yīng)動(dòng)作條件：lp 3156.7A? = ?備 X ?.? 1.3 X 1653.32 = 2149.32 (A)選取條件中最大值作為基本側(cè)差動(dòng)保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流,求得差動(dòng)繼電器基本側(cè)的動(dòng)作電

29、流為:I op.rI op KconKta3156.7*14007.89A、確定BCH-2型差動(dòng)繼電器的各繞組匝數(shù)，該繼電器在保持Wk/Wk=2時(shí)，其動(dòng)作匝數(shù)為:WopANop. r心7.6匝7.89取為8匝選取差動(dòng)繞組整定匝數(shù)Wd.est=7匝，平衡繞組1整定匝數(shù) Wb1.est=1匝，故:平衡繞組2的計(jì)算匝數(shù)為:?2= ：?_ 4.77?=?4.13X8 -7 = 2.24(匝)取平衡繞組2的整定匝數(shù) Wb2.set=2匝，則:Wb2Wb2.setWb2Wd .set2.24 22.24 70.0260.05確定短路繞組，選取C1-C2插孔擰入螺釘，接通短路繞組(4)、靈敏系數(shù)校驗(yàn)。折算到

30、110kv側(cè)的10kv側(cè)最小運(yùn)行方式三相短路電流為(3)1 K3.min(3)K3.minKav10092115/10.5921.4 A流入繼電器的二相短路電流為:I K?r乂仝込 3*9212Kta”26023A110kv側(cè)BCH-2型差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流為:ANop% .set Vb2.set607 26.67 A差動(dòng)保護(hù)裝置最小靈敏系數(shù)為:IK (2)丨 K3.rK s. minI op. r236.673.452故符合要求4.2后備保護(hù)：421定時(shí)限過(guò)電流保護(hù):?= V 3?31.5MVA?= 165.3(?)V 3?110?x V3令? ?= ?，則:?.?= ?/ ?.? 2 X

31、165.3 =330.66?為1.3?t =豆？?.?AX=阪 X 330.66505.71歸算至互感器二次側(cè):?t r = V3丄？?=? V3丄 X 505.71?a 6014.6靈敏度校驗(yàn)（遠(yuǎn)后備保護(hù)）：KsenI KLI set8740*10.5/115505.711.5781.2(合格)零序過(guò)電流保護(hù):以短路點(diǎn)K3位計(jì)算的點(diǎn):最大正（負(fù)）序阻抗:+ ?1(2)?) E = ?2).?+ ?1(2)?1)匸=24.04 + 4 + 44.1=72.14最小零序阻抗:?0) E = ?0).?+ ?1(0) + ?1(0) ?1) e = 72.12 + 4+ 44.1 = 120.22兩相零序接地電流:?EX ?E + ?E?E X?(?E 化 + ?E + ?E72.12(1.1)115?/ V3?(0) = 72 12 , 72.12 X 120.22 X 72.12 + 120.22 = 212.58(?) 72