110(35)10KV電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

摘

要電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，為了供電的可靠性和系統(tǒng)正常運(yùn)行，就必須視其容量的大小、電壓的高低和重要程度，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置。本設(shè)計(jì)結(jié)合電力變壓器運(yùn)行中的故障，分析了電力變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)及過(guò)電流保護(hù)等繼電保護(hù)裝置配置原則和設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：電力變壓器繼電保護(hù)裝置保護(hù)配置

Abstractveryimportantinpowersystem,powercomponentsinordersupplyreliabilitysystemnormalseetheofitscapacity,voltageimportantofonanyaccount,setupcorrespondingrelayprotectiontooperationoffaultlongitudinaldifferentialover-currentrelyprincipleandKeywords:PowertransformerRelayprotectiondeviceProtectionconfiguration

目

錄1概述...................................................................11.1變壓器的基本概......................................................11.2變壓器的故障和不正常運(yùn)行狀..........................................11.3變壓器的保護(hù)配......................................................12110/35/10KV電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)......................................32.1設(shè)計(jì)基本資..........................................................32.2本系統(tǒng)故障分........................................................32.3本設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置原理概述............................................43短路電流計(jì)算和繼電保護(hù)設(shè)計(jì)整定..........................................93.1初始數(shù)..............................................................93.2設(shè)計(jì)計(jì)..............................................................93.3保護(hù)配置圖..........................................................16總致

結(jié).................................................錯(cuò)誤未定義簽。謝.................................................錯(cuò)誤未定義簽。參考文獻(xiàn)................................................................18

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)1概述電力變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來(lái)將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。當(dāng)一次繞組通以交流電時(shí)，就產(chǎn)生交變的磁通，交變的磁通通過(guò)鐵芯導(dǎo)磁作用，就在二次繞組中感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。二次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低與一二次繞組匝數(shù)的多少有關(guān)，即電壓大小與匝數(shù)成正比。主要作用是傳輸電能因此額定容量是它的主要參數(shù)額定容量是一個(gè)表現(xiàn)功率的慣用，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或表示，當(dāng)對(duì)變壓器施加額定電壓時(shí)，根據(jù)它來(lái)確定在規(guī)定條件下不超過(guò)溫升限值的額定電流。電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，在發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)中起著提高電壓以便于遠(yuǎn)距離輸送電能以及降低電壓給負(fù)荷供電等關(guān)鍵作用其故障對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響，同時(shí)大容量的電力變壓器本身也是十分貴重的設(shè)備。因此應(yīng)根據(jù)變壓器容量和電壓等級(jí)及其重要程度設(shè)性能良好作可靠的繼電保護(hù)裝置。電力變壓器主要由鐵心及繞在鐵心上的繞組構(gòu)成。為保證各繞組之間的絕緣，以及鐵心、繞組的散熱需要，將鐵心及繞組置于裝有變壓器油的油箱中。而變壓器各繞組的兩端則通過(guò)絕緣套管引到變壓器的殼體之外。1.變壓器的故障變壓器的故障可分為油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障兩類。油箱內(nèi)的故障包括各相繞組之間發(fā)生的相間短路單相繞組通過(guò)外殼發(fā)生的單相接地短路、單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路以及鐵心燒損等故障。變壓器油箱內(nèi)的故障產(chǎn)生的電弧，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈汽化，從而可能引起油箱的爆炸，因此，這些故障應(yīng)該盡快加以切除油箱外部故障指的是絕緣套管及其引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路故障等。2.變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要包括變壓器外部短路故障引起的過(guò)電流負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷、風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等。對(duì)于中性點(diǎn)非直接接地運(yùn)行的變壓器，外部接地短路時(shí)可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓，威脅變壓器的絕緣。對(duì)于大容量變壓器，因鐵心額定工作磁通密度與飽和磁通密度比較接近，所以當(dāng)外部電壓過(guò)高或頻率降低時(shí)容易發(fā)生過(guò)勵(lì)磁。根據(jù)上述故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，變壓器應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)。1.瓦斯保護(hù)1

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)瓦斯保護(hù)反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作它可防御變壓器油箱內(nèi)的各種短路故障和油面的降低，且具有很高的靈敏度。瓦斯保護(hù)有重、輕之分，一般重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)的斷路器，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。容量在及以上的油浸式變壓器400kVA以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。同樣對(duì)帶負(fù)荷調(diào)壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。2.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和電流保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和電流保護(hù)可用于防御變壓器繞組和引出線的各種相間短路故障繞組匝間短路故障以及中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地故障縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)不能反映繞組匝數(shù)很少的匝間短路故障，油面降低等，因此存在一定的保護(hù)死區(qū)。而瓦斯保護(hù)不能反映油箱外部的短路故障。因此，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)共同構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。當(dāng)上述保護(hù)動(dòng)作后，均應(yīng)跳開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。3.反映外部相間短路故障的后備保護(hù)對(duì)于外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，同時(shí)作為變壓器瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)，可采用的保護(hù)有過(guò)電流保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)、負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)以及阻抗保護(hù)等。4.反映外部接地短路故障的后備保護(hù)對(duì)中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，由外部接地短路引起過(guò)電流時(shí)，如變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。零序電流保護(hù)可由兩端組成，每段可各帶兩個(gè)時(shí)限，并均以較短的時(shí)限動(dòng)作于縮小故障影響范圍，或動(dòng)作于本側(cè)斷路器，以較長(zhǎng)的時(shí)限動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。5.過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)400kVA以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，或單獨(dú)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)負(fù)荷保護(hù)經(jīng)延時(shí)作用于信號(hào)。對(duì)于無(wú)人值守的變電站，必要時(shí)過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于自動(dòng)減負(fù)荷或跳閘。6.過(guò)勵(lì)磁保護(hù)超高壓大型變壓器需要裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)由于變壓器鐵心中的磁通密度與電壓和頻率內(nèi)的比值U/f成正比，因此當(dāng)電壓升高和頻率降低時(shí)會(huì)引起變壓器過(guò)勵(lì)磁，使得勵(lì)磁電流增大，造成鐵損耗增加，鐵心和繞組溫度升高，嚴(yán)重時(shí)要造成局部變形和損傷周?chē)慕^緣介質(zhì)。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)反映于實(shí)際工作磁密和額定工作磁密之比而動(dòng)作。在變壓器允許的過(guò)勵(lì)磁范圍內(nèi)，過(guò)勵(lì)磁保護(hù)作用于信號(hào)，當(dāng)過(guò)勵(lì)磁超過(guò)允許值時(shí)可動(dòng)作于跳閘。7.其他非電量保護(hù)除了上述反應(yīng)電氣量特征的保護(hù)之外，變壓器通常還裝設(shè)反應(yīng)油箱內(nèi)油、氣、溫度等特征的非電量保護(hù)，主要包括變壓器本體和有載調(diào)壓部分的油溫保護(hù)、變壓器的壓力釋放保護(hù)、變壓器帶負(fù)荷后起動(dòng)風(fēng)冷的保護(hù)、過(guò)載閉鎖帶負(fù)荷調(diào)壓的保護(hù)等。2

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)2110/35/10KV力壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)某變電所的電氣主接線如圖所示已知兩臺(tái)變壓器均為三繞組浸式強(qiáng)迫風(fēng)冷、分級(jí)絕緣，其參數(shù)：31.5MVA，電壓2.5%/2.5%kV，接線：NY/y/d(Yy。短路電壓N

(%)UHM

H,L

(%)

ML

(%)。兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，110kV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)如圖所示。圖變電所電氣主接線圖本設(shè)計(jì)中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及高壓側(cè)中性點(diǎn)接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來(lái)講，其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。變壓器的外部故障常見(jiàn)的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。變壓器的不正常運(yùn)行過(guò)負(fù)荷由于外部短路引起的過(guò)電流油溫上升及油面下降、產(chǎn)生氣體等故障都有可能會(huì)讓繼電保護(hù)動(dòng)作。3

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)2.3.1縱差動(dòng)保護(hù)三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原理是按循環(huán)電流原理構(gòu)成的正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，三繞組變壓器三側(cè)電流向量和（折算至同一電壓等級(jí)）為零。它可能是一側(cè)流入另兩側(cè)流出，也可能由兩側(cè)流入，而從第三側(cè)流出。所以，若將任何兩側(cè)電流相加再和第三側(cè)電流相比較，就構(gòu)成三繞組變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)。其原理接線如圖所示。當(dāng)正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，若不平衡電流忽略不計(jì)，則流入繼電器的電流為零?？梢?jiàn)在正常及區(qū)外短路時(shí)，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，而發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，保護(hù)將靈敏動(dòng)作。為保證三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)的可靠性和靈敏性，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)（1）各側(cè)電流互感器的變比應(yīng)統(tǒng)一按變壓器最大額定容量來(lái)選擇。（）外部短路時(shí)的三繞組變壓器比雙繞組變壓器的不平衡電流大，宜采用帶制動(dòng)特性的BCH-1型差動(dòng)繼電器，BCH-1型仍不滿足靈敏度要求，可采用二次諧波制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)。（3）為解決實(shí)際變比與計(jì)算變比不一致而引起的不平衡電流，以保證每?jī)蓚?cè)線圈之間的平衡，對(duì)BCH-1型差動(dòng)保護(hù)，應(yīng)將兩組平衡線圈分別接在二次電流較小的兩側(cè)。圖三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)單相原理圖本設(shè)計(jì)采用較經(jīng)濟(jì)的型帶有速飽和變流器的繼電器以提高保護(hù)裝置的勵(lì)磁涌流的能力。2.3.2變壓器瓦斯保護(hù)變壓器瓦斯保護(hù)的主要元件就是瓦斯繼電器變壓器瓦斯保護(hù)是利用安裝在變壓器4

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)油箱與油枕間的瓦斯繼電器來(lái)判別變壓器內(nèi)部故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。其原理接線圖如圖3-2.圖中：瓦斯繼電器KG的上觸點(diǎn)接至信號(hào)，為輕瓦斯保護(hù)；下觸點(diǎn)為重瓦斯保護(hù)，經(jīng)信號(hào)繼電器KS連接片XE起動(dòng)出口中間繼電器KOMKOM的兩對(duì)觸點(diǎn)閉合后分別使斷路器QF1、QF2、跳閘線圈勵(lì)磁。跳開(kāi)變壓器兩側(cè)斷路器，即直流+KGKSXEKOM直流-，起動(dòng)KOM直流+KOMQF1YT

直流-，跳開(kāi)斷路器QF1。直流+KOMQF2YT直流-，跳開(kāi)斷路器QF2。再有，連接片XE也可接至電阻R，使重瓦斯保護(hù)不跳閘而只發(fā)信號(hào)。圖變壓器瓦斯保護(hù)原理接線圖2.3.3平行雙回線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)平行雙回線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)是通過(guò)比較兩線路的電流相位和數(shù)值相同與否鑒別發(fā)生的故障，由電流起動(dòng)元件、功率方向元件和出口執(zhí)行元件組成，電流起動(dòng)元件用以判斷線路是否發(fā)生故障，功率方向元件用以判斷哪回線路發(fā)生故障，雙回線路運(yùn)行時(shí)能保證有選擇的動(dòng)作該保護(hù)動(dòng)作時(shí)間由于橫聯(lián)保護(hù)在相繼動(dòng)作區(qū)內(nèi)短路時(shí)切除故障的時(shí)間將延長(zhǎng)一倍，故加裝一套三段式電流保護(hù)，作為后備保護(hù)。2.3.4復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生不對(duì)稱故障，系統(tǒng)出現(xiàn)負(fù)序電壓，負(fù)序過(guò)濾器有電壓輸出使繼電器常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，欠壓繼電器8失壓，常閉觸點(diǎn)閉合，接通中間繼電器9，若電流繼電器45、6任何一個(gè)動(dòng)作，則啟動(dòng)時(shí)間繼電10，經(jīng)過(guò)整定時(shí)限后，跳開(kāi)兩側(cè)斷路5

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)器。在對(duì)稱短路情況下，電壓繼電7不啟動(dòng)，但欠壓繼電器8因電壓降低，常閉觸點(diǎn)接通，保護(hù)啟動(dòng)。負(fù)序電壓整定值，可取額定電壓6%；電流整定值，可取大于變壓器額定電流，但不必大于最大電流（例如并聯(lián)運(yùn)行的變壓器斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)圖復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)原理圖2.3.5變壓器中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)工作原理目前大電流接地系統(tǒng)普遍采用分級(jí)絕緣的變壓器當(dāng)變電站有兩臺(tái)及以上的分級(jí)絕緣的變壓器并列運(yùn)行時(shí)，通常只考慮一部分變壓器中性點(diǎn)接地，而另一部分變壓器的中性點(diǎn)則經(jīng)間隙接地運(yùn)行，以防止故障過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)電壓破壞變壓器的絕緣。為保證接地點(diǎn)數(shù)目的穩(wěn)定接地變壓器退出運(yùn)行時(shí)將經(jīng)間隙接地的變壓器轉(zhuǎn)為接地運(yùn)行。由此可見(jiàn)并列運(yùn)行的分級(jí)絕緣的變壓器同時(shí)存在接地和經(jīng)間隙接地兩種運(yùn)行方式為此應(yīng)配置中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)這兩種保護(hù)的原理接線如圖E-127所示中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)：中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)一般分為兩段，第一段由電流繼電器1、時(shí)間繼電器2、信號(hào)繼電器及壓板4組成，其定值與出線的接地保護(hù)第一段相配合，0.5s切母聯(lián)斷路器。第二段由電流繼電器5、時(shí)間繼電器6、信號(hào)繼電器7和8壓板9和10等元件組成定值與出線接地保護(hù)的最后一段相配合，以短延時(shí)切除母聯(lián)斷路器及主變壓器高壓側(cè)斷路器，長(zhǎng)延時(shí)切除主變壓器三側(cè)斷路器。中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)：當(dāng)變電站的母線或線路發(fā)生接地短路，若故障元件的保護(hù)拒動(dòng)，則中性點(diǎn)接地變壓器的零序電流保護(hù)動(dòng)作將母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，如故障點(diǎn)在中性點(diǎn)經(jīng)間隙接地的變壓器所在的系統(tǒng)中，此局部系統(tǒng)變成中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，此時(shí)中性點(diǎn)的電位將升至相電壓，分級(jí)絕緣變壓器的絕緣會(huì)遭到破壞，中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的任務(wù)就是在中性點(diǎn)電壓升高至危及中性點(diǎn)絕緣之前，可靠地將變壓器切除，以保證變壓器的絕緣6

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)不受破壞。間隙接地保護(hù)包括零序電流保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù)，兩種保護(hù)互為備用。零序電流保護(hù)由電流繼電器12時(shí)間繼電器13、信號(hào)繼電器14和壓板組成。一次啟動(dòng)電流通常取100A左右，時(shí)間取0.5s。110kV壓器中性點(diǎn)放電間隙長(zhǎng)度根據(jù)其絕緣可取115~158mm擊穿電壓可?。ㄓ行е敌渣c(diǎn)電壓超過(guò)擊穿電（還沒(méi)有達(dá)到危及變壓器中性點(diǎn)絕緣的電壓）時(shí)，間隙擊穿，中性點(diǎn)有零序電流通過(guò)，保護(hù)啟動(dòng)后，經(jīng)0.5s延時(shí)切變壓器三側(cè)斷路器。零序電壓保護(hù)由過(guò)電壓繼電器、時(shí)間繼電器17、信號(hào)繼電器18及壓板19組成，電壓定植按躲過(guò)接地故障母線上出現(xiàn)的最高零序電壓整定110kV系統(tǒng)一般取150V；當(dāng)接地點(diǎn)的選擇有困難、接地故障母線3Uo電壓較高時(shí)，也可整定為，動(dòng)作時(shí)間取0.5s。圖變壓器中性點(diǎn)直接接地零序電流保護(hù)和中性點(diǎn)間隙接地保護(hù)的原理接線圖2.3.6過(guò)電流保護(hù)的構(gòu)成及工作原理三繞組變壓器外部故障時(shí)，其過(guò)電流保護(hù)應(yīng)有選擇性地?cái)嚅_(kāi)故障側(cè)斷路器。而使其余兩側(cè)繼續(xù)正常運(yùn)行，為此，應(yīng)按如下原則來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。（1）對(duì)單側(cè)電源三繞組變壓器（如E-111所示應(yīng)裝設(shè)兩套過(guò)電流保護(hù)。一套裝于負(fù)荷側(cè)，如繞組ⅠⅡⅢ，其動(dòng)作時(shí)限Ⅲ最小，保護(hù)動(dòng)作僅跳開(kāi)。另一套裝在電源側(cè)，如繞組Ⅰ，它設(shè)兩級(jí)時(shí)限t和tⅡ，tⅡ=tⅢ+Δt，用以切除QF2；tⅠ=tⅡ+Δt，用以切除高、中、低三側(cè)斷路器。（2）對(duì)兩端或三端電源的變壓器，三側(cè)均應(yīng)設(shè)過(guò)電流保護(hù)，并根據(jù)計(jì)算值在動(dòng)作時(shí)限小的電源側(cè)加裝方向元件，以保證動(dòng)作的選擇性。7

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)圖單電源三繞組過(guò)電流保護(hù)原理接線圖

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)3短路電流計(jì)算和繼保護(hù)設(shè)計(jì)整定某變電所的電氣主接線如圖所示。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)：MVA，電壓2.5%/2.5%kV，N接線：Y//(Y//。短壓UN

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(%)17;U

ML

(%)6。兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，110kV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)如圖所示。圖變電所主接線圖用標(biāo)幺值計(jì)算短路電流參數(shù)，確定短路計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算短路電流值。3.2.1畫(huà)出短路等值電路9

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)圖計(jì)算各元件電抗參數(shù)，取基準(zhǔn)容量

短路等值電路圖S，基準(zhǔn)電壓為U

d

，U

d2

37，基準(zhǔn)電流為：

I

d

3

5500A，I

2

337

1560A（1）計(jì)算電源系統(tǒng)基準(zhǔn)電抗的標(biāo)幺值

s.min

k.

100，1000

s.

dk.min

100500

（2）變壓器各側(cè)阻抗標(biāo)幺值

k

10.510.75

k2k3

1212

.

U01d0.3413100STN10

2.2.

.T.

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)U0S0.25100S10031.5TNU0S1003d0.1984100S31.5TN（3）線路的基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值ll11

U2

1000.410.52

l

l2

U

1000.45.4422

l

l

l

U

1000.43723.2.2短路電流計(jì)算由主接線分析可知，變壓器的主保護(hù)為一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行為保護(hù)的計(jì)算方式，保護(hù)時(shí)，變壓器后備保護(hù)作保護(hù)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，要校驗(yàn)、k4兩點(diǎn)的靈敏系數(shù)，因此，除需要計(jì)算、k2兩點(diǎn)最大、最小運(yùn)行方式短路電流外，還需計(jì)k3、k4兩點(diǎn)的最小短路電流。（1）k1點(diǎn)短路電流計(jì)算I

(1.

X

Ik

0.1984

8597I

(3)

X

Ik1).max

0.20.34130.1984I

(min

32

I

1.min

0.8666439A（2）求k2點(diǎn)短路電流I

(3)

X

I2k

0.1I

(1.min

I0.34130.00790.5334（3）求k3點(diǎn)短路電流I

(2)

I2Xk

156015600.340.00791.556411

110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)（4）求k4點(diǎn)短路電流I

)4.min

0.866IXk4).max

A7.2566.082（5）求K5點(diǎn)短路電流I

)

6650664761X3428ax3.2.3保護(hù)裝置的配置序號(hào)12345

表變壓器保護(hù)裝置的配置保護(hù)名稱縱差保護(hù)110kV復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)35kV側(cè)向過(guò)流保護(hù)110kV零序過(guò)電流保護(hù)氣體保護(hù)

選擇繼電器型號(hào)BCH—1DY—，DL11，DY—25LG—11DL—11DL—QJ—3.2.4各保護(hù)裝置的整定計(jì)算1、縱差保護(hù)的整定計(jì)算（1）計(jì)算變壓器差動(dòng)臂中電流，由表算可知，110kV差動(dòng)臂中的電流最大，故110kV側(cè)為計(jì)算的基本側(cè)。表3.2計(jì)算果名稱額定電壓（）

110

變壓器各側(cè)數(shù)據(jù)38.511變壓器的額定電流A)

315003110

165

315003

315003

TA接線方式

11

11

選擇TA的標(biāo)準(zhǔn)變比

600

200

2000差動(dòng)臂中的電流（）

360

4.75

3473200

1650400

（2）確定制動(dòng)繞組的接線方式，制動(dòng)繞組接38.5kV側(cè)，因?yàn)?，該?cè)的外部發(fā)生故障時(shí)，穿越變壓器的短路電流很大。12

I110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)I（3）計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的一側(cè)動(dòng)作電流。1）按躲過(guò)110kV外部故障的最大不平衡電流整定，即IKKessrelst.max0.050.325785255AI

kl.

I

klav

A2）按躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流計(jì)算，即I

KIrel.H

2483）按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線，即I

KIrelTN.H

A4取上述各條件中最大的作為基本側(cè)一次動(dòng)作電流即I本側(cè)動(dòng)作電流為

255,動(dòng)繼電器基I

op.r

IH

325560

A確定差動(dòng)繞組匝數(shù)

60匝I.r取整定匝

op

匝則繼電器動(dòng)作電流為I

.r

7.5A保護(hù)裝置實(shí)際動(dòng)作電流為：I

7.5

A。5）制動(dòng)系數(shù)計(jì)算。由于系單側(cè)電源，故制動(dòng)系數(shù)計(jì)算為K

res

K

rel

KKst

err

=0.10.050.029)0.3636）校驗(yàn)靈敏系數(shù)k1點(diǎn)最小短路電流折算到基本側(cè)為I

1.

.min58810.95則靈敏性Kmin

135.2

2.05滿足要求。2、110kV側(cè)復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算（1）電流元件的動(dòng)作電流13

TNminTN110/35/10KV力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)TNminTNI

set

1.3relI1650.85I.r

A（2）按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)的電壓整定當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器低壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為

set

N

66，KV當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器高壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為U

U

N

KV（3）按躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定低電壓繼電器的動(dòng)作電壓按（2）條件整定，并取最小值。（4）負(fù)序電壓元件的動(dòng)作電壓U

op

2

6KV，取10（5）校驗(yàn)靈敏系數(shù)

.min

I

1.minIop

5882.33作11kV線路后備保護(hù)

min

I

4.minIop

596

滿足要求。電壓元件裝設(shè)在11kV側(cè)，故僅需校驗(yàn)作為線路的后備保護(hù)即可K

min

7011000077000滿足要求。1546980需要說(shuō)明，若110kV側(cè)僅采用單獨(dú)過(guò)電流保護(hù)，I

504.7，靈敏系數(shù)1.17不滿足要求這正說(shuō)明采用復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)流保護(hù)可提504.7高保護(hù)的靈敏性。3、38.5kV側(cè)方向過(guò)流保護(hù)功率方向元件的動(dòng)作方向