繼電保護(hù)綜合設(shè)計(jì) 35KV降壓變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、繼繼電電保保護(hù)護(hù)綜綜合合設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 3 35 5k kv v 降降壓壓變變壓壓器器 繼繼電電保保護(hù)護(hù)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 學(xué)學(xué)校校名名稱稱： 青青島島大大學(xué)學(xué) 學(xué)學(xué)院院名名稱稱： 自自動動化化工工程程學(xué)學(xué)院院 專專業(yè)業(yè)班班級級： 電電氣氣 3 班班 學(xué)學(xué) 號號： 200940600259 姓姓 名名： 陳陳騰騰 2012 年年 9 月月 11 日日 摘摘 要要 本文從所給的系統(tǒng)電網(wǎng)圖著手，著重從繼電保護(hù)保護(hù)設(shè)計(jì)的要求、整定計(jì) 算、方式的選擇 3 個方面分析了 35kv 降壓變壓器繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)方法，并從差 動保護(hù)、瓦斯保護(hù)、過電流保護(hù)等來介紹線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中常用的主要保護(hù) 配置，從而得出合理的、可行的保護(hù)

2、方案，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和保護(hù)配置的基本要 求。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： 35kv 變壓器 繼電保護(hù) 設(shè)計(jì) 電網(wǎng)繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和電能質(zhì)量的重要自動裝置之一， 因此在規(guī)劃設(shè)計(jì)時，必須考慮可靠工作和快速切除故障的繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)的可能 性。對繼電保護(hù)的基本要求，可概括的分為可靠性、速動性、選擇性和靈敏性 等方面，它們之間聯(lián)系緊密，既矛盾統(tǒng)一。 為了保證可靠的切除故障，除了配備起主要作用的“主保護(hù)”外，還要配 備起后備作用的“后備保護(hù)” 。當(dāng)線路或電力設(shè)備發(fā)生故障時，主保護(hù)應(yīng)該最快 地把最靠近故障元件的斷路器跳開，一方面盡可能減少對故障元件的損壞，另 一方面把故障對電力系統(tǒng)的影響壓縮到最小可能的范圍

3、和程度。后備保護(hù)的作 用是當(dāng)主保護(hù)不能完成預(yù)定任務(wù)時，在靠近故障元件的最小可能范圍內(nèi)將故障 點(diǎn)斷開。 一、基本資料一、基本資料 本設(shè)計(jì)為 35kv 降壓變電所。主變?nèi)萘繛?8000kva，電壓等級為 35+2*2.5% /10kv。 35kv 供電系統(tǒng)圖,如圖： 系統(tǒng)參數(shù)：電源 i 短路容量為 200mva；電源短路容量為 250mva；最小短 路容量為最大的 80%；供電線路： l1=6km，l2=8km，線路阻抗： xl=0.4/km。 二、變壓器保護(hù)裝置的整定計(jì)算及選型二、變壓器保護(hù)裝置的整定計(jì)算及選型 1 1、變壓器有關(guān)參數(shù)、變壓器有關(guān)參數(shù) 變壓器各側(cè)有關(guān)數(shù)據(jù)變壓器各側(cè)有關(guān)數(shù)據(jù) 各側(cè)數(shù)

4、據(jù)各側(cè)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)名稱 35kv 高壓進(jìn)線高壓進(jìn)線35kv 高壓內(nèi)橋高壓內(nèi)橋10.5kv 側(cè)側(cè) 變壓器變壓器 的額定的額定 電流電流 a u s i n tn tn 9 . 263 3 2 1 1 a u s i n tn tn 97.131 3 1 2 a u s i n tn ntd 89.439 3 2 ct 的接的接 線線 方式方式 y ct 變比變比 的計(jì)算值的計(jì)算值 5 457 5 3 tny tad i k 5 229 5 3 tny tad i k 5 89.439 5 tnd yta i k 選擇選擇 ct 標(biāo)準(zhǔn)變比標(biāo)準(zhǔn)變比 kta1=500/5kta2=300/5kt

5、a3=600/5 ct 二次二次 聯(lián)接臂電聯(lián)接臂電 流流 a k i i tad tny 57 . 4 3 1 a k i i tad tny 81. 33 1 a k i i tay tnd 67 . 3 2 由上表知：i1i3i2，故選大者 35kv 側(cè)為基本側(cè)。平衡線圈 wbi接于 10.5kv 側(cè)，平衡線圈 wbii接于 35 高壓內(nèi)橋側(cè)。 該處電流互感器型號分別選擇： lzzjb6-10 型，一次側(cè)額定電流為 300a、500a、600a，準(zhǔn)確度級為 0.5/10p。 2、故障分析、故障分析 變壓器的外部故障常見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

6、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)行過負(fù)荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及油 位過低。 3 3、保護(hù)配置、保護(hù)配置 主保護(hù)：差動保護(hù)，作用是防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低 后備保護(hù)：過電流保護(hù)，作用是反應(yīng)變壓器外部相間故障，延時動作于跳閘 過負(fù)荷保護(hù)，作用是反應(yīng)由于過負(fù)荷而引起的過電流，動作于減負(fù) 荷 4 4、瓦斯保護(hù)（主保護(hù)）、瓦斯保護(hù)（主保護(hù)） （1）作用：用來反映變壓器內(nèi)部故障和油面降低，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部故障所產(chǎn) 生的氣體或油箱漏油而動作，其中重瓦斯保護(hù)動作于跳開變壓器各電源側(cè)斷路 器，輕瓦斯保護(hù)動作于信號。 （2）配置原則： 輕瓦斯保護(hù)

7、的動作于信號的輕瓦斯部分，通常按產(chǎn)生氣體的容積整定：對 于容量為 10mva 以上的變壓器，整定容積為 250300cm2 。 瓦斯保護(hù)動作于跳閘的重瓦斯部分，通常按氣體繼電器的油流速度整定。 （油流速度與變壓器的容量、接氣體繼電器導(dǎo)管的直徑、變壓器冷卻方式、氣 體繼電器形式有關(guān)） 。 （3）本設(shè)計(jì)中整定數(shù)值： 輕瓦斯保護(hù)的動作值按氣體容積為 250300cm2 整定，本設(shè)計(jì)采用 280 cm2。 重瓦斯保護(hù)的動作值按導(dǎo)油管的油流速度為 0.61.5cm2 整定，在本設(shè)計(jì)中采用 0.9 cm2。 （4）繼電器選型：瓦斯繼電器選用 fj3-80 型。 （5）瓦斯保護(hù)的接線原理圖如下： 5 5、過

8、電流保護(hù)（后備保護(hù)）、過電流保護(hù)（后備保護(hù)） 變壓器的過電流保護(hù)，用來保護(hù)變壓器外部短路時引起的過電流，同時又 可作為變壓器內(nèi)部短路時的后備保護(hù)。 a a、保護(hù)裝置裝在電源側(cè)。、保護(hù)裝置裝在電源側(cè)。保護(hù)動作后，斷開變壓器各側(cè)的斷路器。 （1）動作電流的整定： 按躲開變壓器的最大負(fù)荷電流來整定。 n re rel tl re rel op i k k i k k i 1max. )22 . 1 ( 式中：krel可靠系數(shù)，采用 1.3； kre返回系數(shù)，采用 0.85； 代入數(shù)據(jù)得: ai k k i tl re rel op 4 . 48493.2632 . 1 85 . 0 3 . 1 ma

9、x.1 繼電器的動作電流 ：ai k k i op ta wl kaop 84 . 4 4 . 484 5/500 1 . 電流繼電器的型號選擇電流繼電器的型號選擇：許繼 jl-150 型。 電流互感器的型號電流互感器的型號：lzzj9-10a3g 型。 （2）動作時限的整定： 按時限階梯原則整定，應(yīng)比下一級各引出線過電流保護(hù)動作時限最長者大 一個時限階梯。 sttt lt 5 . 35 . 03 max. 時間繼電器型號選擇：時間繼電器型號選擇：選用許繼 ss-60 型時間繼電器，其時間調(diào)整范圍為 0.253.5s。 （3）靈敏度校驗(yàn)： 近后備：靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在本線路末端，靈敏度系數(shù)不小于

10、1.5； 5 . 1602 . 1 4 .484 8 . 897 2 3 1 1 min . 2 )2( op k w s i ik k 遠(yuǎn)后備：靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在下一級線路末端，靈敏度系數(shù)不小于 1.2； 2 . 128 . 1 4 . 484 1 .718 2 3 1 1 min. 9 )2( op k w s i ik k 故靈敏度系數(shù)滿足要求。 b b、保護(hù)裝置裝在高壓內(nèi)橋側(cè)：、保護(hù)裝置裝在高壓內(nèi)橋側(cè)：保護(hù)動作時斷開高壓側(cè)橋斷路器和過電流 側(cè)的變壓器低壓側(cè)斷路器。 （1）動作電流的整定： 按躲開變壓器的最大負(fù)荷電流來整定。 n re rel tl re rel op i k k i k

11、k i 1max. )22 . 1 ( 代入數(shù)據(jù)得: ai k k i tl re rel op 2 . 24297.1312 . 1 85 . 0 3 . 1 max.1 繼電器的動作電流 ：ai k k i op ta wl kaop 42 . 2 2 . 242 5/500 1 . 電流繼電器的型號選擇電流繼電器的型號選擇：許繼 jl-150 型。 電流互感器的型號電流互感器的型號：lzzj9-10a3g 型。 (2)動作時限的整定： 按時限階梯原則整定，應(yīng)比下一級各引出線過電流保護(hù)動作時限最長者大 一個時限階梯。 sttt lt 35 . 05 . 2 max. 時間繼電器型號選擇：時

12、間繼電器型號選擇：選用許繼 ssj-10 型時間繼電器，其時間調(diào)整范圍為 0.253.5s。 (3)靈敏度校驗(yàn)： 近后備：靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在本線路末端，靈敏度系數(shù)不小于 1.5； 5 . 121 . 3 2 . 242 8 . 897 2 3 1 1 min . 2 )2( op k w s i ik k 遠(yuǎn)后備：靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在下一級線路末端，靈敏度系數(shù)不小于 1.2； 2 . 157. 2 2 . 242 1 . 718 2 3 1 1 min . 9 )2( op k w s i ik k 故靈敏度系數(shù)滿足要求。 c c、保護(hù)裝置裝在變壓器低壓側(cè)：、保護(hù)裝置裝在變壓器低壓側(cè)：動作時斷開變壓

13、器低壓側(cè)斷路器 （1）動作電流的整定： 按躲開變壓器的最大負(fù)荷電流來整定。 n re rel tl re rel op i k k i k k i 1max. )22 . 1 ( 代入數(shù)據(jù)得: ai k k i tl re rel op 3 . 80789.4392 . 1 85 . 0 3 . 1 max.1 繼電器的動作電流 ：ai k k i op ta wl kaop 07 . 8 3 . 807 5/500 1 . 電流繼電器的型號選擇電流繼電器的型號選擇：許繼 jl-150 型。 電流互感器的型號電流互感器的型號：lzzj9-10a3g 型。 (2)動作時限的整定： 按時限階梯原則

14、整定，應(yīng)比下一級各引出線過電流保護(hù)動作時限最長者大 一個時限階梯。 sttt lt 5 . 25 . 02 max. 時間繼電器型號選擇：時間繼電器型號選擇：選用 ss-60 型時間繼電器，其時間調(diào)整范圍為 0.253.5s。 (3)靈敏度校驗(yàn)： 近后備：靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在本線路末端，靈敏度系數(shù)不小于 1.5； 5 . 172 . 2 3 .807 2532 2 3 1 1 min. 9 )2( op k w s i ik k 故靈敏度系數(shù)滿足要求。 d d、保護(hù)裝置應(yīng)裝在變壓器低壓側(cè)：、保護(hù)裝置應(yīng)裝在變壓器低壓側(cè)：動作時斷開低壓側(cè)分段斷路器 （1）動作電流的整定： 按躲開變壓器的最大負(fù)荷電流來

15、整定。 max.tl re rel op i k k i 代入數(shù)據(jù)得: a u s i n il n il tl 6 . 392 103 1000 103 1000 103 1000 103 1200 103 2400 3 5 2 max. max. ai k k i tl re rel op 45.6006 .392 85. 0 3 . 1 max.1 繼電器的動作電流 ：ai k k i op ta wl kaop 00 . 6 45.600 5/500 1 . 電流繼電器的型號選擇電流繼電器的型號選擇：許繼 jl-150 型。 電流互感器的型號電流互感器的型號：lzzj9-10a3g 型

16、。 (2)動作時限的整定： 按時限階梯原則整定，應(yīng)比下一級各引出線過電流保護(hù)動作時限最長者大 一個時限階梯。 sttt lt 25 . 05 . 1 max. 時間繼電器型號選擇：時間繼電器型號選擇：選用許繼 ss-60 型時間繼電器，其時間調(diào)整范圍為 0.253.5s。 (3)靈敏度校驗(yàn)： 近后備：靈敏度校驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在本線路末端，靈敏度系數(shù)不小于 1.5； 5 . 156 . 3 45.600 2532 2 3 1 1 min . 9 )2( op k w s i ik k 故靈敏度系數(shù)滿足要求。 6 6、過負(fù)荷保護(hù)（后備保護(hù)）、過負(fù)荷保護(hù)（后備保護(hù)）安裝在電源側(cè) （1）動作電流的整定： 按躲過

17、變壓器的額定電流來整定。 ai k k i n re rel op 03.32693.263 85 . 0 05 . 1 11 繼電器動作電流：ai k k i op ta wl kaop 26 . 3 03.326 5/500 1 . 電流繼電器的型號選擇電流繼電器的型號選擇：許繼 jl-150 型。 電流互感器的型號電流互感器的型號：lzzj9-10a3g 型。 （2）動作時限的整定: 躲過電動機(jī)的自啟動時間，一般取 910s。 時間繼電器型號選擇：時間繼電器型號選擇：選用 ssj-20 型時間繼電器，其時限調(diào)整范圍為 2.510 秒。 三、設(shè)計(jì)總結(jié)三、設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這兩周的綜合課程設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以 及擴(kuò)大了專業(yè)知識面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力，正確使用技術(shù)資 料的能力。為進(jìn)一步成為優(yōu)秀的技術(shù)人員奠定基礎(chǔ)。這次課程設(shè)計(jì)首先使我鞏 固和加深專業(yè)知識面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力。其次通過大量參 數(shù)計(jì)算，鍛煉從事工程技術(shù)設(shè)計(jì)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的 計(jì)算方法。最后培養(yǎng)了參加手工實(shí)踐，進(jìn)行安裝，調(diào)試和運(yùn)行的能力。 通過這次設(shè)計(jì)，在獲得知識之余，還加強(qiáng)了個人的獨(dú)立提出問題、思考問 題、解決問題能力，從中得到了不少的收獲和心得。在思想方面上更加成熟， 個人