電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

1、.wd 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 系電氣工程學(xué)院_專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化_學(xué)生姓名 冉金周_學(xué)生學(xué)號(hào) 2021511057_指導(dǎo)教師 張祥軍 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 2021.6.12-2021.6.23_教師評(píng)語(yǔ)教師簽名：日期：成績(jī)?cè)u(píng)定備注課程設(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)生承受專(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)一步穩(wěn)固所學(xué)理論知識(shí)，并利用所學(xué)知識(shí)解決設(shè)計(jì)中的一些根本問(wèn)題，培養(yǎng)和提高學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算，識(shí)圖、繪圖，以及查閱、使用有

2、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)展畢業(yè)設(shè)計(jì)和從事實(shí)際工作奠定根底。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、主要內(nèi)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)工程名稱(chēng)教學(xué)時(shí)數(shù)機(jī)動(dòng)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，借閱參考資料等62繼電保護(hù)概述，主

3、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)442周2、原始數(shù)據(jù)某變電所電氣主接線(xiàn)如圖1所示，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：SN=31.5MVA；電壓為11042538.522511 kV；接線(xiàn)為YN/y/d11Y0/y/-12-11；短路電壓UHM%=10.5，UHL%=17，UML(%)=6。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，假設(shè)只有一臺(tái)運(yùn)行，那么運(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(xiàn)圖，要考慮兩條6.5km長(zhǎng)

4、的110kV高壓線(xiàn)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)展設(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(xiàn)路的遠(yuǎn)后備保護(hù)。圖1 主接線(xiàn)圖注：學(xué)號(hào)尾號(hào)為1、2、3的同學(xué)，用圖中Skmax=1010MVA，Skmin=510 MVA進(jìn)展計(jì)算；學(xué)號(hào)尾號(hào)為4、5、6的同學(xué)，用圖中Skmax=1100MVA，Skmin=520 MVA進(jìn)展計(jì)算；學(xué)號(hào)尾號(hào)為7、8、9、0的同學(xué)，用圖中Skmax=1110MVA，Skmin=550 MVA進(jìn)展計(jì)算。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)展；教室由學(xué)院指定

5、。設(shè)計(jì)、答疑及辯論考核地點(diǎn)：某教室另行通知。辯論考核時(shí)間在第二設(shè)計(jì)周最后一天進(jìn)展。四、設(shè)計(jì)要求1、了解相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)。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)內(nèi)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)。6、扎實(shí)掌握課程的根本理論和根

6、本知識(shí)，概念清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，(設(shè)備或裝置等)構(gòu)造設(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)標(biāo)準(zhǔn)。7、在設(shè)計(jì)周內(nèi)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，圖紙一張A3號(hào)，CAD繪制。五、成績(jī)?cè)u(píng)定1、考核方式：考察2、成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)考核20%，辯論考核占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(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)?，劉介才編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，2021年。2?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理?，朱雪凌主編，中國(guó)電力出版社出版，2021年。3?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)?，張明君、王延平、梅彥平主編，人民郵電出版社出版，202

7、1年。4?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)?，張保會(huì)、尹項(xiàng)根主編，中國(guó)電力出版社出版，2021年。5?供電系統(tǒng)繼電保護(hù)?，李晶、路文梅主編，中國(guó)電力出版社出版，2021年。6?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)?，韓笑主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，2021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)出版社。8.電力設(shè)備選型手冊(cè)上、中、下，中國(guó)水利水電出版社。9.電氣工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣二次局部，中國(guó)水利水電出版社。摘要繼電保護(hù)是保障電力設(shè)備平安和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的最根本、最重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例說(shuō)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

8、定計(jì)算，是保證電網(wǎng)平安穩(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)主要包括了六大局部，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)展綜合評(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)的不斷開(kāi)展和平安穩(wěn)定運(yùn)行，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開(kāi)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)

9、繼電保護(hù)和平安自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、平安性、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，以到達(dá)保證電網(wǎng)平安經(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)地將故障局部從系統(tǒng)中切除，從而保證電力設(shè)備平安和限制故障涉及范圍，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)平安供電的影響，從而滿(mǎn)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)的平安水平。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)的概述21.1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的根本概念21.1.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的根本任務(wù)21

10、.2 對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求21.2.1對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求21.3 繼電保護(hù)的組成及根本原理41.2.2繼電保護(hù)的組成 41.2.3繼電保護(hù)的根本原理5第二章 變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原那么52.1變壓器的故障類(lèi)型、不正常運(yùn)行狀態(tài)52.1.1變壓器的故障類(lèi)型52.1.2變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)62.2變壓器配置的保護(hù)62.2.1變壓器配置的保護(hù)62.2.2變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原那么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)114.1主保護(hù)：114.1.1瓦斯保護(hù)氣體保護(hù)：114.1.2縱差保護(hù)計(jì)算主保護(hù)：124.2后備保護(hù):144.2.1定

11、時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：144.2.2零序過(guò)電流保護(hù)：154.2.3過(guò)負(fù)荷保護(hù)：16總結(jié)17參考文獻(xiàn)18引言繼電保護(hù)是保障電力設(shè)備平安和防止及限制電力系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的最根本、最重要、最有效的技術(shù)手段。許多實(shí)例說(shuō)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)平安穩(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)主要包括了六大局部，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)展綜合評(píng)價(jià)。其中短路電流的

12、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)的不斷開(kāi)展和平安穩(wěn)定運(yùn)行，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)開(kāi)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)和平安自動(dòng)裝置應(yīng)符合可靠性、平安性、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，以到達(dá)保證電網(wǎng)平安經(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)地將故障局部從系統(tǒng)中切除，從而保證電力設(shè)備平安和限制

13、故障涉及范圍，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)平安供電的影響，從而滿(mǎn)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)的平安水平。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1.1.1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的根本概念研究電力系統(tǒng)故障和危及平安運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其開(kāi)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(xiàn)路等，使之免遭損害，所以沿稱(chēng)繼電保護(hù)。1.1.2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的根本任務(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)域內(nèi)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、，以減輕或防止設(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1.2.1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(mǎn)足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)根本要求。對(duì)于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足四個(gè)根本要求，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)根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(xiàn)路本身保護(hù)且出故障，當(dāng)故障設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線(xiàn)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(hù)在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低

15、設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，縮小故障涉及范圍，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)和不同構(gòu)造的電網(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(xiàn)路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反響能力。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。能滿(mǎn)足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不管短路點(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，都能正確反響動(dòng)作，即要求

16、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(xiàn)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)范圍內(nèi)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，那么不應(yīng)該誤動(dòng)作?？煽啃灾饕副Ｗo(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，那么保護(hù)的可靠性愈高。為保證可靠性，應(yīng)采用由

17、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)根本要求是設(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)的根底。這四個(gè)根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)的構(gòu)造和用戶(hù)的性質(zhì)，辯證地進(jìn)展統(tǒng)一。1.3繼電保護(hù)的組成及根本原理1.3.1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(xiàn)圈的一整套設(shè)備。圖1.1 繼電保護(hù)的組成測(cè)量局部：測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象輸入的有關(guān)電氣量，適當(dāng)處理后并與已給定

18、的整定值進(jìn)展比擬，根據(jù)比擬結(jié)果，給出邏輯信號(hào)。判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作。邏輯局部：根據(jù)測(cè)量局部的輸出，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)。 1.3.2繼電保護(hù)的根本原理繼電保護(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“內(nèi)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)置原那么2.1變壓器的故障類(lèi)型、不正常運(yùn)行狀態(tài)2.1.1變壓器的故障類(lèi)型以故障點(diǎn)的位置對(duì)故障進(jìn)

19、展分類(lèi)，變壓器的故障可分為油箱內(nèi)的故障和油箱外的故障。1.油箱內(nèi)的故障指的是變壓器油箱內(nèi)各側(cè)繞組之間發(fā)生的相間短路、同相局部繞組中發(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(xiàn)上的故障，主要有各種相間短路和接地短路。2.1.2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擬接近，所以當(dāng)系

20、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)2.2.1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)及構(gòu)造特點(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。2.2.2變壓器繼電保護(hù)設(shè)置原那么1.氣體保護(hù)：對(duì)于0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MV

21、A及以上的車(chē)間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)安裝氣體保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)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(chǎng)用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，以及10MVA及以下廠(chǎng)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(chǎng)用工作變壓器和并列運(yùn)行變壓器，以及10MVA及以上廠(chǎng)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)反映接地故障的零序電流保護(hù)。

22、對(duì)于只有局部變壓器中性點(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)變壓器溫度及油箱內(nèi)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短路電流計(jì)算1.等值電路：取=100MVA

23、,=115KV,=10.5KV，1計(jì)算電源系統(tǒng)基準(zhǔn)電抗的標(biāo)幺值：，2計(jì)算短路各側(cè)阻抗標(biāo)幺值：（3） 計(jì)算線(xiàn)路的基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值：2.短路電流計(jì)算：1求K3點(diǎn)短路電流：2求K4點(diǎn)短路電流：3求K2點(diǎn)短路電流：4求K1點(diǎn)短路電流：3.短路計(jì)算電流列表：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)：4.1.1 瓦斯保護(hù)氣體保護(hù)：瓦斯保護(hù)是變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的主保護(hù)。其中重瓦斯保護(hù)動(dòng)

24、作于跳閘，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。作為油箱內(nèi)各種故障保護(hù)，其靈敏度高，構(gòu)造簡(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)間內(nèi)油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。4.1.2 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，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)數(shù)據(jù)名稱(chēng)各側(cè)數(shù)據(jù)110KV11KV變壓器額定電流ITN.Y=STN3UN=3150031100=165.3ITN.Y=31500311=1653電流互感器接線(xiàn)方式Y(jié)電流互感器計(jì)算值KTA.d=3ITN.Y5=3165.35=2865KTA.d=

25、ITN.d5=20005選擇電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比300520005電流互感器二次回路額定電流AI1=3ITN.YKTA.d=3165.360=4.77I1=ITN.dKTA.y=1653400=4.13從上表中可以看出，I2I1，故取110kv側(cè)作為根本側(cè)，平衡繞組Wb1接根本側(cè)，平衡繞組Wb2接10KV側(cè)。（2） 、計(jì)算差動(dòng)保護(hù)根本側(cè)動(dòng)作電流，保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流按以下條件選取。1) 躲過(guò)外部短路時(shí)最大不平衡電流：Iop=KrelKstKerr+U+fsIL.max2fs=1-nTnTA13nTA2=0.052 躲過(guò)勵(lì)磁涌流條件：Iop=KrelITN.d=1.31653.32=2149.3

26、2A3) 躲過(guò)二次回路斷線(xiàn)不應(yīng)動(dòng)作條件：Iop=KrelIL.MAX=1.31653.32=2149.32A選取條件中最大值作為根本側(cè)差動(dòng)保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流，求得差動(dòng)繼電器根本側(cè)的動(dòng)作電流為：(3)、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：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：Wop.set=Wd.set+Wb1.set=8（匝）平衡繞組2的計(jì)算匝數(shù)為：Wb2=I1I2Wop.set-Wd.set=4.774.138-7=2.24(匝)取平衡繞組2的整定匝數(shù)Wb2.set=2匝，那么:確定短

27、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110kv側(cè)的10kv側(cè)最小運(yùn)行方式三相短路電流為：流入繼電器的二相短路電流為：110kv側(cè)BCH-2型差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流為：差動(dòng)保護(hù)裝置最小靈敏系數(shù)為：故符合要求。4.2后備保護(hù):4.2.1定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：SN=3UNININ=SN3UN=31.5MVA110KV3=165.3(A)令I(lǐng)L.MAX=IN，那么：IL.MAX=KSSIL.MAX=2165.3=330.66（A）Iset=KrelKreIL.MAX=1.30.85330.66=505.71（A）歸算至互感器二次側(cè)：Iset r=31KTAIset

28、=3160505.71=14.6（A）靈敏度校驗(yàn)遠(yuǎn)后備保護(hù)：4.2.2零序過(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：X(1)=XS2.MAX+XL1(2)+XT1(2)X1=24.04+4+44.1=72.14最小零序阻抗：X(0)=XS0.min+XL1(0)+XT1(0)X1=72.12+4+44.1=120.22兩相零序接地電流：IK(0)(1.1)=EX1+X2X0X2+X0X2X2+X0IK(0)(1.1)=115KV/372.12+72.12120.2272.12+120.2272.1272.12+120.22=212.58(A)3IK(0)(1.1)=637.74(A)單相接地短路電流：IK(0)(1)