电力系统继电保护变压器课程设计

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1、电力系统继电保护课程设计报告电力系统继电保护课程设计指导教师评语报告（30）总成绩修改（40）平时（30）专业：电气工程及其自动化班级：电气091姓名：许刚学号：200909004指导教师：高锋阳兰州交通大学自动化与电气工程学院2012年7月7日8电力系统继电保护课程设计报告1设计原始资料1.1题目一台双绕组降压变压器的容量为20MVA，电压比为35±2×2.5%/6.6kV，采用Y，d11接线；采用BCH-2型继电器。求差动保护的动作电流。已知：6.6kV外部短路的最大三相短路电流为8237A,35

2、kV侧电流互感器变比为600/5，6.6kV侧电流互感器变比为1500/5,可靠系数Krel=1.3。试对变压器进行相关保护的设计。1.2要完成的内容对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。2保护方案设计2.1方案设计2.1.1主保护配置为了满足电力系统稳定性方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。瓦斯保护,变电所的主变压器和动力变压器，都是用变压器油作为绝缘和散热的。当变压器内部故障时，由于短路电流和电弧的作用，

3、故障点附近的绝缘物和变压器油分解而产生气体，同时由于气体的上升和压力的增大会引起油流的变化。利用这个特点构成的保护，叫做瓦斯保护。瓦斯保护主要由瓦斯继电器、信号继电器、保护出口继电器等构成，瓦斯继电器装在变压器油箱和油枕的连接管上。瓦斯继电器的上触点为轻瓦斯保护，由上开口杯控制，整定值为当瓦斯继电器内上部积聚250~300cm3气体时动作，动作后发信号。下触点为重瓦斯保护，由下开口杯控制，整定值为当油流速度达到0.6～1.0m/s时动作，动作值后一方面发信号，另一方面启动出口继电器，使其触点闭合，并通

4、过继电器本身的电流线圈自保持，一直到变压器各侧的断路器跳闸完成为止。纵差动保护,8电力系统继电保护课程设计报告电流纵差动保护不但能区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的优点。本设计中变压器主保护主要选电流纵差动保护，差动保护是变压器内部、套管及引出线上发生相间短路的主保护，同时也可以保护单相层间短路和接地短路，不需与其他保护配合，可无延时的切断内部短路，动作于变压器高低压两侧断路器跳闸。为了保证动作的选择性，差动保护动作电流应躲开外部短路电流时的最大不

5、平衡电流。2.1.2后备保护配置变压器的后备保护选择过电流保护和低电压启动的过电流保护。低电压启动的过电流保护主要是为了保护外部短路引起的变压器过电流，同时也可以作为变压器差动保护以及馈线保护的后备保护。变压器的不正常工作包括过负荷运行，对此配置过负荷保护。正常时，变压器不过负荷，电流小于整定值，过负荷保护不动作。当三相负荷对称时，可仅在一相装设过负荷保护。3整定计算3.1主保护的整定计算3.1.1差动保护动作电流计算值表1变压器各侧一、二次电流名称各侧数值额定电压（kV）356.6额定电流（A）电流

6、互感器接线△Y电流互感器变比120/1300/1二次电流（A）(1)躲过外部短路故障时的最大不平衡电流，整定计算式[1]Iset=KrelIunb.max(3.1)Iunb.max=(f+U+KnpKst)Ik.max(3.2)已知f=0.22，U=0.05，Knp=0.1，Kst=1，带入公式(3.2)得Iunb.max=（0.22+0.05+0.1×1×1）×82378电力系统继电保护课程设计报告=3048(A)Iset=1.3×1753=3962(A)(2)躲过变压器最大励磁涌流，整定式[1]I

7、set=KrelIN(3.3)已知Krel=1.3,=1，IN=1753，带入公式(3.3)得Iset=1.3×1×1753=2279(A)(3)按躲过电流互感器二次回路断线计算[1]，即Iset=KrelIl.max(3.4)已知Krel=1.3，Il.max=1753，带入公式(3.4)得Iset=1.3×1753=2279（A）按上面的三个条件计算纵差护的动作电流，并选取最大者，比较可知：选一次动作电流Iset=3048(A)(3.5)两相最小短路电流归算到一次侧[1]Ik.min=Ik.max

8、(3.6)已知Ik.max=8273，带入公式(3.6)得Ik.min=8273=7133（A）灵敏度校验Ksen=Ik.min/Iset(3.7)已知Ik.max=7133，Iset=3048，带入公式(3.7)得Ksen=7133/3048=2.34Ksen＞2满足灵敏度要求。8电力系统继电保护课程设计报告3.2后备保护的整定计算3.2.1变压器过电流保护所以整定电流[1]Iset=KssIL.max(3.8)已知Krel=1.2，Kre=0.85，