主变压器继电保护整定计算和继电器选择.docx

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1、主变压器继电保护整定计算和继电器选择（1）瓦斯保护瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障，例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等，但像变压器绝缘子闪络等油箱外的故障，瓦斯保护不能反应。规程规定对于容量为800kV·A以上的油浸式变压器和400kV·A及以上的车间内油浸式变压器,应装设瓦斯保护。（2）纵差动保护或电流速断保护对于容量为6300kVA及以上的变压器，以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器，10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器，应装设纵差动保护。电流速断保护用于对于容量为

2、10000kVA以下的变压器，当后备保护的动作时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。对2000kVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动保护。题目一台双绕组降压变压器，容量为40MVA，电压比为11022.5%/11kv，Yd11接线，Uk10.5%，归算到平均电压10.5KV的系统最大电抗和最小电抗分别为0.66和0.33，10KV侧最大负荷电流为1600A。设计任务：（1）主变压器保护：主保护：瓦斯保护，纵联差动保护（2人完成，图纸及相关文字说明）；后备保护：过电流保护，

3、零序保护和过负荷保护（2人完成，图纸及相关文字说明）2本设计的保护配置2.1主保护配置为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。根据规程，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。（1）瓦斯保护电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程250~300cm2整定，本度有关。利用这种气体来实现保护的装置，称为

4、瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是气体继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上。气体继电器有两个输出触点：一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为轻瓦斯；另一个反应变压器的严重故障，称为重瓦斯。轻瓦斯动作于信号，使运行人员跳开电压器各侧断路器。气体继电器的大致原理如下：变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使气体继电器内的油面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。发生严重故障时，故障点周围的温度剧增而迅速产生大量的气体，变压器内部压力升

5、高，迫使变压器油从油箱经过管道向油枕方向冲去，气体继电器感受到油速达到动作门槛时，重瓦斯动作，瞬时作用于跳闸回路，切除变压器，以防事故扩大。瓦斯保护原理图如下图保护回路展开图所示。轻瓦斯保护的动作值按气体容积为主变压器容量为40MV.A设计采用250cm2。重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为0.6~1.5cm2整定本，本设计采用1cm2。瓦斯继电器选用FJ3-80型3保护的配合及整定计算3.1主保护的整定计算3.1.1额定值计算1.在变压器的各侧中，二次回路中额定电流最大一侧称为基本侧，变压器一、二次回

6、路额定计算值如下表3-1所示：表3-1变压器一、二次回路电流计算值各侧数值（A）数值名称110kV侧11kV侧变压器一次40000/√3/11040000/√3/11＝额定电流IN1（）＝209.952099.5A电流互感器△Y接线方式选择电流互感器√3*209.95＝2099.5一次电流计算值（A）363.6电流互感器400/5=803000/5=600标准变比（nTA）二次回路额定√3*209.95/802099.5/600≡3.5电流IN2（）＝4.55A。由表3-1可以得出110KV侧的二次回路电流

7、较大，因此确定110KV侧为基本侧。3.1.2纵差动保护动作电流整定（1）按躲过外部短路故障时的最大不平衡电流条件，有Iop=krelIdspmax=Iset=1.3×（0.05+0.05+0.1×1×1）×9322×10.5/115=221.2（A）2）按躲过励磁涌流条件，有Iop=krelINT=1.3×209.95=273（A）式中，K为励磁电流的最大倍数，由于选取BCH-2型继电器，故取1。3）按躲过电流互感器二次回路断线的条件，有Iop==1.3×1600×10.5/115=190A）Iopk=√

8、3×273/80=5.93确定基本侧差动线圈的匝数N=60/5.9=10.2实际N=10Iopk=60/10=6（A）Iop=6×80/√3=277.1确定非基本侧差动线圈的匝数10kv45.5/3.5-10=3取平衡线圈匝数=3（3-3）/(3+10)=0有效3.1.3灵敏度校验路电流折算到110kV基本侧为I=3×8333×10.5/115=6592659/277.1=2.38>2所以灵敏度复合要求