断路器控制回路及主变压器保护回路

1、程设计说明书 题 目： 断路器控制回路及主变压器保护回路 目 录一、课程设计的目的1二、课程设计的要求13、 断路器控制回路2（1） 断路器控制回路（2） 跳闸后位置（3） 预备合闸位置（4） 合闸位置（5） 合闸后位置（6） 预备跳闸位置（7） 跳闸位置4、 主变压器保护回路5（1） 主变压器保护原则（2） 瓦斯保护（3） 差动保护4、 课程设计小结8五、参考文献9 一、课程设计的目的 风电场电气工程是风动专业一门非常重要的专业课，有着新概念多、内容抽象、实践性强、内容多等特点。课程设计是对学生所学课程内容掌握情况的一次自我验证，有着极其重要的意义。通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用

2、能力，能全面检查并掌握所学内容。通过本课程的课程设计，使学生巩固风电场电气工程的基础理论知识和基本计算方法，了解电力工业的内在关系和电气系统设计原理，熟悉电力行业规范和标准，具备应用理论知识分析和解决实际问题的能力和工程意识，为将来从事工程设计、设备安装、系统调试、维护保养等工作打下良好的基础。本次课程设计2班2组的主要任务是完成方案A电气主接线图，并与2班1组配合，对所设计的方案进行经济性分析计算；完成方案A升压变电站平面布置图及断面图。作为小组成员，我的主要任务是完成集电系统及主变低压侧系统设计。后面将主要介绍电气主接线中集电系统和主变低压侧系统的设计思路及结果。2、 课程设计的要求(1)

3、 掌握风电场电气主接线设计的基本要求.(2) 掌握发电厂电气主接线的几种常用接线方式并能分析各接线方式的特点。 (3) 熟悉各种电气主接线方案的经济性能比较方法。(4) 握几种主要电气设备的选型计算方法。(5) 掌握配电装置布置的基本要求，并能画出简单的配电装置布置图。三、断路器控制回路（1）断路器控制回路断路器控制回路为下图所示，其动作过程为：跳闸后位置。当KK位于跳闸后位置时，KK触点11-10、14-15接通，断路器在跳闸位置时，DL常闭触电闭合，常开触电断开，则合位继电器回路不通，HWJ不动作，跳位继电器回路经 +KMTWJRTBJ3DLHC-KM 接通，TWJ带电励磁动作，则绿灯经回

4、路 +KMkk10-11LDTWJ-KM 接通发光。虽然kk14-15接通，但由于HWJ不动作，红灯回路不通，红灯不发光。此时手动合闸回路虽然经TWJ接通，但HC不会动作，因为TWJ的线圈电阻约为2k，HC线圈电阻为200，可算出TWJ上电压降为200V，HC上的电压降只有20V，不足以使其动作。预备合闸位置。当KK顺时针旋转90度，位于预备合闸位置时，KK触点9-10、13-14接通，绿灯经回路 +SMkk9-10LDTWJ-KM 接于闪光小母线发出闪光信号。同样由于HWJ不动作，红灯回路不通，红灯不发光。合闸位置。将KK继续顺时针旋转45度，位于合闸位置时，KK触点5-8、9-12、16-

5、13接通，手动合闸回路经 +KMkk5-8TBJ3DLHC-KM 接通，HC上的电压降为220V，达到动作值，HC动作，断路器合闸。合闸后，断路器处于合闸位置，DL常闭触电断开，常开触点闭合。则跳位继电器回路不通，TWJ不动作，合位继电器回路经 +KMHWJRTBJDLTC-KM 接通，HWJ带电励磁动作，使红灯回路经 +KMkk16-13HDHWJ-KM 接通，红灯发光。虽然kk9-12接通，但由于TWJ不动作，绿灯回路不通，绿灯不发光。合闸后位置。松手后，KK自动逆时针旋转45度，到达合闸后位置。此时KK触点9-10、16-13接通。断路器处于合闸位置，DL常闭触电断开，常开触点闭合。则跳

6、位继电器回路不通，TWJ不动作，合位继电器回路经 +KMHWJRTBJDLTC-KM 接通，HWJ带电励磁动作，使红灯回路经 +KMkk16-13HDHWJ-KM 接通，红灯发光。虽然kk9-10接通，由于TWJ不动作，绿灯回路不通，绿灯不发光。此时虽然手动跳闸回路经HWJ接通，但是TC不会动作。因为HWJ的线圈电阻约为2k，TC线圈电阻为200，可算出HWJ上电压降为200V，TC上的电压降只有20V，不足以使其动作。预备跳闸位置。KK继续逆时针旋转90度，到达预备合闸位置。此时KK触电11-10、14-13接通。红灯经回路+SMkk14-13HDHWJ-KM 接于闪光小母线发出闪光信号。同

7、样由于TWJ不动作，绿灯回路不通，绿灯不发光。跳闸位置。将KK继续逆时针旋转45度，位于跳闸位置时，KK触点6-7、11-10、14-15接通。手动跳闸回路经 +KMkk6-7TBJDLTC-KM 接通，TC上的电压降为220V，达到动作值，TC动作，断路器跳闸。跳闸后，断路器在跳闸位置，DL常闭触电闭合，常开触电断开，则合位继电器回路不通，HWJ不动作，跳位继电器回路经 +KMTWJRTBJ3DLHC-KM 接通，TWJ带电励磁动作，则绿灯经回路 +KMkk11-10LDTWJ-KM 接通发光。虽然kk14-15接通，由于HWJ不动作，红灯回路不通，红灯不发光。松手后，KK自动顺时针旋转45

8、度到达跳闸后位置。返回了开始的状态。下图为断路器过流保护及信号回路。如当A相发生保护区内短路时，回路电流超过电流速断保护整定值，则1LJ，3LJ动作，速断出口回路经 +KM1LJ1ZJ-KM 接通，过流时间回路经 +KM3LJSJ-KM 接通。1ZJ励磁立即动作，经 +KM1ZJ1LP1XJTBJDLTC-KM 接通跳闸回路，断路器跳闸。DL常闭触电闭合，常开触电断开，合位继电器回路不通，HWJ不动作，跳位继电器回路经 +KMTWJRTBJ3DLHC-KM 接通，TWJ带电励磁动作，此时KK应在合闸后位置，触点1-3、19-17、9-10、13-16接通，则绿灯经回路 +SMkk9-10LDT

9、WJ-KM 接于闪光小母线发出闪光信号。由于HWJ不动作，红灯回路不通，红灯不发光。另外事故音像回路经 SYM2Rkk1-3kk19-17DL-XM 接通，发出音响信号。同时1XJ励磁动作，信号回路由 7011XJ1GP1YBM/2YBM 接通，显示速断保护动作。此外，SJ经延时动作，作为速断保护的后备保护。其动作过程与速断保护一样。四主变压器保护回路主要指的的是变压器的两个主保护!一个是电气量的保护,也就是差动 保护 作为变压器的绕组电缆引出线的短路故障的主保护/还有一个就是瓦斯,分轻瓦斯和重瓦斯.主要作为变压器内部故障是变压器油分解产生大量的气体,瓦斯就是监视这些气体的一个保护! 主保护回

10、路就是着两个保护的二次接线而已瓦斯保护能保护油箱内各种轻微故障，但像变压器绝缘子闪络等油箱外故障，瓦斯保护不能起作用，对于容量为800KVA及以上的油浸式变压器和400KV及以上的车间内油浸式变压器应装设瓦斯保护对于容量为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 保 护。电流速断保护用于对于容量为10000KVA以下的变压器，当后备保护的动作时限大于0.5s时，应装设速断保护，对2000KVA以上的变压器，当电流速断不能满足要求时，应装设纵差保

11、护1、瓦斯保护在变压器瓦斯保护继电器内，上部是一个密封的浮筒，下部是一块金属档板，两者都有密封的水银接点。浮筒和挡板可以围绕各自的轴旋转。在正常运行时，继电器内充满油，浮筒浸在油内，处于上浮位置，水银接点断开；挡板则由于本身的重量而下垂，其水银接点时段开的。当变压器内部发生轻微故障时，气体产生的速度较缓慢，气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上空间，使油面下降，浮筒随之下降而使水银接点闭合，接通延时信号，这就是所谓的轻瓦斯；当变压器内部发生严重故障时，则产生强烈的瓦斯气体，油箱内压力瞬间突增，产生很大的油流向油枕方向冲击挡板，当班克服弹簧的阻力，带动磁铁向弹簧触点方向移动，使水银触点闭合

12、，接通跳闸回路，使断路器跳闸，这就是所谓的”重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与变压器连接的所有电源，从而避免事故的扩大，起到保护电压的作用。 变压器保护原理接线图如下图所示：12 差动保护 变压器差动保护的单线原理图如图2所示。变压器两侧装设有电流互感器TA1和TA2，其二次绕组按环流原则串联，差故障时，电流由电源I侧流向负荷侧II，在图2（a）所示的接线图中，TA1、TA2的二次电流和会以相反方向流过继电器KD的线圈，KD的电流等于二次电流I1和I2之差，故该回路称为差回路，整个保护装置称为差动保护。若电流互感器TA1和TA2变比选择比较理想，在忽略励磁电流的情况下，则I1=I2，继电器KD中

13、电流I=0，即在正常运行及外部短路故障时，变压器两侧的二次电流大小相等、方向想反，在继电器中的电流等于零，此时差动保护不动作。如果故障发生在TA1和TA2之间的任一位置，如图2（b）、图2（c）中的k，六、课程设计小结 通过这次课程设计，让我对于书本上的知识有了更加深入的了解，有了一个具体的了解，并且加强了自己的动手能力，复习了自己用CAD画图的能力。在此次课程设计中，我和同学们之间的交流沟通，也让我对于书本上知识能够更加好的了解。七、参考资料1 中电联. 风力发电场设计技术规范(DLT_53832007) ；2 风电场接入电力系统技术规定（GB/T 19963-2011） ；3 国家电网公司. 风电场接入系统设计内容深度规定（修订版） ；4 大型风电场并网设计技术规范（NB/T-2010） ； 5 国家电网公司. 风电场电气系