电力系统继电保护变压器课程设计

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： 202109004 指导教师： 高锋阳 兰州交通大学自动化与电气工程学院2021 年 7月 7日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,35kV侧电流互感器变比为600/5，6.6kV侧电流互感器变比为

2、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，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

3、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250300cm3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0.61.0 m/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,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

4、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

5、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1Iset=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）×8237=3048(A)Iset =1.3

6、5;1753=3962(A)(2) 躲过变压器最大励磁涌流，整定式 1Iset=Krel IN (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1Ik.

7、min=Ik.max (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=2.34Ksen2满足灵敏度要求。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1Iset=KssIL.max (3.8)已知Krel=1.2，Kre=0.85，Kss=1.5，IL.max=1753，带入公式(3.8)得 Iset=3712(A)灵敏度校验1Ksen= (3.9)已知Ik.min=7133，

8、Iset=3712，带入公式(3.9)得Ksen = =1.92Ksen>1.5满足灵敏度要求。3.2.2 低电压启动的过电流保护过电流保护按躲过可能出现的最大负荷电流整定，启动电流比较大，对于升压变压器或容量较大的降压变压器，灵敏度往往不能满足要求。为此可以采用低电压启动的过电流保护。采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切除或电动 自启动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定1 Iset=In (3.10)已知Krel=1.2，Kre=0.85，In=1753，带入公式(3.10)得Iset = =2475(A)低电压继电器的动作电压按以下条

9、件整定，并取最小值。（1） 按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定1，Uset= (3.12)已知UL.min=5.94，Krel=0.85，Kre=1.1，带入公式(3.12)得Uset = =6.35(kv)(2)按躲过电动机自启动时的电压整定：当低压继电器由变压器低压侧互感器供电时，计算式为1Uset=(0.50.6)UN (3.13)当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时，计算式为1 UN (3.14)对于降压变压器，负荷在低压侧，电动机自启动时高压侧电压比低压侧高了一个变压器压降（标幺值）。所以高压侧取值比较高，但仍按式(3.21)整定，原因是发电机在失磁运行时低压母线电压会比较

10、低。Uset=0.66.6 =3.96(kV)电流继电器灵敏度的校验方法与不带低压启动的过电流保护相同。低电压继电器的灵敏系数按下式校验1 Ksen= (3.15)要求Ksen1.25，当6.6kV侧母线处短路时保护安装处的残压等于零，显然：Ksen=1.25满足要求，可见用低电压启动的过电流保护可作为后备保护。4 继电保护设备选择4.1 互感器的选择在电力系统中，为了保证正常供电以及保护贵重设备的安全，都有一套由继电器控制设备组成的继电保护线路。当电力系统中发生故障时，这些保护装置就会动作，切断故障的线路，如果是偶然的故障，还能够自动合闸，保证正常供电。保护用电流互感器，就是将线路上的电流变

11、为一定大小的电流,给继电器等保护装置供电。当线路上发生短路或其它故障，使线路上电流剧增时，通过电流互感器供给继电器等保护装置的电流也剧增，使继电保护装置动作，切断故障线路。保护用电流互感器的准确级用5P和10P表示，也相当于其允许误差为5%和10%。4.1.1 电压器互感器的选择首先根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级额定容量。所以本题中电压互感器的型号为ZDZJ-3。4.1.2 电流互感器选择原则35KV及以上配电装置一般采用油侵瓷箱式式绝缘结构的独立电流互感器，常用LCC7系列。电

12、力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应大于变压器允许的不平衡电流的选择，一般情况下，可以按照变压器额定电流的1/3进行选择。关于准确度，用于电度计量的电流互感器，准确度不应低于0.5级，用于电流电压测量的准确度不低于1级，非重要回路可采用3级，用于继电保护的电流互感器，应用D级B级，选型号为LCWD2-35型电流互感器。4.2 继电器的选择本设计选用BCH-2型差动继电器，该差动继电器，作为两绕组及三绕组电力变压器，以及交流发电机的单相差动。继电器可以预防由非故障状态的不稳定的过渡电流而使保护非选择性的动作。该继电器由执行元件电磁式电流继电器DL-11及中间速饱和交流器组成。继电器具有短路绕

13、组，它构成差动继电器的一些主要技术性能，速饱和变流器的所有绕组都是制成带有抽头的，这样就可以对继电器的参数进行阶梯性调整。当用BCH-2型继电器来保护电力变压器时，平衡绕组的圈数根据这样的条件来选择，既当发生穿越短路时，所有绕组的匝数应相等。当用继电器保护两绕组变压器时动作电流可以在更细致的范围内进行调整，因为这时可以利用两个平衡绕组。变流器和执行原件放在一个外壳内，为了便于对执行原件单独的校验调整和实验变流器特性时的须要，执行原件的线圈与变流器的二次绕组，平衡绕组与工作绕组是通过连接板相互连接的，因而可以调整试验时接通或断开相应的电路。5 保护评价及结论一旦变压器内部出现故障时，差动保护与瓦

14、斯保护能否正确反映出来，这与它们的设计原理是密切相关的。主变差动保护是按循环电流原理设计制造的，而瓦斯保护是根据变压器的内部故障时会产生或分解气体，针对这一点设计制造的。两种保护由于基本原理不一样，因而在作用和保护范围上也有所不同。他们的区别为：差动保护是变压器的主保护，瓦斯保护为变压器内部故障时的主保护。另一个区别是差动保护可装在变压器、发电机、分段母线线路上，而瓦斯保护为变压器独有的保护。差动保护的优点是能够迅速有选择切除保护范围的故障。其缺点是对变压器内部不严重的匝间短路反映不够灵敏。参考文献1 张保会.尹项根主编.电力系统继电保护M.北京:中国电力出版社,2021 .2 贺家李.李永丽

15、主编.电力系统继电保护原理（第四版）M.北京:中国电力出版社,2021. 3 杨奇逊.黄少锋主编.微型机继电保护基础（第三版）M.北京:中国电力出版社,2021 . 咖啡店创业计划书第一部分：背景在中国，人们越来越爱喝咖啡。随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。无论在家里、还是在办公室或各种社交场合，人们都在品着咖啡。咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方，咖啡丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离，咖啡逐渐发展为一种文化。随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知，咖啡正在被越来越多的中国人所理解。第二部分：项目介绍第三部分：创业优势目前大学校园

16、的这片市场还是空白，竞争压力小。而且前期投资也不是很高，此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业，有一系列的优惠政策以及贷款支持。再者大学生往往对未来充满期望，他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气，以及初生牛犊不怕虎的精神，而这些都是一个创业者就应具备的素质。大学生在学校里学到了很多理论性的东西，有着较高层次的技术优势，现代大学生有创新精神，有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望，而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉，成为成功创业的精神基础。大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验，以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业，能够实现自己的理想，证明自己的价值。第四部分：预算1、咖啡店店

17、面费用咖啡店店面是租赁建筑物。与建筑物业主经过协商，以合同形式达成房屋租赁协议。协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。租赁的优点是投资少、回收期限短。预算10-15平米店面，启动费用大约在9-12万元。2、装修设计费用咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。咖啡馆的消费却相对较高，主要针对的也是学生人群，咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用，大约6000元左右3、装修、装饰费用具体费用包括以下几种。(1)外墙装饰费用。包括招牌、墙面、装饰费用。(2)店内装修费用。包括天花板、油漆、装饰费用，木工、等费用。

18、(3)其他装修材料的费用。玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。整体预算按标准装修费用为360元/平米，装修费用共360*15=5400元。4、设备设施购买费用具体设备主要有以下种类。(1)沙发、桌、椅、货架。共计2250元(2)音响系统。共计450(3)吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。共计600(4)产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。共计300净水机，采用美的品牌，这种净水器每一天能生产12l纯净水，每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯，价格大约在人民币1200元上下。咖啡机，咖啡机选取的是电控半自动咖啡机，咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左

19、右，加上另外的附件也不会超过1200元。磨豆机，价格在330480元之间。冰砂机，价格大约是400元一台，有点要说明的是，最好是买两台，不然夏天也许会不够用。制冰机，从制冰量上来说，一般是要留有富余。款制冰机每一天的制冰量是12kg。价格稍高550元，质量较好，所以能够用很多年，这么算来也是比较合算的。5、首次备货费用包括购买常用物品及低值易耗品，吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。大约1000元6、开业费用开业费用主要包括以下几种。(1)营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元(2)营销广告费用;预计450元7、周转金开业初期，咖啡店要准备必须量的流动资金，主要用于咖啡店开

20、业初期的正常运营。预计2000元共计：120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：发展计划1、营业额计划那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。在拟定营业额目标时，必须要依据目前市场的状况，再思考到咖啡店的经营方向以及当前的物价情形，予以综合衡量。按照目前流动人口以及人们对咖啡的喜好预计每一天的营业额为400-800，根据淡旺季的不同可能上下浮动2、采购计划依据拟订的商品计划，实际展开采购作业时，为使采购资金得到有效运用以及商品构成达成平衡，务必针对设定的商品资料

21、排定采购计划。透过营业额计划、商品计划与采购计划的确立，我们不难了解，一家咖啡店为了营业目标的达成，同时有效地完成商品构成与灵活地运用采购资金，各项基本的计划是不可或缺的。当一家咖啡店设定了营业计划、商品计划及采购计划之后，即可依照设定的采购金额进行商品的采购。经过进货手续检验、标价之后，即可写在菜单上。之后务必思考的事情，就是如何有效地将这些商品销售出去。3、人员计划为了到达设定的经营目标，经营者务必对人员的任用与工作的分派有一个明确的计划。有效利用人力资源，开展人员培训，都是我们务必思考的。4、经费计划经营经费的分派是管理的重点工作。通常能够将咖啡店经营经费分为人事类费用(薪资、伙食费、奖

22、金等)、设备类费用(修缮费、折旧、租金等)、维持类费用(水电费、消耗品费、事务费、杂费等)和营业类费用(广告宣传费、包装费、营业税等)。还能够依其性质划分成固定费用与变动费用。我们要针对过去的实际业绩设定可能增加的经费幅度。5、财务计划财务计划中的损益计划最能反映全店的经营成果。咖啡店经营者在营运资金的收支上要进行控制，以便做到经营资金合理的调派与运用。总之，以上所列的六项基本计划(营业额、商品采购、销售促进、人员、经费、财务)是咖啡店管理不可或缺的。当然，有一些咖啡店为求管理上更深入，也能够配合工作实际需要制订一些其他辅助性计划。第六部分：市场分析2019-2021年中国咖啡市场经历了高速增

23、长的阶段，在此期间咖啡市场总体销售的复合增长率到达了17%;高速增长的市场为咖啡生产企业带给了广阔的市场空间，国外咖啡生产企业如雀巢、卡夫、ucc等企业纷纷加大了在中国的投资力度，为争取未来中国咖啡市场的领先地位打下了良好的基础。咖啡饮料主要是指速溶咖啡和灌装即饮咖啡两大类咖啡饮品;在速溶咖啡方面，2018-2021年间中国速溶咖啡市场规模年均增长率到达16%，显示出还处于成长阶段的中国速溶咖啡市场的高增长性和投资空间;在灌装即饮咖啡方面，2008-2010年间中国灌装即饮咖啡市场年均增长率也同样到达15%;未来几年，中国咖啡饮料的前景仍将被看好。现今咖啡店主要是以连锁式经营，市场主要被几个集团垄断。但由于几个集团的咖啡店并没有个性主题，很难配合讲求特式的年青人。我们亦有思考到其他饮品店的市场竞争状况，但发现这些类似行业多不是以自助形式经营，亦很难配合讲求效率的年青人。故我们认为开设自助式主题咖啡店能到达年青人的需要，尚有很多发展空间。有数据证明，中国的咖啡消费量正逐年上升，而有望成为世界重要的咖啡消费