电力变压器保护毕业设计论文

1、电力变压器保护毕业设计摘要本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数，首先，需要对电力系统继 电保护原理进展全面系统的复习、查阅相关资料，加深理解；其次，结合相关 参数和各种继电保护原理，确定适用于变压器的保护方案，最后，分别对变压 器的进展各种保护整定和配置计算，并且根据系统一次设计图给出局部二次设 计及其配置图和一般原理图。本次设计中主要采用的保护有瓦斯保护、变压器 纵联差动保护、低电压起动的过电流保护、过负荷保护、温度保护。 继电保护是电力系统设计有关事故时减小停电围、限制事故对设备损害的这样 一个领域。电力系统继电保护的设计与配置是否合理，直接影响电力系统的平 安运行，应选择保护方式时，

2、满足继电保护的根本要求。选择保护方式和正确 的整定计算，以保证电力系统的平安运行。关键词继电保护，变压器保护，灵敏度校验，短路电流计算，整定计算AbstractThis paper mainly through the an alysis of the orig inal material of main equipment of parameters, first of all, need for transformer protection prin ciple of prehe nsive system review, refer to the releva nt material, d

3、eepe nun dersta nding;Secon dly,in conjunction with the releva ntparameters and all kinds of relay protection principle, determine suitable for tran sformerprotectio nscheme, the n respectively, thetran sformerprotectio nsetti ngandcon figurati onof calculatedaccord ing to the system, and gives some

4、 sec on dary desig n draw ings once its configurationdiagram and general principle diagram. Thisdesign mainlyadopts a transformerprotectionof gas protection.Ion gitudi nal league differe ntialprotect ion,over curre ntprotecti on,overload protecti on, temperature protect ion.The Relay protecti on is

5、electrical system desig n releva ntaccide ntreduce outage scope, limit the damage of equipme nt accide nts such a field. Power systemprotecti ondesig nand con figurati onwhetherreas on able, directly affect ing the safe operati on of the power system, so choose protectionway, meet the basic requirem

6、ents of the relayprotect ion. Choose the right protecti on mode and sett ing calculati on, to en sure the safe operati on of the power system.KeyWords relay protection, transformer protection, sensitivity check ,short-circuit current calculation, setting calculation目录摘要1Abstract2引言51.1课题背景51.2课题研究的目

7、的和意义52系统设计方案研究62.1变电所主变压器根本情况介绍62.2系统运行方式分析7系统运行方式分析原那么7煤矿变电所各种电气运行方式的分析2.3变压器各种保护及其装设条件8瓦斯保护8纵差动保护9过电流保护11过负荷保护12温度保护122.2继电保护规程中对相关保护的配置要求2.4针对本设计的规程要求13同时性故障的配置方案14243关于远后备保护的规定14244系统振荡对保护的要求14245其他相关规定153短路电流的计算163.1标幺值归算163.2短路电流的计算174保护的整定计算及灵敏度检验31314.1变压器主保护的整定计算及灵敏度检验纵连差动保护的整定计算31差动保护的灵敏度校

8、验36变压器瓦斯保护的整定374.2相间后备保护的整定及校验37过电流保护动作电流的整定37过电流保护灵敏度校验38过负荷保护40温度保护414.3变压器各个保护动作时限配合425设备的选型设计 435.1电流互感器的选择 435.2继电器的选择及参数介绍45各种继电器原理45522所选继电器参数介绍476总结51致52参考文献53附录154附录258附录359附录4594 / 71引言1.1课题背景电力变压器是电力系统中的重要的电气设备，在发电、输电、配电环节中 起着提高电压以便于远距离输送电能以及降低电压给负荷供电等关键作用。其故障对供电可靠性和系统平安运行带来严重影响，同时大容量的电力变

9、压器本身也是十分贵重的设备。因此根据变压器容量和电压等级及其重要程度，装设 性能良好、动作可靠地继电保护。在研究此课题前以修完？电力系统继电保护？、？电力系统分析？、？电路?， 具备了一定的理论知识，结合相关资料文献和自学知识，对大容量变压器继电 保护设计做全面的分析理解，弄清其原理，再将其拆分成假设干小的课题。?电力系统分析？上对短路电流计算的知识，？电力系统继电保护？及相关知识和 参考资料，对各继电保护进展整定算，得出继电保护的配置，最后在前面根底 上把变压器继电保护线路的设计出来，最终到达整体掌握整个课题的目的。利用所学的课本和资料，图书馆资料，维库数据库，万方数据库，在数据库 中，可以

10、搜索到许多相关的中英文参考文献资料，和许多知名大学发表的论文，以及指导教师的大力指导和支持，因此研究本课题已经具备了足够的条件。1.2课题研究的目的和意义本设计围绕煤矿变电所主变压器护整定计算展开分析和讨论，重点设计了短路电流的计算、继电保护整定、校验，以及继电保护配置等方面。通过这次 设计来稳固？电力系统继电保护？、？电力系统分析？等课程所学的理论知识，并 把所学知识运用到分析和解决生产实际问题中，并且建立正确的设计思想，养 成理论联系实际，独立思考的能力，为今后在工作岗位打好根底。本设计的研究意义:1、在这次论文的学习中，稳固自己在大学里面所学的课程的理论知识,理论联系实际，做到对课本理论

11、知识的运用；2、在论文设计过程中，尽可能的多学些实际的东西，独立完成论文设计, 并主动争取教师的指导，养成独立思考的能力；3、在毕业设计中养成认真细致的工作作风，克制马虎潦草不负责的弊病, 为今后进入工作岗位打好根底；4、掌握继电保护设计的容、步骤和方法；5、同时提高计算、制图和编写技术文件的技能。2系统设计方案研究2.1变电所主变压器根本情况介绍本次设计的主要对象是位于某矿区变电所的 两台主变压 器，型 号为 S9-6300/35（选型计算见附录），电压等级为35KV，由两台变压器并列运行， 35KV为高压侧，由2#，3#两条输电线路与系统环并运行。6.3kV侧的主接线形式为单母线接线，并通

12、过两条平行双回线路与煤矿热电厂相连接。本次设计变电所主接线如以下图2-1所示任务要求：根据变压器的实际运行情况，对其进展各种保护整定，并分析 各种保护情况下灵敏度的校验过程，并绘制整个系统原理接线图。2-1变电所主接线2.2系统运行方式分析系统运行方式分析原那么电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能，所选用的保护方式，应 在各种系统运行方式下都能满足选择性和灵敏性的要求，所以在设计之出，就 先要系统的对变电站的运行方式分析，以便与今后的计算和定值整定工作，另 外也可以有针对性的设立短路点，简化计算工作，提高设计效率。系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式，而系统的最小运行方式也不一

13、定是保护的最小运行方式。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式来确定保护的整定值， 以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，其他运行方式下也 一定能保护其选择性；灵敏性的校验那么要根据最小运行方式来进展，因为在 最小运行方式下，灵敏度仍然符合要求，那在其他运行方式下，灵敏度也一定 能满足要求。根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行以及选定的 接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。继电保护中，短路时 通过保护的短路电流为最大运行方式。根据系统最小负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入相应的发电设备 且系统中性点只有少局部接地的运行方式为最小运行方式。

14、继电保护中，通过 保护的短路电流为最小运行方式。根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应的数量发电机，变压器和线路 的运行方式称为正常运行方式。这种运行方式在一年之的运行时间最长。对更 复杂的系统，最大最小运行方式的判断是比拟困难的，有时需要经过屡次计算 才能确定。对于某特殊运行方式，运行时间很短，对保证保护的选择性或灵敏 度有困难时，且在保护拒动或误动不会引起大面积停电的情况，可不予考虑。煤矿变电所各种电气运行方式的分析设计题目给定的条件为：系统 35KV母线最大及最小运行方式下的系统电 抗分别为Xmax =0.46，Xmin =0.57 Sj=100MVA煤矿热电厂有两台发电机 经升压后由两

15、条电缆线路与煤矿变电所 35KV母线相连。虑变电所所有可能的 运行方式，以确定继电保护装置整定计算和灵敏度校验时所需要的各个短路电 流运行方式1:变电所上下压双侧单母线运行或双侧单母线分段且母联断路 器闭合运行，同时煤矿热电厂两台发电机同时工作。变电所两台变压器并列运 行。运行方式2:变电所上下压双侧单母线运行或双侧单母线分段且母联断路 器闭合运行，同时煤矿热电厂两台发电机同时工作。变电所一台变压器单独运 行。运行方式3:变电所高压侧单母线运行，低压侧单母分段运行且母联断路 器断开运行，同时煤矿热电厂仅一台发电机工作。 变电所两台变压器并列运行。运行方式4:变电所高压侧单母线运行，低压侧单母分

16、段运行且母联断路 器断开运行，同时煤矿热电厂仅一台发电机工作。 变电所一台变压器单独运行。运行方式5:煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式 运行，变压器高压侧短路运行方式6:煤矿发电厂仅一台发电机工作，并且系统以最小运行方式运 行，变压器高压侧短路2.3变压器各种保护及其装设条件瓦斯保护在变压器油箱常见的故障有绕组匝间或层间绝缘破坏造成的短路，或高压绕组对地绝缘破坏引起的单相接地。变压器油箱发生的任何一个故障时，由于 短路电流和短路点电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因受热而分解产生气体，因气体比拟轻，它们就要从油箱里流向油枕的上部，当故障严重时， 油会迅速膨胀并有大量的气

17、体产生，此时，回游强烈的油流和气体冲向油枕的 上部。利用油箱部的故障时的这一特点，可以构成反映气体变化的保护装置， 称之为瓦斯保护.800千伏安及以下的油浸式变压器，应装设瓦斯保护。当壳故障产生轻微瓦斯或油面降低时应瞬时作用于信号；当产生大量瓦斯时，宜动作于断开变压 器各电源侧的断路器，如降压变压器高压侧无断路器且未采用第50条所列的措施时，那么可作用于信号。400千伏安及以下的车间油浸式变压器，也应装 瓦斯保护。对于变压器引出线，套管及部的故障，应采用以下保护方式。纵差动保护变压器的纵联差动保护用来反映变压器绕组、引出线及套管上的各种短路 保护故障，是变压器的主保护。纵联差动保护是按比拟被保

18、护的变压器两侧电流的大小和相位的原理实 现的。为了实现这种比拟，在变压器两侧各装设一组电流互感TA1、TA2，其二次侧按环流法连接，即假设变压器两端的电流互感器一次侧的正极性端子均 置于靠近母线的一侧，那么将它们二次侧的同极性端子相连接，再将差动继电 器的线圈按环流法接入，构成纵联差动保护，见图1-3。变压器的纵差保护与输电线的纵联差动相似，工作原理一样，但由于变压器高压侧和低压侧的额定 电流不同，为了保证变压器纵差保护的正常运行，必须选择好适应变压器两侧 电流互感器的变比和接线方式，保证变压器在正常运行和外部短路时两侧的二次电流等。其保护围为两侧电流互感 TA1、TA2之间的全部区域，包括变

19、压器 的高、低压绕组、套管及引出线等。从图2-2可见，正常运行和外部短路，流过差动继电器的电流为Ir Il2 I 22，在理想的情况下，其值等于零。但实际上由于电流互感器特性、 变比等因素，流过继电器的电流为不平稳电流。变压器部故障时，流入差动继 电器的电流为Ir Il2 I22，即为短路点的短路电流。当该电流大于 KD的动作 电流时，KD动作。由于变压器各侧额定电压和额定电流不同，因此，为了保护其纵联差动保 护正确动作，必须适中选择各侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部短路 时，差动回路没有电流。如图2-2中，应使I12 I22 丄 h2-1nTA1 nTA2式中nTAi高压侧电流互感器的

20、变比；RTA2 低压侧电流互感器的变比。要实现双绕组变压器的纵联差动保护，必须适中选择两侧电流互感器的变比。因此，在变压器纵联差动保护中，要实现两侧电流的正确比拟，必须先考虑变 压器变比的影响实际上，由于电流互感器的误差、变压器的接线方式及励磁涌流等因素的影响， 即使满足式2-1丨条件，差动回路中仍回流过一定的不平衡电流| unb , | unb越大，差动继电器的动作电流也越大，差动保护灵敏度就越低。因此，要提高变 压器纵联差动保护的灵敏度，关键问题是减小或消除不平衡电流的影响1用于6300千伏安及以上并列运行的变压器；2丨用于10000千伏安及以上单独运行的变压器；3用于6300千伏安及以上

21、的厂用工作变压器，对厂用备用变压器可 装设电流速断保护代替差动保护。如变压器的纵差保护对单相接地短路灵敏性不符合要求，可增设零序差动 保护。纵联差动保护的整定值可小于额定电流。纵联差动保护应符合以下要求：1应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；2丨应在变压器过励磁时不误动。差动保护围一般包括变压器套管以其引出线，但在某种情况下，如母线上 进，出线回路较少的发电厂和变电所，差动保护可利用变压器套管部的电流互 感器。过电流保护过电流保护一般用于容量较小的降压变压器上，其单相原理接线如图1 8所示。保护装置的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流|L。max来整定，即| = KreL |

22、1 op 、1 L maxKre式中Krei 可靠系数，一般采用1.21.3 ；Kre 返回系数，一般采用 0.85 ；I Lmax 变压器的最大负荷电流。般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负过负荷保护变压器过负荷保护反映变压器对称过负荷引起的过电流。保护用一个电 流继电器接于一相电流，经延时动作于信号。过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组可能过负荷情况 来选择：1对于双绕组升压变压器，装于发电机侧。2对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。3对三侧有电源侧电源的三绕组升压变压器，三侧均装。4丨对于双绕组降压变压器，装于高压侧。5对两侧

23、有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。过电流保护的动作电流。应按躲开变压器的额定电流整定，即IKrei i1 op 1 N.BKre式中Krei 可靠系数，取1.05K 返回系数；取0.85re400千伏安及以上变压器，当台数并列运行或单独运行并作为其他复合的 备用电源时，应根据可能过负荷的情况下装设过负荷保护。过负荷保护应接于 一相电流上，带时限作用于信号。在经常无值班人员的变电所，必要时，过负 荷保护可动作于跳闸或断开局部负荷。温度保护当变压器的冷却系统发生故障或发生外部短路和过负荷时，变压器的油温将升 高。变压器油的温度越高，油的劣化速度越快，实用年限减少。当油温达115-120 C时

24、，油开场劣化，而到140-150 C时劣化更明显，以致不能使用。 油温高将促使变压器绕组绝缘加速老化影响寿命。因此？变压器运行规程？DLT572-1995规定：上层油温要进展监视。但凡容量在1000kVA及以上的油浸式变压器均要装设温度保护，监视上层油温的情况；对于车间变电所， 但凡容量在315kVA及以上的变压器，通常都要装设温度保护；对于少数用户 变电所，但凡容量在800kVA左右的变压器，都应装设温度保护，但温度保护 只动作于信号。2.2继电保护规程中对相关保护的配置要求(1) 主保护主保护是满足系统稳定和设备平安要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。(2) 后备保护

25、后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分 为远后备和近后备两种方式。远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的 保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。(3) 辅助保护辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出 运行而增设的简单保护。(4) 异常运行保护异常运行保护是反响被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。2.4针对本设计的规程要求241同时性故障的配置方案制定保护配置方案时，对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故 障。对经电流互感器接入

26、保护的要求在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死 区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。243关于远后备保护的规定当采用远后备方式时，在短路电流水平低且对电网不致造成影响的情况下如变压器或电抗器后面发生短路，或电流助增作用很大的相邻线路上发生短路等，如果为了满足相邻线路保护区末端短路时的灵敏性要求，将使保护过 分复杂或在技术上难以实现时，可以缩小后备保护作用的围。必要时，可加设 近后备保护。主要针对110KV及以下电压等级保护244系统振荡对保护的要求电力设备或线路的保护装置，除预先规定的以外，都不应因系统振荡引起 误动作。使用于220kV500kV电

27、网的线路保护，其振荡闭锁应满足如下要 求：1系统发生全相或非全相振荡，保护装置不应误动作跳闸；2丨系统在全相或非全相振荡过程中，被保护线路如发生各种类型的不 对称故障，保护装置应有选择性地动作跳闸，纵联保护仍应快速动作；3系统在全相振荡过程中发生三相故障，故障线路的保护装置应可靠 动作跳闸，并允许带短延时。245其他相关规定1有独立选相跳闸功能的线路保护装置发出的跳闸命令，应能直接传 送至相关断路器的分相跳闸执行回路。2使用于单相重合闸线路的保护装置，应具有在单相跳闸后至重合前 的两相运行过程中，健全相再故障时快速动作三相跳闸的保护功能。3技术上无特殊要求及无特殊情况时，保护装置中的零序电流方

28、向元 件应采用自产零序电压，不应接入电压互感器的开口三角电压。4保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三一样时断线、失压 时，应发告警信号，并闭锁可能误动作的保护。保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时，应发告警信号，除母线保护 外，允许跳闸。一般采用有条件闭锁5使用于220kV及以上电压的电力设备非电量保护应相对独立，并具 有独立的跳闸出口回路。6继电器和保护装置的直流工作电压，应保证在外部电源为80%115%额定电压条件下可靠工作。7丨对220kV500kV断路器三相不一致，应尽量采用断路器本体的三 相不一致保护，而不再另外设置三相不一致保护；如断路器本身无三相不一致 保护，那么应为

29、该断路器配置三相不一致保护。8跳闸出口应能自保持，直至断路器断开。自保持宜由断路器的操作 回路来实现。3短路电流的计算3.1标幺值归算选取Sb=100MVA和VB=Vav，算出等值网络中的各电抗的标幺值如下:1#架空线路的标幺值Xi =Xli* SbU2b=0.36 X9 X100 =0.243722#架空线路的标幺值X2 = XL2* -=0.36U BX12 X型=0.323723#架空线路的标幺值X3*= Xl3=0.37U BX4 X100 =0.11372并网电缆的标幺值SbXc*=Xc*尹=0.08U B100g f =o.0031发电机归算的标幺值XG= Xg* 免=0.132S

30、ngX*=0.70418.75变压器T6,T7的标幺值计算XT6*xV100SnUk%x-| =0.0808U av352x16罗=0.4537主变压器的标幺值Xt1* =u k %、/ Sb100X-=O.O75 X=1.19Sn6.3表2.1各元件参数计算结果列表1#线线路阻抗标幺值0.242#线线路阻抗标幺值0.323#线线路阻抗标幺值0.11并网电缆的阻抗标幺值0.0031发电机归算的阻抗标幺值0.704变压器T6阻抗标幺值0.45变压器T7阻抗标幺值0.45主变压器的阻抗标幺值1.193.2短路电流的计算低压侧短路时，穿越变压器最大三相短路电流的计算I最大运行方式下，穿越变压器的最大

31、短路电流计算煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，考虑低 压侧单母线分段且母联断路器闭合运行，Kl点短路时，计算短路电流Ei进展网络简化，如以下图X 6 = X max + X 1 II X 2 =0.46+(0240.11)°.32 =0.63(0.24 0.11)0.32Xc XT6* Xg* = 0.°031 0.45 0.704 =0.592 2X T '=XT1* =1.19=0.59522系统E1对 短 路X门=X6 + XT'X6 Xt'+ 6匸=0.63+0.595+X7点 的 转移 阻 抗为0.63 0.595=

32、1.8550.59将两台发电机合并为一台等值机，它对短路点的转移电抗为0.595 0.5950.63=1.742x xXf2= X7+ Xt'+7 匚=0.59+0.595+X 6218 75计算电抗为 Xjs =1.742 X-00=0.653查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值 ，结果记入表中 计算短路点电流的有名值 K2点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2 18.75100In2=3.44KA I ni=9.16KAJ3 6.3J3 6.3短路电流计算结果K点短路0sG-1 与 G-2合并系统S短路点总电流标幺值1.610.539有名值/KA5.5384.941

33、0.48K2点短路时穿越T1(T2)的短路电流为I二1 max=2 =524Kan煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器断开，K2点短路时，计算短路电流进展网络简化，如以下图X 6 = X max + X 1 H x 2 =0.46+(024°11)°32 =0.63(0.24 0.11)0.32X7 =XcXt6* Xg0.00310.450.704=0.59Xt= Xt* =1.19系统E1对短路点的转移阻抗为0.63 1.190.59=3.09x xXf1= X6+ Xt+1=0.63+1.19+X7发电机G-2对短

34、路点转移阻抗为、，、,、,X7 Xt clc 八c0.59 1.19 c ccXf2 = X7 + Xt + - =0.59+1.19+=2.89X60.63计算电抗为Xjs=2.89 X2備75 =1.08查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果记入表中计算短路点电流的有名值K1点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为In2= 2 18.75=3.44KA Ini=100=9.16KAV3 6.3y/3 6.3短路电流计算结果K<|点短G-1与系统S短路点总路OsG-2合并电流标幺值0.9400.32有名值/KA3.232.966.19n最小运行方式下，穿越变压器的最小短

35、路电流计算煤矿发电厂仅有一台发电机工作，同时系统以最小运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器闭合运行，K 2点短路时，计算短路电流进展网络简化，如以下图X6= Xmin+ Xi / X2 =0.57+°24 W °32 =0.74(0.24 0.11)0.32X7= XC* + Xt7*+ X G =0.0031+0.45+0.704=1.18XT= Xt*=1.19系统E1对短路点的转移阻抗为X xXf1= X6+ Xt+6 匸=0.74+1.19+X70.74 1.191.18=2.68发电机G-2对短路点转移阻抗为X xXf2=X7+XT+XV=1.18+1.

36、19+1.18 1.190.74=4.27计算电抗为 Xjs=4.27 X i0 =0.80查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果记入表中计算短路点电流的有名值K2点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为18.75100In2=1.72KA I ni=9.16KAJ3 6.3V3 6.3短路电流计算结果K点短路0sG-2系统S短路点总电流标幺值1.3010.37有名值/KA2.243.395.63n煤矿发电厂一台发电机同时工作，并且系统以最小运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器闭合，Ki点短路时，计算短路电流进展网络简化，如以下图X6二 Xmax+Xi /X2=0.4

37、6 +(0.24 0.11) 0.32(0.24 0.11)0.32X7= XC* + Xt7*+ XG =0.0031+0.45+0.704=1.18Xt=譽0.595系统巳对短路点的转移阻抗为X XXf1= X6+ Xt+6 匚=0.74+0.595+X70.74 0.5951.18= 1.705发电机G-2对短路点转移阻抗为Xf2= X7 + Xt +X XtX6= 1.18+0.595+1.18 0.5950.74=2.72计算电抗为Xjs=2.72 X18.75100=0.51查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值 ，结果记入表中计算短路点电流的有名值Ki点短路时，归算到短路点电压

38、级的各电源的额定电流为In2= 18.75 =1.72KA Ini=100=9.16KA<3 6.3J3 6.3路OsG-2系统S短路点总电流标幺值2.1110.59有名值3.635.379.0/KA短路电流计算结果Ki点短min穿过每台变压器的最小三相短路电流为Imin二等=4.5KA变压器高压侧短路时，流过最大三相短路电流计算 煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，变压器高压侧短路xX3X4一进展网络化简，如以下图Xe= Xmax+ Xi / X2 =0.46+(°24 °1)°32 =0.63(0.24 0.11)0.32Xc Xt

39、6*XG* = O.。031 0.45 0.704 =0.592 2系统E1对短路点的转移阻抗为Xf1 = X6=0.63将两台发电机合并为一台等值机，它对短路点的转移电抗为Xf2= X 7 =0.59计算电抗为Xjs=0.59 X 2 18.75 =0.221查计算曲线数字表求取短路周期电流 j 100的标幺值，结果记入表中计算短路点电流的有名值K1点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2 18.75100IN2= 7=0.585KA I N1 =1.56KAV3 37寸 3 37短路电流计算结果K1点短路G-1 与 G-2系统S短路点总0s合并电流标幺值4.9381.587有名值

40、2.8892.4765.365/KA变压器高压侧短路时，流过最小三相短路电流计算n煤矿发电厂仅有一台发电机工作， 同时系统以最小运行方式运行， &点进展网络简化，如以下图X6=Xmin+X1 X2 =0.57+（需 需 囂=0.74X7= XC* + Xt7*+ X G =0.0031+0.45+0.704=1.18系统Ei对短路点的转移阻抗为Xf1 = X6 =0.74发电机G-2对短路点转移阻抗为Xf2= X7=1.1818.75计算电抗为 Xjs=1.18 X10 =0.221查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值 ，结果记入表中 计算短路点电流的有名值 K1点短路时，归算到短

41、路点电压级的各电源的额定电流为I n 2 = 1=0.293KV I N1=1.56KVV'3 37<3 37短路电流计算结果Ki点短路G-2系统S标幺值4.9381.35有名值1.4472.1063.553/KA变压器各点短路时电流数据表变压器各点短路时电流数据表短 路点短路方式K1K2三相短路KA两相短路KA三相短路KA两相短路KA最大运行6.195.3610.489.08方式最小运行4.53.8975.634.88方式短路电流计算结果经以上计算，比拟得：1穿越变压器T1或T2的最大短路电流为 K2点短路时的短路电流，其 有名值为6.19KA，归算到电源侧为1.05KA。2穿

42、越变压器T1或T2的最小短路电流为K1点短路时的短路电流，其有 名值为4.50KA，归算到到电源侧为 0.766KA 。3变压器高压侧部故障时的最大三相短路电流为5.365KA，最小三相短路电流为3.553KA(3)35KV侧最大负荷电流为SN1.3 3 Un=127.79A，归算到低压侧为750.77A.4保护的整定计算及灵敏度检验4.1变压器主保护的整定计算及灵敏度检验纵连差动保护的整定计算1变压器两侧的一次电流计算35kV 侧1 N1SN3 Un16300 3 37=98.3A6.3kV 侧 In2= N =6300 =577AV3 U N2 <3 6.3式中Sn变压器的额定容量；

43、U N1变压器的一次额定电压;Un2 变压器的二次额定电压2变压器电流互感器的计算变比 变压器Y型侧高压侧的电流互感器变比为:Kta =y'3 IN1 ='3 98.3= 170.27555变压器型侧低压侧的电流互感器变比为:Ktb =1 N255775选择电流互感器的标准变比K = 300 K =800Kta=Ktb =55那么差动保护臂中的二次额定电流为Ii= KN1=2.838A KtA60I2=_J= 577 =3.606aKtb160Kw 为接线系数表2.3计算结果列表参数变压器两侧的计算数值额定电压kV356.3一次侧额定电流kA98.3577电流互感器接线方式Y选

44、用电流互感器变比30080055差动保护臂中的二次额定电2.8383.606流A由于Ii< I2，应选取6.3KV侧为根本侧。平衡线圈 血接于6.3kV根本侧，平衡线圈比2接于35kV侧.3计算变压器差动保护的动作电流，并将其归算到根本侧。1确定保护装置的一次动作电流a. 躲过变压器的励磁电流为:Idz= Kk In1=1.3 X577=750.1A式中 Krei 可靠系数，查阅工程手册选用1.3b. 躲过外部短路最大不平衡电流IdzKk1 unb. maxKK(10%kst UZa )(3)d max=1.3 X(1 X0.1+0.05+0.05)X6190=1609.4A式中 Kk

45、可靠系数，查阅工程手册选用1.3 ；I unb max最大不平衡电流；Kst 同型系数，变压器两侧电流互感器不同型，查阅工程手册选 1 ；U 由变压器调压引起的误差，取0.05 ；fza平衡线圈实际匝数与计算匝数不同引起的误差，取0.05 ;Idmax一一外部短路流过根本侧的最大短路电流c. 躲过电流互感器二次回路断线时变压器的最大负荷电流用 Ini代L max1 dz = Krei X 1 l.max =1.3 X577=750.1A式中I l.max 变压器的最大负荷电流；Krei 可靠系数，查阅工程手册选用1.3。综上所述，选取6.3kV侧一次动作电流为1609.4A。2丨差动继电器根本

46、侧6.3kV侧的二次动作电流为dz. jb.jsIdzkwKTA1609.4 1160=10.0AKw接线系数，电流互感器为 丫型接线时为1,电流互感器为型接线 时为3。3丨确定BCH 2型差动继电 器各线圈 的匝数。 该继电器在 保持N；/Nk 2时，其根本动作安匝为 AN。60 4安匝，据此计算35kV侧工作线圈的计算匝数为:Ndz =込=*6.41 dz. jb.js 10.0选用实用整定匝数6匝为了平衡得更准确，使不平衡电流影响更小，可将根本侧平衡线圈Nb1作为动作匝数的一局部，根本侧的工作线圈匝数等于差动线圈和平衡线圈之和， 选取差动线圈Nd与平衡线圈Nb1的整定匝数匝，Nd.set

47、=5匝，Nd1.set=1匝。即N dz.set = Nd.set+ Nd1.set =6 匝根据选取的根本侧的工作线圈整定匝数， 算出继电器的实际动作电流和保护一次动作电流分别为：1 dz*AN。Nd.Set:?=12A5KTA1 1*Kw160 121=1920A确定非根本侧平衡线圈的匝数，即2N dz. fj = (Nd.set+ Ndi.set)- N d.set'13.606= X(5+1)-52.838=2.624选用Ndz.fj与相近的整数匝作为非根本侧平衡线圈的整定匝数Nb2set，实际选择Ndz.set=3匝。，此时相对误差为fzaNdz.fjN dz. fjN dz

48、2.setN dz.set2SH “049®05所以计算结果有效按变压器部两相短路故障时的最小短路电流校验K senk.minI dz*663.56277.13=2.39>2Ik.min 变压器部故障时的最小短路电流，用母线处短路时流经短路点的短 路电流来代替。经校验变压器差动保护灵敏度合格lh<5QIw ir h啊mU0r-BCH_2型继电開 纵羞动保护的单相按找国差动保护的灵敏度校验变压器厶侧两相短路III IH? ? ? ?BC 相短路时，有 I B =- I C , I B =- I C丫侧的三相电流关系为?2 II CY =-2 I AY =-2 I<3

49、nB故有 I AY - | BY =0?I BY -?I CY =3 I?BY =3 *nBI CY -I AY =-3对 CJA：?I JA=0?对C： I1 ?I AYJB =I CYnB(2)I BI B I BI d对 CJC:?jc=IcY IaY +上 Ib Ib Id nYn(2) d同样由于三相CJ是采用或逻辑启动保护，在校验部故障的灵敏度时，取三相 电流中较大者，故1 J = = 488 =0.0305KAANjs= I 1rel (Nd.set+ Ndi.set )=30.5 x5+1=183 Wb.A此时接线系数为取为1。Ksen =竺=183 =3.05>2 AN

50、。60灵敏度满足要求变压器瓦斯保护的整定轻瓦斯保护的动作值采用气体容积 表示。通 常气体容积 的整定 围为 250-300cm 3。对于容量在10兆伏安以上的变压器，多采用250-300cm 3 。气体容积的调整可通过改变重锤位置来实现。重瓦斯保护的动作值采用油流流速表示。一般整定围在 0.6-1.5m/s，该流速指的是导油管中油流的速度。对 FJ3-80型复合继电器进展油速调整时，可先松动调节螺杆，在改变弹簧的长度即可，一般整定在1m/s左右。本设计对象为S9 6300/35型变压器，额定容量较大，因此将轻瓦斯保护动 作值的气体容积整定为300cm 3，将重瓦斯保护动作值的油流流速整定为1.

51、2m/s 。4.2相间后备保护的整定及校验过电流保护动作电流的整定1躲过并列运行中切出一台变压器时所产生的过负荷电流。两台变压器容 量一样，那么另一台变压器的最大负荷电流为：I l max=I n =2 I n =2 X98.3=196.6A2 1K11扁= 旦 In=X196.6=254.4AK re0.85Krei _可靠系数，取 K返回系数，取0.85In_每台变压器的额定电流2考虑低压侧负荷电动机自启动时最大电流Kre.奈 X 許=180.3A/6.3NtKrei _可靠系数，取 心_返回系数，取0.85Kss_自启动系数，其数值与负荷性质有关，610KV侧取1.5 2.52丨灵敏度校验|（2）Kminse