《220kV电网变压器保护设计案例》2700字

220kV电网变压器保护设计案例综述目录TOC\o"1-2"\h\u18214220kV电网变压器保护设计案例综述 133951.1瓦斯保护 1199341.1.1瓦斯保护原理 1170001.1.2瓦斯保护构成 1133571.1.3瓦斯保护的运行与维修 2228861.2纵联差动保护 3161.2.1纵联差动保护的基本原理 3305281.2.2纵联差动保护的整定 31.1瓦斯保护变压器保护中选取了两套作为主保护，分别是纵联差动保护和瓦斯保护。1.1.1瓦斯保护原理瓦斯就是日常生活中经常使用到一种气体，在我们电气系统中，瓦斯保护可以作为一种气体保护在变压器的内部进行保护。由此说来，瓦斯也就成为了变压器的一个元件，当故障存在的时候，瓦斯保护对于油位下降等故障的产生，都可以进行灵敏动作，从而保护变压器。瓦斯保护的原理，其实非常简单，从内部结构里面进行解说，就是在其内部，分为上、中、下三个部分。当运行正常的时候，上下两部分都是进行自转，而中间的部分是油，两部分都浸在油里面。当运行不正常的时候，上部分不会再因为浮力悬浮在油的上面，下半部分也不会因为重力沉浸在油的下面。上下两部分会因为故障将把水银接点接在上下部分的位置，吸附起来。此时的水银接点不再是断开的状态。其中，瓦斯分为轻瓦斯和重瓦斯。轻瓦斯是指当故障发生的时候，也就是变压器内部的故障比较小的时候。反之，当内部的故障情况很严重的时候，瓦斯气体大量产生。重瓦斯会在第一时间把变压器连接的点断全部切除，以保证设备和人员的安全。瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，当油式变压器内部发生故障时，因为电弧会分解绝缘材料并产生大量气体，因此其强度取决于故障的严重程度。1.1.2瓦斯保护构成瓦斯保护则组成图如图1.1所示。（1）图中切换片XB的作用是在切换到虚线位置时只发送一个信号来保护断路器不跳闸。新安装或维修的变压器油中含有大量空气，可能导致重瓦斯保护失灵。（2）信号继电器KS在保护中十分重要，如果想提高其灵敏度，可以通过并联出口中间继电器KCD和电阻R2（3）出口中间继电器KCD带电压自保持线圈的原因，其实是重瓦斯保护是靠油流冲击档板，冲击力消散的很快，下部分的档板不可能会一直保持触点的闭合状态，等到至断路器跳开。图1.1瓦斯保护组成图1.1.3瓦斯保护的运行与维修（1）瓦斯保护的用途可能不一样，瓦斯保护可能是用来接受信号或者跳闸，也可能是不接受信号，仅仅用来跳闸的。当变压器运行的时候，两个功能瓦斯保护都具备。若是有载分接开关的时候，此时的瓦斯保护仅仅只具备一项功能。（2）如果变压器在运行过程中，由下面几种情况时，可以把重瓦斯保护改接信号，比如：1）如果两台变压器被一台断路器所操控，并且其中一台变压器转为备用的时候。2）当在瓦斯保护，或者在它的二次回路上进行工作的时候。3）除油样和瓦斯继电器上方的阀门外，随处打开阀门以释放油，并给阀门注油。（3）对于因地震而停止重瓦斯保护运行的变压器，应该在变压器开机前进行变压器及瓦斯保护检查试验，确认无异常后再开机。（4）新建变压器或停电检查、滤油、从底部润滑、更换气体继电器、散热器、强制油循环装置和套筒等工作情况。1.2纵联差动保护1.2.1纵联差动保护的基本原理输电线路两端的保护装置通过通信路径垂直连接，将隔板的电气量送至另一侧，比较两端的电气量。由此来进行一些简单的判断，需要判断的是故障位置是在本线路范围内还是范围外，并决定是否跳过开关的保护。纵联差动保护的优点是可以顺势切除在本线路全场范围内的短路故障，但是，其不能作为相邻线路的后备保护。过流保护、距离保护、零序保护都是反应一端电气量的保护，无法区分本线路末端点和相邻始端点的短路故障，不能瞬间切除本线路全场范围内的短路故障，所以必须引入纵联保护。1.2.2纵联差动保护的整定（1）变压器高中低压侧额定电压的计算因为变压器的高压侧接的是220kV的电网，则变压器高压侧的额定电压为：中压侧接的是110kV，这时变压器中压侧额定电压的算法可以用两绕组变压器二次额定电压的确定方法，即高于110kV的10%，即就是中压侧的额定电压为：同理，压测也是按照两绕组变压器二次额定电压确定方法，则算得：（2）变压器高中低压侧额定电流的计算高压侧额定电流为：（7·1）中压侧额定电流为：（7·2）低压侧额定电流为：（7·3）（3）电流互感器的计算变比（7·4）（7·5）（7·6）实际变比由规程可知取得分别为150/300/75。（4）二次电流由实际变比和一次额定电流求得：（7·7）（7·8）（7·9）（5）中间电流互感器的变比；纵联差动保护中变压器和电流互感器的参数计算见表1.1。表1.1变压器参数表名称各侧参数高压侧（H）中压侧（M）低压侧（L）额定电压UN（kV）22012138.5一次额定电流IN（A）83150421各侧接线YNYNd11各侧TA二次接线ddYTA计算变比144260.25730.44TA实际变比150300750二次电流（A）0.960.870.97基本测度选择中压侧对于高压侧和低压侧为基准侧中间TA的变比nm0.990.9（6）纵联差动保护动作电流的整定原则1）首先计算最大不平衡电流，也就是躲过外部短路故障时的不平衡电流，列出其整定式是：在这个式子当中：被称之为可靠系数，取值为1.3。被称为外部短路故障时，最大不平衡电流。2）电流互感器和变压器变比不完全匹配产生的最大不平衡电流。3）由此可算，互感器传变误差引起的最大的不平衡电流。即：（7·10）（7·11）（7·12）得到最大不平衡电流为：在这个式子当中被称为外部短路故障时，最大的短路电流；被称为相对误差，它是由于电流互感器计算变比和实际变比不一致引起的相对误差，单相变压器可以按照式子进行计算，Yd11接线三相变压器的计算式为：（7·13）假如采用中间变流器进行补偿的时候，取补偿后剩余的相对误差。被称为是由变压器分接头改变引起的相对误差，数值可以取调整范围的一半。0.1被称为电流互感器能够容许的最大稳态相对误差。被称为是电流互感器同型系数，根据相关资料可知，应选定为1。被称为是非周期分量系数，数值选取范围是应该在1.5到2之间，如果用速饱和变流器时，因为非周期分量会让它饱和，所以会抑制不平衡输出，最后可以选定数值为1。当短路点为d2时，代入数值，求出最大不平衡电流，并取时，得：（7）躲过变压器最大的励磁涌流，整定式为（7·14）被称为是变压器的额定电流。被称为是励磁涌流的最大倍数，数值选择范围是4~8。整定值中不需要考虑励磁涌流的影响时，可取；采用加强型速饱和变流器的差动保护时，取。代入数值得：取最大不平衡电流与最大励磁涌流两者中的最大者，作为纵联差动保护的动作电流整定值。即：1.2.3纵差动保护灵敏系数的校验根据上述内容，