1、南 昌 工 程 學(xué) 院綜 合 課 程 設(shè) 計 (論 文)機(jī)械與電氣學(xué)院 系院電氣工程及其自動化專業(yè)課程設(shè)計論文題目 某35kV降壓變電站主變保護(hù)設(shè)計 學(xué)生姓名 班 級 電氣工程及其自動化1班 學(xué) 號 2007100027 指導(dǎo)教師 范 完成日期 2021 年 12 月 31 日成績： 評語： 評閱教師： 年 月 日南 昌 工 程 學(xué) 院綜合課程設(shè)計論文任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：某35kV降壓變電站電氣局部初步設(shè)計主變壓器繼電保護(hù)初步設(shè)計二、畢業(yè)設(shè)計(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計技術(shù)要求：某35kV降壓變電站系統(tǒng)圖如下圖，要求對其主變壓器繼電保護(hù)進(jìn)行初步設(shè)計：1. 根據(jù)系統(tǒng)圖，進(jìn)行短

2、路計算。2.主變壓器繼電保護(hù)初步設(shè)計：1主變壓器的類型：35/10kV，Y-接線，容量6300kVA,CT變比：一次側(cè)200/5，二次側(cè)400/52主變壓器繼電保護(hù)的配置3主變壓器繼電保護(hù)的整定及校驗：三、課程設(shè)計(論文)工作內(nèi)容及完成時間：1、查找資料，確定設(shè)計方案：2、短路計算：3、主變壓器繼電保護(hù)的配置、整定及校驗：4、撰寫設(shè)計說明書：四、主 要參考資料：1、?電力工程設(shè)計手冊? 西北電力設(shè)計院、東北電力設(shè)計院主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社2、?電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理?賀家李、宋從矩 中國電力出版社3、?電力工程電氣設(shè)計手冊(二次局部)? 卓樂友主編 水利水電出版社4、Yu Yixin

3、 1 , Yan Xuefei 1 and Zhang Yongwu ：“Optimal planning of high voltage distribution substations ?Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in China?J Volume 2, Number 3，2007，07，P368-373 5、Lin Yong-jun 1 , Liu Yu-tao 2 and Zhang Dan-hui&#

4、160;2：“Implementation and design of a communication system of an agent-based automated substation?Frontiers of Electrical and Electronic Engineer- Engineering in Chinaing In china? JVolume 1, Number 4，2006，12，P396-399 機(jī)械與電氣工程 學(xué)院 07電氣工程及其自動化 專業(yè) 1 班學(xué)生： 日期： 自 2021 年 12 月 20 日至 2021 年 12 月 31 日指導(dǎo)教師： 范 助

5、理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的局部)：教研室： 電氣工程 教研室主任： 某35kV降壓變電站的主變保護(hù)設(shè)計Certain 35kV Step-down Substation Main Transformer Protection Design總計 課程設(shè)計論文 21 頁 表 格 1 個插 圖 3 幅摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的題目是?某35kV降壓變電站的主變保護(hù)設(shè)計?。根據(jù)設(shè)計的要求，在設(shè)計的過程中，用到了35kV降壓變電站的絕大多數(shù)的根底理論和設(shè)計方案，因此在設(shè)計過程中側(cè)重了知識系統(tǒng)化能力的培養(yǎng)。設(shè)計可分為幾局部：設(shè)計方案確實定；系統(tǒng)短路電流的計算；主變壓器繼電保護(hù)的配置、整定及校驗確實定。 通過本次

6、設(shè)計，學(xué)習(xí)了設(shè)計的根本方法，穩(wěn)固三年以來學(xué)過的知識，培養(yǎng)獨立分析問題的能力，而且加深對變電站的全面了解。 關(guān)鍵詞 負(fù)荷計算，無功功率， 短路電流，繼電保護(hù)，主接線 AbstractThis graduation project topic is: "A 35kV step-down transformer substation of main transformer protection design ".According to the design request, the design process using a lot of knowledge, th

7、erefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive

8、 power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The

9、secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.Through this design, has studied the design essential method, since the consolidated four years have studied the knowledge, raises the independent analysis question abili

10、ty, moreover deepens to the transformer substation comprehensive understanding.Key Words: Load calculation Reactive power Short-circuit current Relay protection The Lord wiring 目 錄摘要1Abstract2第一章 緒論 1 1.1繼電保護(hù)的概述1 1.2繼電保護(hù)裝置具備的根本性能1 繼電保護(hù)根本原理和保護(hù)裝置的組成1 2 1.5繼電保護(hù)的作用4 1.6繼電保護(hù)設(shè)計的目的和要求5第二章 變電所繼電保護(hù)和自動裝置規(guī)劃 6

11、6 6 2.3 1kV線路繼電保護(hù)裝置 6 主變壓器繼電保護(hù)裝置設(shè)置7 2.5 變電所的自動裝置7 2.6 本設(shè)計繼電保護(hù)裝置原理概述8 2.6.1 10kV線路電流速斷保護(hù)8 2.6.2 10kV線路過電流保護(hù)8 平行雙回線路橫聯(lián)方向差動保護(hù)8 變壓器瓦斯保護(hù) 8 變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)8第三章 短路電流計算10 3.1 系統(tǒng)等效電路圖10 基準(zhǔn)參數(shù)選定10 短路電流計算11第四章 主變繼電保護(hù)整定計算及繼電器選擇14 14 4.2縱聯(lián)差動保護(hù)：選用BCH-2型差動繼電器14 計算Ie及電流互感器變比14 確定根本側(cè)動作電流 15 確定根本側(cè)差動線圈的匝數(shù)和繼電器的動作電流16 確定非根本側(cè)平衡

12、線圈和工作線圈的匝數(shù)17 計算由于整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差fza17 初步確定短路線圈的抽頭17 保護(hù)裝置靈敏度校驗17 18 4.4 過負(fù)荷保護(hù)19 4.5 冷卻風(fēng)扇自起動19總結(jié)20參考文獻(xiàn)21第一章 緒論1.1 繼電保護(hù)的概述研究電力系統(tǒng)故障和危及平安運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。因在其開展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等，使之免遭損害，所以沿稱繼電保護(hù)。繼電保護(hù)裝置必須具備以下5項根本性能：平安性。在不該動作時，不發(fā)生誤動作。可靠性。在該動作時，不發(fā)生拒動作?？焖傩浴Ｄ芤宰疃虝r限將故障或異常消除。選擇性。在可能

13、的最小區(qū)間切除故障，保證最大限度地向無故障局部繼續(xù)供電。靈敏性。反映故障的能力，通常以靈敏系數(shù)表示。選擇繼電保護(hù)方案時，除設(shè)置需滿足以上5 項根本性能外，還應(yīng)注意其經(jīng)濟(jì)性。即不僅考慮保護(hù)裝置的投資和運行維護(hù)費，還必須考慮因裝置不完善而發(fā)生拒動或誤動對國民經(jīng)濟(jì)和社會生活造成的損失。1.3繼電保護(hù)根本原理和保護(hù)裝置的組成 繼電保護(hù)裝置要求能反響電氣設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地，有選擇性地動作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無故障設(shè)備繼續(xù)正常運行，將事故限制在最小范圍，提高系統(tǒng)運行的可*性，最大限度地保證向用戶平安連接供電。繼電保護(hù)裝置的作用是起到反事故的自動裝置的作用，必須正確地區(qū)分

14、“正常與“不正常運行狀態(tài)、被保護(hù)元件的“外部故障與“內(nèi)部故障，以實現(xiàn)繼電保護(hù)的功能。因此，通過檢測各種狀態(tài)下被保護(hù)元件所反映的各種物理量的變化并予以鑒別。依據(jù)反映的物理量的不同，保護(hù)裝置可以構(gòu)成下述各種原理的保護(hù)： (1)反映電氣量的保護(hù) 電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓的比值(阻抗)和它們之間的相位角改變等現(xiàn)象。因此，在被保護(hù)元件的一端裝沒的種種變換器可以檢測、比擬并鑒別出發(fā)生故障時這些根本參數(shù)與正常運行時的差異就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。 例如: 反映電流增大構(gòu)成過電流保護(hù)； 反映電壓降低(或升高)構(gòu)成低電壓(或過電壓)保護(hù)； 反映電流與電壓間的相位角

15、變化構(gòu)成方向保護(hù)； 反映電壓與電流的比值的變化構(gòu)成距離保護(hù)。 除此以外還可根據(jù)在被保護(hù)元件內(nèi)部和外部短路時，被保護(hù)元件兩端電流相位或功率方向的差異，分別構(gòu)成差動保護(hù)、高頻保護(hù)等。 同理，由于序分量保護(hù)靈敏度高，也得到廣泛應(yīng)用。 新出現(xiàn)的反映故障分量、突變量以及自適應(yīng)原理的保護(hù)也在應(yīng)用中。 (2)反映非電氣量的保護(hù) 如反響溫度、壓力、流量等非電氣量變化的可以構(gòu)成電力變壓器的瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)等。 繼電保護(hù)相當(dāng)于一種在線的開環(huán)的自動控制裝置，根據(jù)控制過程信號性質(zhì)的不同，可以分模擬型(它又分為機(jī)電型和靜態(tài)型)和數(shù)字型兩大類。對于常規(guī)的模擬繼電保護(hù)裝置，一般包括測量局部、邏輯局部和執(zhí)行局部。測量局部從

16、被保護(hù)對象輸入有關(guān)信號，再與給定的整定值比擬，以判斷是否發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)；邏輯局部依據(jù)測量局部輸出量的性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或其組合，進(jìn)行邏輯判斷，以確定保護(hù)是否應(yīng)該動作；執(zhí)行局部依據(jù)前面環(huán)節(jié)判斷得出的結(jié)果子以執(zhí)行：跳閘或發(fā)信號。繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的開展而開展起來的電力系統(tǒng)中出現(xiàn)短路是不可防止的，短路的特征就是電流增大。為了保護(hù)發(fā)電機(jī)免受短路的破壞，首先出現(xiàn)了電流超過一預(yù)定值就動作的過電流保護(hù)裝置。熔斷器就是最早的、最簡單的過電流保護(hù)裝置，這種保護(hù)裝置時至今日仍廣泛應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備上。熔斷器的特點是融保護(hù)裝置和切斷電流裝置于一體，因而最為簡單。由于電力系統(tǒng)的開展，使用電設(shè)備的

17、功率增大，發(fā)電廠、變電站和供電網(wǎng)的接線不斷復(fù)雜，電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大，熔斷器已不能滿足選擇性和快速性的要求，于是出現(xiàn)了作用于專門的斷流裝置斷路器的過電流繼電器。19世紀(jì)90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式直接反響于一次短路電流的電磁型過電流繼電器20 世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的開展，繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個時期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)開展的開端。20世紀(jì)50年代后，由于半導(dǎo)體晶體管的開展，開始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝置。這種保護(hù)裝置體積小、功率損耗小、動作速度快、無機(jī)械轉(zhuǎn)動局部，稱為電子式靜態(tài)保護(hù)裝置。晶體管保護(hù)裝置易受電力系統(tǒng)中或外界的電磁干擾的影

18、響而誤動或損壞，當(dāng)時其工作可靠性低于機(jī)電式保護(hù)裝置。但經(jīng)過20余年長期的研究和實踐，抗干擾問題從理論和實踐上都得到了滿意的解決，使晶體管繼電保護(hù)裝置的正確動作率到達(dá)了與機(jī)電式保護(hù)裝置同樣20 世紀(jì)70 年代是晶體管繼電保護(hù)裝置在我國大量采用的的水平。時期，滿足了當(dāng)時電力系統(tǒng)向超高壓、大容量方向開展的需要。隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置，遠(yuǎn)不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的動作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況，系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運行等。系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電

19、力系統(tǒng)正常運行被破壞時，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時間減到最短。此外，機(jī)、爐、電任一局部的故障均影響電能的平安生產(chǎn)，特別是大機(jī)組和大電力系統(tǒng)的相互影響和協(xié)調(diào)正成為電能平安生產(chǎn)的重大課題。因此，系統(tǒng)的繼電保護(hù)和平安自動裝置的配置方案應(yīng)考慮機(jī)、爐等設(shè)備的承變能力，機(jī)、爐設(shè)備的設(shè)計制造也 應(yīng)充分考慮電力系統(tǒng)平安經(jīng)濟(jì)運行的實際需要。為了巨型發(fā)電機(jī)組的平安，不僅應(yīng)有完善的繼電保護(hù)，還應(yīng)研究、推廣故障預(yù)測技術(shù)。1.5電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)在運行中，可能發(fā)生各種故障或處于不正常運行狀態(tài)中，最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種形式的短路。在發(fā)生短路時可能產(chǎn)生以下后果。故障點很大的短路電流和

20、所燃起的電弧，使故障元件損壞。短路電流通過非故障元件時，由于發(fā)熱和電動力的作用，引起它們的損壞或縮短它們的使用壽命。電力系統(tǒng)中局部地區(qū)的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩(wěn)定性或影響工廠產(chǎn)品質(zhì)量。破壞電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，引起系統(tǒng)振蕩，甚至使整個系統(tǒng)瓦解。電力系統(tǒng)中電氣元件的正常工作環(huán)境遭到破壞，但沒有發(fā)生故障，這種情況屬于不正常運行狀態(tài) 例如，因負(fù)荷超過電氣設(shè)備的額定值而引起的電流升高一般又稱過負(fù)荷，就是一種最常見的不正常運行狀態(tài)。過負(fù)荷會使元件載流局部和絕緣材料的溫度不斷升高，加速絕緣的老化和損壞，以至可能開展成故障 此外，系統(tǒng)中出現(xiàn)因功率缺額而引起的頻率降低，因發(fā)電機(jī)突然甩負(fù)荷而產(chǎn)生的過電

21、壓，以及電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩等，這些情況都屬于不正常運行狀態(tài)。故障和不正常運行狀態(tài)，都可能在電力系統(tǒng)中引起事故。事故，就是指電力系統(tǒng)或其中某一局部的正常工作遭到破壞，造成對用戶少送電或電能質(zhì)量變壞到不能容許的情況，甚至造成人身傷亡和電氣設(shè)備的損壞。 在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，還應(yīng)在故障一旦發(fā)生時，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)平安運行的最有效方法之一。切除故障的時間常常要求短到十分之幾秒甚至百分之幾秒，實踐證明只有在每個電氣元件上裝設(shè)保護(hù)裝置才有可能滿足這個要求。 繼電保護(hù)裝置，就是指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并使

22、斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置它的根本任務(wù)如下。 自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障局部迅速恢復(fù)正常運行。 反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護(hù)的條件而動作并發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。1.6繼電保護(hù)設(shè)計的目的和要求電力系統(tǒng)在運行中，可能會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，除應(yīng)采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性外，假設(shè)故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地將故障元件切除，這是保證電力系統(tǒng)平安運行的最有效的方法之

23、一。切除故障的時間常常要求小到十分之幾秒甚至百分之幾秒。實踐證明，只有在每個電氣元件上裝設(shè)繼電保護(hù)裝置，才有可能滿足上述要求。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計與配置是否合理直接影響到電力系統(tǒng)的平安運行。假設(shè)設(shè)計與配置不當(dāng)，保護(hù)將不能正確工作，從而會擴(kuò)大事故及停電范圍，有時還可能造成人身傷亡或設(shè)備損壞事故。故必須合理地選擇保護(hù)方式和正確的整定計算，才能保證電力系統(tǒng)平安、穩(wěn)定運行。進(jìn)行電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計的目的要求：1能把所學(xué)過的理論知識進(jìn)行綜合運用，從而到達(dá)穩(wěn)固、加深及擴(kuò)大專業(yè)知識，并使之系統(tǒng)化。2正確領(lǐng)會和貫徹黨和國家的方針、技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想，并掌握設(shè)計的根本方法。3培養(yǎng)運用所學(xué)的理論知

24、識，提高獨立分析和解決問題的能力，掌握實際工程設(shè)計中的一些根本技能。4培養(yǎng)作為工程技術(shù)人員必須具備的計算、繪圖、使用規(guī)程、手冊、資料及編寫設(shè)計說明書等技能。第二章 變電所繼電保護(hù)和自動裝置規(guī)劃系統(tǒng)分析及繼電保護(hù)要求本設(shè)計35/10kV系統(tǒng)為雙電源35kV單母線分段接線，10kV側(cè)單母線分段接線，所接負(fù)荷多為化工型，屬一二類負(fù)荷居多。為保證平安供電和電能質(zhì)量，繼電保護(hù)應(yīng)滿足四項根本要求，即選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。本設(shè)計中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及中性點不接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來講，其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類

25、。·變壓器的外部故障常見的是上下壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。·變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。變壓器的不正常運行過負(fù)荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及不允許的油面下降。2.3 10kV線路繼電保護(hù)裝置根據(jù)線路的故障類型，按不同的出線回路數(shù)，設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置如下： 單回出線保護(hù)：適用于織布廠和膠木廠出線。采用兩段式電流保護(hù)，即電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。其中電流速斷保護(hù)為主保護(hù)，不帶時限，0 S跳閘。雙回路出線保護(hù)：適用于印染廠、配電所和煉鐵廠出線。采用平行雙回線路橫聯(lián)方向差動保護(hù)加電流保護(hù)。其中橫聯(lián)方向

26、差動保護(hù)為主保護(hù)。電流保護(hù)作為橫聯(lián)方向差動保護(hù)的后備保護(hù)。2.4 主變壓器繼電保護(hù)裝置設(shè)置變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運行的情況，從反響各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的平安性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下：1.主保護(hù)：瓦斯保護(hù)以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低、縱聯(lián)差動保護(hù)以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路。2.后備保護(hù)：過電流保護(hù)以反響變壓器外部相間故障、過負(fù)荷保護(hù)反響由于過負(fù)荷而引起的過電流。3.異常運行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)：溫度保護(hù)以檢測變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動用變壓器一相電流的70%來啟動冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓

27、器油溫過高。2.5 變電所的自動裝置1.針對架空線路的故障多系雷擊、鳥害、樹枝或其它飛行物等引起的瞬時性短路，其特點是當(dāng)線路斷路器跳閘而電壓消失后，隨著電弧的熄滅，短路即自行消除。假設(shè)運行人員試行強(qiáng)送，隨可以恢復(fù)供電，但速度較慢，用戶的大多設(shè)備電動機(jī)已停運，這樣就干擾破壞了設(shè)備的正常工作，因此本設(shè)計在10kV各出線上設(shè)置三相自動重合閘裝置CHZ，即當(dāng)線路斷路器因事故跳閘后，立即使線路斷路器自動再次重合閘，以減少因線路瞬時性短路故障停電所造成的損失。2針對變電所負(fù)荷性質(zhì)，縮短備用電源的切換時間，提高供電的不間斷性，保證人身設(shè)備的平安等，本設(shè)計在35KV母聯(lián)斷路器DL1及10KV母聯(lián)斷路器DL8處

28、裝設(shè)備用電源自動投入裝置BZT。3. 頻率是電能質(zhì)量的根本指標(biāo)之一,正常情況下,系統(tǒng)的頻率應(yīng)保持在50Hz，運行頻率和它的額定值見允許差值限制在0.5Hz內(nèi)，頻率降低會導(dǎo)致用電企業(yè)的機(jī)械生長率下降，產(chǎn)品質(zhì)量降低，更為嚴(yán)重的是給電力系統(tǒng)工作帶來危害，而有功功率的缺額會導(dǎo)致頻率的降低，因此，為保證系統(tǒng)頻率恒定和重要用戶的生產(chǎn)穩(wěn)定，本設(shè)計10kV出線設(shè)置自動頻率減負(fù)荷裝置ZPJH，按用戶負(fù)荷的重要性順序切除。2.6 本設(shè)計繼電保護(hù)裝置原理概述 10kV線路電流速斷保護(hù)是根據(jù)短路時通過保護(hù)裝置的電流來選擇動作電流的，以動作電流的大小來控制保護(hù)裝置的保護(hù)范圍；有無時限電流速斷和延時電流速斷，采用二相二電

29、流繼電器的不完全星形接線方式，本設(shè)計選用無時限電流速斷保護(hù)。 10kV線路過電流保護(hù)利用短路時的電流比正常運行時大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動作的選擇性由過電流保護(hù)裝置的動作具有適當(dāng)?shù)难訒r來保證，有定時限過電流保護(hù)和反時限過電流保護(hù)；本設(shè)計與電流速斷保護(hù)裝置共用兩組電流互感器，采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時限過電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一局部。 平行雙回線路橫聯(lián)方向差動保護(hù)通過比擬兩線路的電流相位和數(shù)值相同與否鑒別發(fā)生的故障;由電流起動元件、功率方向元件和出口執(zhí)行元件組成，電流起動元件用以判

30、斷線路是否發(fā)生故障，功率方向元件用以判斷哪回線路發(fā)生故障，雙回線路運行時能保證有選擇的動作。該保護(hù)動作時間0S，由于橫聯(lián)保護(hù)在相繼動作區(qū)內(nèi)短路時，切除故障的時間將延長一倍，故加裝一套三段式電流保護(hù)，作為后備保護(hù)。 變壓器瓦斯保護(hù)利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來判別變壓器內(nèi)部故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動作，接點閉合，這時讓其作用于信號，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動作，接點閉合，這時作用于跳閘并發(fā)信，稱為重

31、瓦斯保護(hù)。變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)按照循環(huán)電流的原理構(gòu)成。在變壓器兩側(cè)都裝設(shè)電流互感器，其二次繞組按環(huán)流原那么串聯(lián)，差動繼電器并接在回路壁中，在正常運行和外部短路時，二次電流在臂中環(huán)流，使差動保護(hù)在正常運行和外部短路時不動作，由電流互感器流入繼電器的電流應(yīng)大小相等，相位相反，使得流過繼電器的電流為零；在變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路時，從電流互感器流入繼電器的電流大小不等，相位相同，使繼電器內(nèi)有電流流過。但實際上由于變壓器的勵磁涌流、接線方式及電流互感器誤差等因素的影響，繼電器中存在不平衡電流，變壓器差動保護(hù)需解決這些問題，方法有：·靠整定值躲過不平衡電流·采用比例制動差動保護(hù)。

32、3;采用二次諧波制動。·采用間歇角原理。·采用速飽和變流器。 本設(shè)計采用較經(jīng)濟(jì)的BCH-2型帶有速飽和變流器的繼電器，以提高保護(hù)裝置的勵磁涌流的能力。第三章 短路電流計算3.1 系統(tǒng)等效電路圖圖4-1 系統(tǒng)等效電路圖，即：35kV側(cè)，10kV側(cè)。3.3 短路電流計算1最大運行方式：系統(tǒng)化簡如圖4-2所示 ，其中 故知35KV母線上短路電流10kV母線上短路電流折算到35kV側(cè)對于d3點以負(fù)載計算SI SII 圖4-2 最大運行方式簡化圖2) 最小運行方式：系統(tǒng)化簡如圖4-3所示，因S停運,所以僅考慮S單獨運行的結(jié)果所以35kV母線上短路電10kV母線上短路電流折算到35kV

33、側(cè) 對于d3以負(fù)載進(jìn)行計算S圖4-3 最小運行方式簡化圖第四章 主變繼電保護(hù)整定計算及繼電器選擇4.1瓦斯保護(hù) 輕瓦斯保護(hù)的動作值按氣體容積為250300cm2整定，本設(shè)計采用280 cm2。重瓦斯保護(hù)的動作值按導(dǎo)油管的油流速度為0.61.5 cm2整定本，本設(shè)計采用0.9 cm2。瓦斯繼電器選用FJ3-80型。4.2 縱聯(lián)差動保護(hù)：選用BCH-2型差動繼電器。 計算Ie及電流互感器變比表5-1 變壓器縱差動保護(hù)用互感器變比選擇名 稱各側(cè)數(shù)據(jù)Y35kV10kV額定電流I1e=S/ U1e=I2E=S/ U2e=變壓器接線方式Y(jié)CT接線方式Y(jié)CT計算變比I1e/5=180/5I2e實選CT變比n

34、l200/5400/5實際額定電流I1e/5=I2e/5=不平衡電流Ibp4.50-4.33=確定根本側(cè)根本側(cè)非根本側(cè) 確定根本側(cè)動作電流1躲過外部故障時的最大不平衡電流 (5.1)利用實用計算式 5.2式中 可靠系數(shù)，采用1.3； 非同期分量引起的誤差，采用1； 同型系數(shù)，CT型號相同且處于同一情況時取0.5，型號不同時取1，本設(shè)計取1； ；繼電器整定匝書數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差，暫無法求出，先采用中間值0.05。電流互感器的最大相對誤差，取0.1。代入數(shù)據(jù)得2躲過變壓器空載投入或外部故障后電壓恢復(fù)時的勵磁涌流 5.3式中 可靠系數(shù)，采用1.3。 變壓器額定電流。代入數(shù)據(jù)得 3) 躲

35、過電流互改器二次回路短線時的最大負(fù)荷電流 式中 可靠系數(shù)，采用1.3。 正常運行時變壓器的最大負(fù)荷電流：采用變壓器的額定電流。代入數(shù)據(jù)得比擬上述1，2，3式的動作電流，取最大值為計算值，即 確定根本側(cè)差動線圈的匝數(shù)和繼電器的動作電流將兩側(cè)電流互感器分別結(jié)于繼電器的兩組平衡線圈，再接入差動線圈，使繼電器的實用匝數(shù)和動作電流更接近于計算值；以二次回路額定電流最大側(cè)作為根本側(cè)，根本側(cè)的繼電器動作電流及線圈匝數(shù)計算如下：根本側(cè)35kV繼電器動作值 代入數(shù)據(jù)得 根本側(cè)繼電器差動線圈匝數(shù) 式中 為繼電器動作安匝，應(yīng)采用實際值，本設(shè)計中采用額定值，取得60安匝。代入數(shù)據(jù)得 匝選用差動線圈與一組平衡線圈匝數(shù)之

36、和較小而相近的數(shù)值，作為差動線圈整定匝數(shù)。即實際整定匝數(shù) 匝 繼電器的實際動作電流 保護(hù)裝置的實際動作電流 確定非根本側(cè)平衡線圈和工作線圈的匝數(shù)平衡線圈計算匝數(shù) 匝故，取平衡線圈實際匝數(shù) 工作線圈計算匝數(shù)匝計算由于整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差 此值小于原定值0.05，取法適宜，不需重新計算。初步確定短路線圈的抽頭根據(jù)前面對BCH-2差動繼電器的分析，考慮到本系統(tǒng)主變壓器容量較小，勵磁涌流較大，應(yīng)選用較大匝數(shù)的“C-C抽頭，實際應(yīng)用中，還應(yīng)考慮繼電器所接的電流互感器的型號、性能等，抽頭是否適宜，應(yīng)經(jīng)過變壓器空載投入試驗最后確定。保護(hù)裝置靈敏度校驗差動保護(hù)靈敏度要求值 本系統(tǒng)在最小運行方式下，10KV側(cè)出口發(fā)生兩相短路時，保護(hù)裝置的靈敏度最低。本裝置靈敏度 滿足要求。過電流繼電器的整定及繼電器選擇：1保護(hù)動作電流按躲過變壓器額定電流來整定 式中 可靠系數(shù)，采用1.2； 返回系數(shù)，采用0.85。代入數(shù)據(jù)得 繼電器的動作電流 電流繼電器的選擇：DL-21C/10，電流整定值為7A。2靈敏度按保護(hù)范圍末端短路進(jìn)行校驗，靈敏系數(shù)不小于1.2。靈敏系數(shù) 滿足要求。 4.4 過負(fù)荷保護(hù)其動作電流按躲過變壓器額定電流來整定。動作帶延時作用于信號。延時時限取10