电力系统继电保护课程设计--变电所变压器的保护设计.doc

设计

电力系统继电保护课程设计
题目: 变电所变压器的保护设计
班级:
姓名:
学号:
指导教师:
设计时间: 2011年3月18号
评语:
成绩
目录
1设计原始资料 3
3
3
2保护方式的确定 3
3
4
4
4
3保护的配合及整定计算 5
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6
6
6
6
低电压启动的过电流保护 7
辅助保护 8
4二次展开原理图的绘制 8
8
9
5结论 10
对主保护的评价 10
对后备保护的评价 10
参考文献 11
1设计原始资料

某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电,牵引变压器类型为110/,三相平衡接线,。
表1
牵引变电所
供电臂
长度km
端子
平均电流A
有效电流A
短路电流A
甲

β
282
363
1023

α
240
319
874
对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。

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保护方式的确定

根据规程规定,变压器一般应装设下列保护:
(1)瓦斯保护
瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障,例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等,但像变压器绝缘子闪络等油箱外的故障,瓦斯保护不能反应。规程规定对于容量为800kV·A以上的油浸式变压器和400kV·A及以上的车间内油浸式变压器,应装设瓦斯保护。
(2)纵差动保护或电流速断保护
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,应装设纵差动保护。电流速断保护用于对于容量为10000kVA以下的变压器,,应装设电流速断保护。对2000kVA以上的变压器,当电流速断保护的灵敏性不能满足要求时,也应装设纵差动保护。
(3)外部相间短路和接地短路时的后备保护
(4)过负荷保护
变压器长期过负荷运行时,绕组会因发热而受到损伤。对400kV·A以上的变压器,当数台并列运行,或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护。
(5)过励磁保护
高压侧电压为500kV及以上的变压器,应装设过励磁保护,在变压器允许的过励磁范围内,保护作用于信号,当过励磁超过允许值时,可动作于跳闸。
(6)其他非电量保护
对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障,应按现行有关变压器的标准要求,专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护。


为了满足电力系统稳定方面的要求,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。
(1)瓦斯保护
电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时,在故障电流和故障点电弧的作用下,变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解,产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度,与变压器故障的严重程度有关。利用这种气体来实现保护的装置,称为瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是气体继电器,它安装在油箱和油枕之间的连接管道上,如图1所示。气体继电器有两个输出触点:一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障,称为轻瓦斯;另一个反应变压器的严重故障,称为重瓦斯。轻瓦斯动作于信号,使运行人员跳开电压器各侧断路器。气体继电器的大致原理如下:变压器发生轻微故障时,油箱内产生的气体较少且速度慢,由于油枕处在油箱的上方,气体沿管道上升,使气体继电器内的油面下降,当下降到动作门槛时,轻瓦斯动作,发出警告信号。发生严重故障时,故障点周围的温度剧增而迅速产生大量的气体,变压器内部压力升高,迫使变压器油从油箱经过管道向油枕方向冲去,气体继电器感受到油速达到动作门槛时,重瓦斯动作,瞬时作用于跳闸回路,切除变压器,以防事故扩大。
(2)纵差动保护
电流纵差动保护不但能正确区分区内外故障,而且不需要与其它元件的保护配合,可以无延时的切除区内各种故障,具有明显的独特的优点。本设计中变压器的主保护主要选电流纵差动保护,差动保护是变压器内部、套管及引出线