变电所变压器的保护设计电力系统继电保护课程设计毕业设计（论文）.doc

成都工业学院 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 1.1具体题目 3 1.2要完成的内容 3 2保护方式的确定 3 2.1设计规程 3 2.2本设计的保护配置 4 2.2.1主保护配置 4 2.2.2后备保护配置 4 3保护的配合及整定计算 5 3.1主保护的整定计算 5 3.1.1额定值计算 5 3.1.2基本侧动作电流 6 3.1.3灵敏度校验 6 3.2后备保护的整定计算 6 3.2.1过电流保护 6 3.2.2 低电压启动的过电流保护 7 3.2.3 辅助保护 8 4二次展开原理图的绘制 8 4.1保护测量电路 8 4.2保护跳闸电路 9 5结论 10 5.1 对主保护的评价 10 5.2 对后备保护的评价 10 参考文献 11  1设计原始资料 1.1具体题目 某牵引变电所甲采用直接供电方式牵引变压器类型为110/27.5V，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 24.6 β 282 363 1023 20.4 α 240 319 874 对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。 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保护方式的确定 2.1设计规程 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，当后备保护的动作时限大于0.5s时，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。 2.2本设计的保护配置 2.2.1主保护配置 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