继电保护牵引变压器设计课程设计2.doc

继电保护原理课程设计报告 评语： 考 勤 （10） 守 纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 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， 供电臂 长度km 端子 平均电流A 有效电流A 短路电流A 24.6 β 282 363 1023 20.4 α 240 319 874 试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 通过对题目的分析，将该牵引变电所变压器的保护设计分为以下几个部分： (1) 选择变压器的主保护的配置，并对上述保护进行说明与分析； (2) 根据题目所述接线方式和额定电压，为牵引变压器选型，确定变压器的额定容量； (3) 根据题目要求以及所选变压器的参数，完成对该牵引变压器保护的整定计算以及灵敏度校验； (4) 选择保护的设备，如继电器以及电流互感器； (5) 根据变压器保护原理绘制保护的原理图； (6) 对本次课程设计进行总结与评价。 2 设计的课题内容 2.1 设计规程 根据《继电保护和自动装置设计技术规程》的规定，中、低压变压器应对主保护进行配置。 2.2 本设计的主保护配置 (1) 差动保护：对于牵引变电所内的牵引变压器，均应装设差动保护。电流纵差动保护不但能够正确区分区内区外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点，被广泛地用作变压器的主保护。 (2) 瓦斯保护：电力变压器是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器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的速度与变压器的故障程度有关。利用这种气体来实现保护的装置成为瓦斯保护。瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障，但像变压器绝缘子闪络等油箱外面的故障，瓦斯保护不能反应。 3 主保护的配合及整定计算 3.1变压器的选型及参数计算 根据题目要求，变压器类型为110/27.5kV，三相平衡接线，因此选择变压器容量为10MVA的变压器。变压器参数计算如下： (1) 变压器各侧的额定电流： 110kV侧：(A) 27.5kV侧：(A) (2) 选择各侧电流互感器的变比： 110kV侧：，选择：。 27.5kV侧：，选择：。 3.2 动作值的计算 (1) 躲过外部短路故障时的最大不平衡电流，整定式为： 式中，是可靠系数，取1.3；是外部短路故障时的最大不平衡电流；是电流互感器计算变比与实际变比不一致引起的相对误差，其值为： (A) 式中，指外部短路故障时最大短路电流；是变压器分接头改变引起的相对误差0.055；0.1为电流互感器容许的最大稳态相对误差；非周期分量系数，取1.5~2；是电流互感器同型系数，取1。 故由整定式可得(A) (2) 躲过变压器最大的励磁涌流，整定式为： 式中，为可靠系数，取1.3~1.5；为励磁涌流的最大倍数，采用加强型速饱和变流器的差动保护时，取1；为变压器的额定电流。 故可得(A) (3) 躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流： 式中，为可靠系数，取1.3；为变压器的最大负荷电流。 故可得(A) 按上面三个条件计算差动保护的动作电流，并选最大者，即(A)。 3.3 灵敏度校验 27.5kV侧两相短路最小电流为874A。 差动保护的灵敏度系数校验式为： 式中，为各种运行方式下流经差动继电器的最小差动电流。 灵敏度系数一般不低于2，故满足灵敏度要求。 4继电保护主要设备的选择 4.1电流互感器的选择 (1) 电流互感器的额定频率应与线路电流的频率相一致； (2) 应根据被应用线路的电压等级选择电流互感器的额定电压，不得小于其电压等级； (3) 差动保护中使用的是P级电流互感器，其适用于110kV及以下电压等级，且稳态误差不超过10%。 4.2 差动继电器的选择 差动继电器主要有电磁型差动继电器和晶体管型差动继电器两种： (1) 电磁型差动继电器 BCH-2型差动继电器由速饱和变流器（其上有短路绕组、差动绕组、平衡绕组和二次绕组）和执行元件KA构成。 (2) 晶体管型差动继电器 它由电压形成回路、绝对值比较回路、波形间断角鉴别回路、闭锁及执行回路、出口回路等。 本次设计选用电磁型差动继电器。 5.主保护原理图的绘制 平衡变压器差动保护的接线方式有两种，即两