继电保护课程设计---对变压器进行相关保护的设计.doc

电力系统继电保护课程设计 题目：对变压器进行相关保护的设计 班级：　　　 姓名：　　　 学号：　　　 指导教师：　 　 　 设计时间： 评语： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成绩　　　　　 1 设计原始资料 1.1 具体题目 一台双绕组牵引变压器的容量为15MVA，电压比为110±2×2.5%/27.5kV，Y，d11接线；已知：27.5kV外部短路的最大短路电流为2400A、最小短路电流为2000A，110kV侧电流互感器变比为300/5，27.5kV侧电流互感器变比为900/5；可靠系数取=1.3。试对牵引变压器进行相关保护的设计。 1.2 要完成的内容 电力系统中广泛地用变压器来升高或降低电压。变压器是电力系统不可缺少的重要电气设备。它的故障将对供电可靠性和系统安全运行带来严重的影响，同时大容量的电力变压器也是十分贵重的设备。因此应根据变压器容量等级和重要程度装设性能良好、动作可靠的继电保护装置。 本设计要完成的主要内容是对变压器进行主保护和后备保护的选择，并根据给定的原始资料对所选择的各种保护进行整定及算。使之最终达到变压器在任何故障下都能迅速的切断故障，快速恢复运行。下面就分别对其主保护和后备保护做一简单介绍。 变压器的主保护，电力变压器的主保护均采用瓦斯保护，当壳内故障产生轻瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。对于6.3MVA及以上变压器和并列运行的变压器，应装设纵联差动保护。纵联差动保护应能躲过励磁涌流和外部产生的不平衡电流，应在变压器过励磁时不误动。 变压器的后备保护，变压器的相间短路后备保护首先考虑采用过电流保护，当过电流保护满足不了灵敏度要求时，可采用复合电压启动的过电流保护，若仍不满足灵敏度的要求。则可选择阻抗保护。双绕组变压器，后备保护应装在主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两端时限，以较短的时限缩小事故影响范围，跳母联或分段断路器；较长的时限断开变压器各侧断路器。 2 分析要设计的课题内容 2.1 设计规程 电网、变压器等对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性，即通常所说的“四性”，这些要求之间，有的相辅相成、有的相互制约，需要对不同的使用条件分别进行协调。对于可靠性即对，对继电保护最基本的性能要求，它又可分为可信赖性和安全性2个方面。可信赖性要求继电保护在异常或故障情况下，能准确地完成设计所要求的动作；安全性要求继电保护在非设计所要求动作的所有情况下，能够可靠地不动作。对于选择性，是指在对电网影响可能最小的地方，实现断路器的控制操作，以终止故障或电网事故的发展。对于速动性，是指继电保护应以允许的可能最快的速度动作于断路器跳闸，以断开故障或终止异常状态的发展。对于灵敏性，是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。 变压器是现代电力系统中的主要设备之一。电力变压器运行的可靠性很高。由于变压器发生故障时造成的影响很大，因此应加强其继电保护装置的功能，以提高电力系统的安全运行。按技术规程的规定电力变压器继电保护装置的配置原则一般为： （1）针对变压器内部的各种短路及油面下降应装设瓦斯保护，其中轻瓦斯瞬时动作与信号，重瓦斯瞬时动作于断开各侧断路器。 （2）应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护，瞬时动作与断开各侧断路器。 （3）对由外部相间短路引起的变压器过电流，，根据变压器容量和运行情况的不同以及变压器灵敏度的要求不同，可以采用过电流保护、复合电压启动的过电流保护、负序电流和单相式低电压启动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护，带时限动作与跳闸。 （4）对110kV以上中性点直接接地的电网，应根据变压器中性点接地运行的具体情况和变压器的绝缘情况装设零序电流保护和零序电压保护，带时限动作于跳闸。 （5）为防止长时间的过负荷对设备的损坏，应根据可能的过负荷情况装设过负荷保护，带时限动作于信号。 （6）对变压器温度升高和冷却系统的故障，应按变压器标中的规定，装设作用于信号或动作于跳闸装置。 （7）为了防止变压器外部故障引起的过电流即作为变压器之后备保护，在变压器上装设带低压或不带低电压闭锁的过电压保护装置。 （8）对于单侧电源的变压器。后备保护装设于电源侧，作为差动保护，瓦斯保护的后备或相邻元件的后备保护。 （9）对于多测电源的变压器。后备保护应装设于变压器各侧。其作用为作为差动保护的后备。要求它动作后启动总出口继电器。对于零序过电流保护，由于变压器中性点接地而是零序电流分布发生变化，往往会使零序电流保护的灵敏度降低，因此需要在变压器的两侧均装设能动作于总出口的零序电流保护段。对于相间过电流保护，则一般只在主电源侧装设动作与总