繼電保護(hù)牽引變壓器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p><b>　　1.1 具體題目</b></p><p>　　某牽引變電所甲采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/2

3、7.5kV，三相平衡接線，兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所示。</p><p>　　試對(duì)該牽引變電所牽引變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 要完成的內(nèi)容</p><p>　　通過(guò)對(duì)題目的分析，將該牽引變電所變壓器的保護(hù)設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)部分：</p><p>　　(1) 選擇變壓器的主保護(hù)的配置，并對(duì)上述保護(hù)進(jìn)行說(shuō)

4、明與分析；</p><p>　　(2) 根據(jù)題目所述接線方式和額定電壓，為牽引變壓器選型，確定變壓器的額定容量；</p><p>　　(3) 根據(jù)題目要求以及所選變壓器的參數(shù)，完成對(duì)該牽引變壓器保護(hù)的整定計(jì)算以及靈敏度校驗(yàn)；</p><p>　　(4) 選擇保護(hù)的設(shè)備，如繼電器以及電流互感器；</p><p>　　(5) 根據(jù)變壓器保護(hù)原理繪

5、制保護(hù)的原理圖；</p><p>　　(6) 對(duì)本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)與評(píng)價(jià)。</p><p><b>　　2 設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)規(guī)程</b></p><p>　　根據(jù)《繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，中、低壓變壓器應(yīng)對(duì)主保護(hù)進(jìn)行配置。</p

6、><p>　　2.2 本設(shè)計(jì)的主保護(hù)配置</p><p>　　(1) 差動(dòng)保護(hù)：對(duì)于牽引變電所內(nèi)的牽引變壓器，均應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)。電流縱差動(dòng)保護(hù)不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)區(qū)外故障，而且不需要與其他元件的保護(hù)配合，可以無(wú)延時(shí)地切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地用作變壓器的主保護(hù)。</p><p>　　(2) 瓦斯保護(hù)：電力變壓器是利用變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。當(dāng)變壓器油

7、箱故障時(shí)，在故障電流和故障點(diǎn)電弧的作用下，變壓器和其他絕緣材料會(huì)因受熱而分解，產(chǎn)生大量氣體。氣體排出的多少以及排出的速度與變壓器的故障程度有關(guān)。利用這種氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的裝置成為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)能夠保護(hù)變壓器油箱內(nèi)的各種輕微故障，但像變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外面的故障，瓦斯保護(hù)不能反應(yīng)。</p><p>　　3 主保護(hù)的配合及整定計(jì)算</p><p>　　3.1變壓器的選型及參數(shù)計(jì)算<

8、/p><p>　　根據(jù)題目要求，變壓器類型為110/27.5kV，三相平衡接線，因此選擇變壓器容量為10MVA的變壓器。變壓器參數(shù)計(jì)算如下：</p><p>　　(1) 變壓器各側(cè)的額定電流：</p><p>　　110kV側(cè)：(A)</p><p>　　27.5kV側(cè)：(A)</p><p>　　(2) 選擇各側(cè)電流互感

9、器的變比：</p><p>　　110kV側(cè)：，選擇：。</p><p>　　27.5kV側(cè)：，選擇：。</p><p>　　3.2 動(dòng)作值的計(jì)算</p><p>　　(1) 躲過(guò)外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流，整定式為：</p><p>　　式中，是可靠系數(shù)，取1.3；是外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流；是電流互感器計(jì)

10、算變比與實(shí)際變比不一致引起的相對(duì)誤差，其值為：</p><p><b>　　(A)</b></p><p>　　式中，指外部短路故障時(shí)最大短路電流；是變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差0.055；0.1為電流互感器容許的最大穩(wěn)態(tài)相對(duì)誤差；非周期分量系數(shù)，取1.5~2；是電流互感器同型系數(shù)，取1。 </p><p>　　故由整定式可得(A)</

11、p><p>　　(2) 躲過(guò)變壓器最大的勵(lì)磁涌流，整定式為：</p><p>　　式中，為可靠系數(shù)，取1.3~1.5；為勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)，采用加強(qiáng)型速飽和變流器的差動(dòng)保護(hù)時(shí)，取1；為變壓器的額定電流。</p><p><b>　　故可得(A)</b></p><p>　　(3) 躲過(guò)電流互感器二次回路斷線引起的差電流：&l

12、t;/p><p>　　式中，為可靠系數(shù)，取1.3；為變壓器的最大負(fù)荷電流。</p><p><b>　　故可得(A)</b></p><p>　　按上面三個(gè)條件計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，并選最大者，即(A)。</p><p><b>　　3.3 靈敏度校驗(yàn)</b></p><p>

13、　　27.5kV側(cè)兩相短路最小電流為874A。</p><p>　　差動(dòng)保護(hù)的靈敏度系數(shù)校驗(yàn)式為：</p><p>　　式中，為各種運(yùn)行方式下流經(jīng)差動(dòng)繼電器的最小差動(dòng)電流。</p><p>　　靈敏度系數(shù)一般不低于2，故滿足靈敏度要求。</p><p>　　4繼電保護(hù)主要設(shè)備的選擇</p><p>　　4.1電流互感器

14、的選擇</p><p>　　(1) 電流互感器的額定頻率應(yīng)與線路電流的頻率相一致；</p><p>　　(2) 應(yīng)根據(jù)被應(yīng)用線路的電壓等級(jí)選擇電流互感器的額定電壓，不得小于其電壓等級(jí)；</p><p>　　(3) 差動(dòng)保護(hù)中使用的是P級(jí)電流互感器，其適用于110kV及以下電壓等級(jí)，且穩(wěn)態(tài)誤差不超過(guò)10%。</p><p>　　4.2 差動(dòng)繼電

15、器的選擇</p><p>　　差動(dòng)繼電器主要有電磁型差動(dòng)繼電器和晶體管型差動(dòng)繼電器兩種：</p><p>　　(1) 電磁型差動(dòng)繼電器</p><p>　　BCH-2型差動(dòng)繼電器由速飽和變流器（其上有短路繞組、差動(dòng)繞組、平衡繞組和二次繞組）和執(zhí)行元件KA構(gòu)成。</p><p>　　(2) 晶體管型差動(dòng)繼電器</p><p&

16、gt;　　它由電壓形成回路、絕對(duì)值比較回路、波形間斷角鑒別回路、閉鎖及執(zhí)行回路、出口回路等。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選用電磁型差動(dòng)繼電器。</p><p>　　5.主保護(hù)原理圖的繪制</p><p>　　平衡變壓器差動(dòng)保護(hù)的接線方式有兩種，即兩繼電器和三繼電器接線方式。本次設(shè)計(jì)選用性能較優(yōu)的三繼電器接線方式，分析表明，在被保護(hù)的平衡變壓器正常運(yùn)行和保護(hù)范圍外部

17、的短路的情況下，差動(dòng)保護(hù)每個(gè)差動(dòng)回路的兩差動(dòng)臂電流大小相等，相位相同，流過(guò)差動(dòng)繼電器時(shí)方向相反，互相抵消，可以保證差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作，當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)部發(fā)生各種類型故障時(shí)，三繼電器差動(dòng)保護(hù)可保證至少有兩個(gè)差動(dòng)繼電器中流過(guò)足夠大的電流而靈敏，可靠地動(dòng)作，使相應(yīng)的斷路器跳閘，切斷短路故障。具體三相平衡接線差動(dòng)保護(hù)原理圖如圖1所示。</p><p>　　圖1 三相平衡接線差動(dòng)保護(hù)原理</p><p>&

18、lt;b>　　6結(jié)論</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是針對(duì)牽引變電所的三相平衡接線牽引變壓器進(jìn)行保護(hù)設(shè)置。在牽引變電所中，牽引變壓器是十分重要的供電設(shè)備，應(yīng)配置完整的繼電保護(hù)設(shè)備。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)的變壓器保護(hù)主要為變壓器的主保護(hù)，主保護(hù)選用差動(dòng)保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)不僅可以保護(hù)變壓器內(nèi)部還可以保護(hù)外部設(shè)備。同時(shí)根據(jù)變壓器的接線方式及計(jì)算的額定電壓，為牽

19、引變壓器選型，確定變壓器的額定容量。并且根據(jù)所選變壓器的參數(shù)，對(duì)該牽引變壓器保護(hù)的整定計(jì)算以及靈敏度校驗(yàn)以及主保護(hù)原理圖的繪制等。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張保會(huì),尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009:178-199.</p><p>　　[2] 丁書文.變電站綜合自動(dòng)