电力变压器继电保护课设.docx

目录

一、设计内容 1

1.1原始资料 1

1.2设计内容及要求 1

1.3设计原则及规程 1

二、本设计的保护配置 2

2.1主保护配置 2

2.2后备保护配置 3

三、保护的配合及整定计算 3

3.1主保护的整定计算 3

3.1.1额定值计算 3

3.1.2纵差动保护动作电流整定 4

3.1.3灵敏度校验 5

3.2后备保护的整定计算 5

3.2.1过电流保护 5

3.2.2低电压启动的过电流保护 6

3.3主保护的特点 7

3.4后备保护的特点 7

四、二次回路展开式原理图及设备选型 8

4.1变压器瓦斯保护原理图 8

4.2变压器纵差动保护原理图 8

4.3低电压启动的过电流保护原理图 9

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4.4设备选型 9

五、设计总结 9

参考文献 11

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一、设计内容

1.1原始资料

一台双绕组降压变压器，容量为30MVA,电压比为

110±2×2.5%/6.6KV,Yd11接线，Uk%=10.5,归算到平均电压6.6KV的系统最大阻抗和最小阻抗分别为0.4Q和0.2Ω。3KV侧最大负荷电流为1KA。已知：

110KV侧电流互感器变比为300/5,6.6KV侧电流互感器变比为3000/5。

1.2设计内容及要求

1.确定变压器的而保护方案；

2.根据原始资料进行保护的整定计算；

3.设计出变压器保护的展开式原理图。

1.3设计原则及规程

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

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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。

二、本设计的保护配置

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。根据规程，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。气体继电器有两

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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