主變保護(hù)與線路保護(hù)課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-14 07:19 本頁(yè)面
【正文】 和靈敏性時(shí)，應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的單相接地保護(hù)。 主變壓器繼電保護(hù)裝置 為反映油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對(duì)于 及以上的油浸式電力變壓器和戶內(nèi) 以上變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)。（根據(jù)《繼電保護(hù)原理》[2] 2021 年第三版 劉學(xué)軍主編 中國(guó)電力出版社 P256）在一次部分設(shè)計(jì)中，選擇的變壓器容量為 5MVA。所以變壓器的主保護(hù)要裝設(shè) 瓦斯保護(hù) 。 對(duì)于 10MVA 以下變壓器且過(guò)電流時(shí)限大于 時(shí)，應(yīng)該裝設(shè)電流速斷保護(hù)；對(duì)于 2MVA 以上變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)不滿足要求是，則宜于裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。（根據(jù)《繼電保護(hù)原理》 [3] 2021 年第三版 劉學(xué)軍主編 中國(guó)電力出版社 P256）這里我們選擇電流速斷保護(hù)。 變壓器為變電所的核心設(shè)備，根據(jù)其故障和不正常運(yùn)行的情況，從反應(yīng)各種不同故障的可靠、快速、靈敏及提高系統(tǒng)的安全性出發(fā)，設(shè)置相應(yīng)的主保護(hù)、異常運(yùn) 行保護(hù)和必要的輔助保護(hù)如下： ：瓦斯保護(hù)（以防御變壓器內(nèi)部故障和油面降低）、電流速斷保護(hù)（以防御變壓器繞組、套管和引出線的相間短路）。 ：過(guò)電流保護(hù)（以反應(yīng)變壓器外部相間故障）、過(guò)負(fù)荷保護(hù)（反應(yīng)由于過(guò)負(fù)荷而引起的過(guò)電流）。 ：溫度保護(hù)（以檢測(cè)變壓器的油溫，防止變壓器油劣化加速）和冷卻風(fēng)機(jī)自啟動(dòng)（用變壓器一相電流的 70%來(lái)啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)，防止變壓器油溫過(guò)高）。 本設(shè)計(jì)的繼電保護(hù)原理 10kV 線路電流速斷保護(hù) 根據(jù)短路時(shí)通過(guò)保 護(hù)裝置的電流來(lái)選擇動(dòng)作電流的，以動(dòng)作電流的大小來(lái)控制保護(hù)裝置的保護(hù)范圍；有無(wú)時(shí)限電流速斷 和延時(shí)電流速斷，采用二相二電5 流繼電器的不完全星形接線方式，采 用無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。 10kV 線路過(guò)電流保護(hù) 利用短路時(shí)的電流比正常運(yùn)行時(shí)大的特征來(lái)鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動(dòng)作的選擇性由過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作具有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來(lái)保證，有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)；本設(shè)計(jì)與電流速斷保護(hù)裝置共用兩組電流互感器，采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來(lái)切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一部分。 變壓器瓦斯保護(hù) 利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來(lái)判別變壓器內(nèi)部故障；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣 體。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱(chēng)為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱(chēng)為重瓦斯保護(hù)。 變壓器電流速斷保護(hù) 電流速斷保護(hù)裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，由瞬動(dòng)的電流繼電器構(gòu)成。電源測(cè)為中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，電流速斷保護(hù)為兩相式。采用兩相不完全星型接線。 它與瓦斯保護(hù)互相配合，可以保護(hù)變壓器內(nèi)部和電源測(cè)套管及引出線上全部故障。 變壓器的相間短路保護(hù)的后備保護(hù) 本設(shè)計(jì)變壓器相間短路保護(hù)的后備保護(hù)采用過(guò)電流保護(hù)。它 作為保護(hù)變壓器負(fù)荷側(cè)母線短路引起的變壓器過(guò)電流，這是主保護(hù)。同時(shí)作為變壓器差動(dòng)保護(hù)和饋線保護(hù)的后備保護(hù)。對(duì)于變壓器的差動(dòng)保護(hù)來(lái)說(shuō)，是近后備保護(hù)；對(duì)于饋線保護(hù)來(lái)說(shuō)，是遠(yuǎn)后備。 它安裝在電源側(cè) 變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù) 在經(jīng)常有人值班的情況下，過(guò)負(fù)荷保護(hù)通常作用于信號(hào)。變壓器的過(guò)負(fù)荷電流，在大多數(shù)的情況下都是三相對(duì)稱(chēng)的，因此過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需要接入一相電流各側(cè)負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)同一時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)。在雙繞組降壓變壓器上，過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝與高壓側(cè)。 6 第三章 短路電流的計(jì)算 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。 短路電流的原因 發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所致。 短路的類(lèi)型 三相系統(tǒng)中短路的基本類(lèi)型有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組相匝間或?qū)娱g短路等。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，最常見(jiàn)的事單相接地短路，約占故障總數(shù)的 60%，兩相短路約占 15%，兩相接地短路約占 20%，三相短路約占 5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)楫吘褂邪l(fā)生的可能 ，并且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行有著十分不利的影響。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，是單相短路電流最大可能值不超過(guò)三相短路電流的最大值。 短路電流的計(jì)算 進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)收集相關(guān)的資料，如電力系統(tǒng)接線圖、運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)參數(shù)等。然后繪制計(jì)算電路圖。然后再根據(jù)對(duì)短路點(diǎn)做出等值電路圖，利用網(wǎng)絡(luò)變化規(guī)則，將其逐步簡(jiǎn)化，求出短路回路總電抗。最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。以下分別討論計(jì)算電路圖、等值電路圖和短路總電抗的確定。 7 10kV 母線與 10kV 配電線路末端的短路電流差別較小，故只計(jì)算主變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)兩邊的短路電流即短路點(diǎn)確定在主變壓器的高低壓兩側(cè)。 圖 短路電流計(jì)算模型圖 短路等值電路圖 8 圖 基本等值電路圖 圖 最大運(yùn)行方式的等值電路圖 圖 最小運(yùn)行方式的等值電路圖 短路電流計(jì)算
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