【正文】 ................ 24 六、 變壓器的保護 ........................................................................................................................... 25 一、 變壓器裝設(shè)的保護 ................................................................................................................. 25 變壓器裝設(shè)的保護種類 ...................................................................................................... 25 二、變壓器保護的整定方法 ........................................................................................................... 27 變壓器電流速斷保護 ........................................................................................................... 27 四、 縱差保護的整定計算 ............................................................................................................... 31 五、 變壓器過流保護整定計算 ..................................................................................................... 34 七、 備用電源自動投入裝置 .......................................................................................................... 36 八、 母 線保護 ................................................................................................................................... 39 一、 母線保護簡介 .......................................................................................................................... 39 二、 母線的保護方式 ..................................................................................................................... 39 九、 防雷保護和接地設(shè)計 .............................................................................................................. 41 一、 直擊雷保護 ........................................................................................................................... 41 二、 雷電侵入波保護 .................................................................................................................. 42 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 2 致謝 ......................................................................................................................................................... 44 參考文獻 ................................................................................................................................................ 45 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 3 摘要 本次 設(shè)計任務(wù)旨在 把大學(xué)所學(xué) 各科 專業(yè) 知識的 結(jié)合到一起 ， 整體的了解電力系統(tǒng)等方面的知識 。平均海拔 200 米，最高氣溫 40℃ ，最低 10℃ ，年平均氣溫 20℃ ，最熱月平均氣溫 30℃ ，土壤溫度 25℃ 。 2 % YN yn0 d11 18 225 依據(jù)以上參數(shù)進行 阻抗 折 算 ， 計算過程 過程如下： 1 12 31 231% ( % % % )2s s s sU U U U? ? ?=11 2 12 23 311% ( % % % )2s s s sU U U U? ? ?= 3 23 31 121% ( % % % )2s s s sU U U U? ? ?=7 2 211 % 11 (110 ) 100 100 ( 50)SNTNUUXS?? ? ? ?? 2 222% 0 . 5 ( 1 1 0 ) 1 . 2 11 0 0 1 0 0 ( 5 0 )SNT NUUX S ??? ? ? ? ??（ 記為 0? ） 2 233% 7 ( 1 1 0 ) 1 6 . 9 41 0 0 1 0 0 ( 5 0 )SNT NUUXS?? ? ? ?? 二、 電氣主接線設(shè)計及其參數(shù) 電氣主接線的設(shè)計要求 主接線的設(shè)計是一個變電站設(shè)計中非常重要的一部分，無論是一次部分還河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 9 是二次部分都是必不可少的。 (4)簡化主接線。 避免在短路電流損壞電氣設(shè)備，如果短路電流過大，需采用限流措施，以及進行繼電保護裝置的整定計算。 3）兩相短路接地。非周期分量按指數(shù)規(guī)律衰減，其衰減時間常數(shù)為 。 基準(zhǔn)容量的選擇：在設(shè)計任務(wù)書里已經(jīng)規(guī)定 Sj=100MVA； 基準(zhǔn)電壓的選擇： 為了計算方便 選為各電壓等級的平均額定電壓，即 Uj=Up； 與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流 Ij和基準(zhǔn)電抗 Xj,均可由這兩個基準(zhǔn)值導(dǎo)出。一旦發(fā)生故障即會 產(chǎn)生以下的后果： （ 1） 通過故障點的很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設(shè)備 損壞 。它的基本任務(wù)是： （ 1） 自動、迅速、有選擇性地將故障組件 從電力系統(tǒng)中切除， 保證其他無故障部分 迅速恢復(fù)正常運行 ，使故障部 分設(shè)備 免于繼續(xù)遭到破壞 。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 20 主保護 —— 在系統(tǒng)穩(wěn)定性要求的時限內(nèi)能夠快速而有效地切除保護區(qū)內(nèi)的 故障 。 ，并使其接線簡單可靠。 。 保護裝置動作時，僅將故障組件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全工 作。當(dāng)要求對線路全線任何地點的任何故障均能瞬時具有選擇性切除時 用全線瞬時動作的保護作為主保護，例如各種反線路兩側(cè)電氣量變化從而實現(xiàn)全線有選擇性動作的 縱聯(lián)差動保護。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間 短路以及鐵心的燒損。 (2) 重瓦斯保護油流速度的整定 重瓦斯保護動作的油流速度整定范圍為 ，再整定流速均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。 （并列運行的變壓器以及發(fā)電廠廠用變壓器和工業(yè)中重要的變壓器，容量為 6300kVA 以上；單獨運行的變壓器，容量為10000kVA 以上。 對 400kVA 以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行時，或單獨作為其他負(fù)荷的備用 電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護。 規(guī)程中規(guī)定：對于 及以上廠用工作變和并行運行的變壓器 10MVA 及以上廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護，對于高壓側(cè)電壓為 330KV 及以上變壓器，可裝設(shè)雙重的縱聯(lián)差動保護。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 29 ， 實際上就是改變變壓比。變壓器因為勵磁電流存在，增大縱差保護的不平衡電流特別是在變壓 器空載投入時，勵磁電流急劇增加至數(shù)十倍的額度電流，如不特別考慮將會造成縱差保護誤動作。 變壓器過負(fù)荷保護 為了防止變壓器在超過允許負(fù)載能力下運行， 根據(jù)可能過負(fù)荷的情況， 需要裝設(shè)過負(fù)荷保護裝置。 變壓器過電流保護 為了防止變壓器外 部故障引起的變壓器繞組流過電流，并作為內(nèi)部故障的差動 保護 和瓦斯保護的后備，一般變壓器上應(yīng)裝設(shè)過電流保護。 表 61 變壓器和互感器各側(cè)電流值 名稱： 各側(cè)數(shù)值 額定電壓： 110KV 10KV 額定電流 )(AeI 50000 3 110 ?? 50000 7503 ?? 50000 27493 10 ?? CT接線方式： D d y CT一次電流計算 A（ ） ： 3 455?? 3 750 1299?? 2749 選用 CT變比： 455 915 ? 1299 2605 ? 2749 5505 ? 標(biāo)準(zhǔn)變比 100 300 600 CT 二次額定電流 )(2AeI 455 100? 1299 ＝ 2749 ＝ 所以選定 10kv 側(cè)為基本側(cè)。保護的的動作電流應(yīng)按躲 過變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 .maxLI 來整定，即： .maxrelop LreKIIK? relK 可靠系數(shù)，一般取 ～ ； reK 返回系數(shù)，一般取 ～ 。正常情況下，由電源發(fā)生故障時， QF1 跳閘，在 BZT 作用下， QF2 自動投入，則可保持不間斷供電。它的延時是為了躲開配出線短路時母線電壓 降低而使 KV1 啟動，利用 KT的延時大于配出線電路速斷保護的動作時間，以防止 BZT 誤投入。如果備用電源投入到母線的永久性故障上，則 QF2 將被繼電保護斷開，這時由于 BSJ 的接點已斷開， QF2 便不會再次投入。 專用母線保護（完全電流差動母線保護）工作原理接線圖如下： 圖 82 在正常運行或外部故障時，流入差動繼電器的電流為不平衡電流；在母線故障時，流入差動繼電器的電流為故障點短路電流的二次值，該電流足夠使差動繼 電器動作而起動出口繼電器，使斷路器 QF QF QF3跳閘。母線故障的原因很多，母線上發(fā)生短路故障主要是各種類型的接地和相間短路。由于 QF3 閉合，其輔助接點 22 閉合， BSJ 線圈有電，延時斷開接點閉合，為 BZT 投入做好準(zhǔn)備。停電間隔應(yīng)盡可能短，一般為 ，以利于電動機自啟動。 /.maxLI 正常運行時最大負(fù)荷電流。 33. 103 1 0 3 1 01 .3 1 .3 2 1 6 .5 1 ( )3 c o s 3 1 0 0 .8op c al kvIAU ???? ? ? ? ??? （ 3）躲開外部短路時的最大不平衡電流： . . m a x()o p c a l r e l e r h m e r u m p s t KI K f U U f K K I? ? ? ? ? ? ? .maxKI 最大外部短路電流； relK 可靠系數(shù)，取 erf 電流互感器允許最大相對誤 差，取 ； hmUU??、 —— 變壓器高中壓側(cè)分接頭改變而引起的誤差，一般取調(diào)整范圍的一半； tsK 電流互感器的同型系數(shù)； umbK 非周期分量系數(shù)，取 ～ 2；當(dāng)采用速飽和變流器時，可取 1。 dzjI 1gh ebK jxhKIKK Kn? ghK 過負(fù)荷系數(shù)，一般取 2～ 3，當(dāng)無自啟動電動機時，取 ～ ； 動作時限的整定。 （ 1） 動作電流的整定。 。 ，發(fā)電機縱差保護完全無作用。但變壓器的縱差保護需考慮以下問題： 。電流速斷保護裝設(shè)在變壓器的電源側(cè)，當(dāng)電網(wǎng)為中性點不直接接地系統(tǒng)時，電流速斷保護按兩相式接線；否則按三相式接線。 4） 阻抗保護 ，對于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器，當(dāng) 2）、 3）保護不能滿足靈敏性和選擇性要求時可以采用此保護 。 ： 對于變壓器繞組、套管及引出線上的故障，根據(jù)容量的河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書 27 不同選擇相應(yīng)的保護。 它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流動作。 三、 線路末