【正文】 護 ....................................... 31 T5降壓變壓器的差動保護 .............................................. 33 T T7升壓變壓器的差動保護 ....................................... 35 變壓器瓦斯報護 .................................................................. 36 7. 總結(jié) ........................................................................................... 41 參考文獻 ......................................................................................... 43 4 摘要 電力系統(tǒng)繼電保護是反映電力系統(tǒng)中電氣設備發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)而動作于斷路器跳閘或發(fā)生信號的一種自動裝置。電能是現(xiàn)代社會中最重要、也是最為方便的能源。無時限電流速斷保護、限時電流速斷保護共同構成電流的主保護，定時限過電流保護是本線路的近后備保護和相鄰線路的遠后備保護。 對電力系統(tǒng)繼電保護的基本要求 選擇性 繼電保護動作的選擇是指電力系統(tǒng)中有故障時，應由距故障點最近的保護裝置動作，僅將故障元件從電力系統(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)安全運行。 靈敏性 繼電保護的靈敏性，是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生任何故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。 限時電流速斷保護 限時電流速斷保護的單相原理接線 由于有選擇的瞬時電流速斷保護，不能保護本線路的全長，不能作為主保護，因此應增加一段新的保護，用來切除本線路瞬 9 時 電流速斷保護范圍以外的故障，同時也能作為瞬時電流速斷保護的后備，這就是限時電流速斷保護，亦即電流保護的Ⅱ段。 定時限過電流保護 過電流保護通常是指其起動電流按躲開最大負荷電流整定的一種保護裝置，也是多段式電 流保護的最后一段。在電網(wǎng)的倒數(shù)第二級上，采用過電流保護。為了保證選擇性，廣泛應用的是階梯形時限特 性，這種時限特性與三段式電流保護的時限特性相同，一般也做成三階梯式，即有與三個動作范圍相對應的三個動作時限。鋁廠變電所參數(shù)： T T2 均為 SL7— 12500/35， uk%=%， 35177。 G2 G1 T7 T6 35kV 35kV 35kV T5 12km 4km T4 T3 T2 T1 3 2 1 9km ～ ～ 鋁廠 煤礦 15 阻抗計算 由 1 、 2 線 路 型 號 為 LGJ240, 可 知 標 稱 截 面 積S=240mm 2 ,ρ = Ω 39。39。39。1242。 mi n39。 ????Lse tse n ZZK ，滿足要求 ②遠后備時： 1m a x139。3 Lr e ls e t ZKZ ，動作時限為 t=0s Ⅱ段：距離保護的助增系數(shù)將使距離保護的測量阻抗增大，保護范圍縮短。 整定阻抗????????? ? ) os ( )c os (39。39。39。39。 ??fhdzqhkfhs e t KKK ZZ ?? 動作時限為 t=+=1s 靈敏度校驗：①近后備時： 39。39。 最小運行方式下兩相短路電流值為：KAI k 1)2( ?????? )2( ?????se tkse n IIK ，符合要求。為校驗靈敏系數(shù)，應算出系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器高壓側(cè)兩相短路時，流過保護的最小電流。2?I , 39。139。1139。139。 ②躲開保護范圍外部短路時的最大不平衡電流，動作電流整定為m ax?? unbrelact IKI ，式中可靠系數(shù) relK 一般取 ； max?unbI 為保護外部短路時地最大不平衡電流，可由下式計算得到： m a xm a x )( ?? ????? kerssapzau nb IKKKUfI 式中： zaf? 計算變比與實際變比不一致時引起的相對誤差，在微機保護中采取電流平衡調(diào)整已經(jīng)使得該誤差接近于零，但為可靠 30 考慮，一般仍沿用常規(guī)取值 zaf? 為 ； U? 為由帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，考慮到變壓器有載調(diào)壓分接頭可能調(diào)節(jié)至正或負的最大位置，因此 U? 取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取 ；apK 為非周期分量系數(shù)，可取 ~，對于有速飽和變流器的保護可取 ，在此取為 ； ssK 為電流互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為 ，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為 1，再次取為 ； erK 為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為 10%； max?kI 為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。根據(jù)運行經(jīng)驗，差動繼電器的動作電流仍需整定為 NTact II ? 時才能躲開勵磁涌流的影響。 KAUSIINNNTac t ???????? 取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的整定值KAIact ? ⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗 變 壓 器 縱聯(lián) 差動 保 護的 靈 敏系 數(shù) 可按 下式 校 驗 ：actkKsen IIK ??? min ，式中： kKI ??min 為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源 情況下內(nèi)部故障的短路電流）。當故障嚴重時，油迅速膨脹和分解并產(chǎn)生大量氣體，此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。因此瓦斯保護可作為變壓器的主保護之一，與縱聯(lián)差動保護相互配合、相互補充，實 現(xiàn)快速而靈敏地切除變壓器油箱內(nèi)外及引出線上發(fā)生的各種故障。 2線路電流互感器和電壓互感器選擇 電流互感器 ⑴電流互感器型號確定 ①按額定電壓確定：額定電壓應大于或等于電網(wǎng)電壓， 2線路的電網(wǎng)電壓為 35kv； ②按電流確定：原邊額定電流應大于或等于 ~ 倍長時最大工作電流 AII LIN m a x2 ???? ? 綜上確定電流互感器型號為 LZZB735. 此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級為 3，額定輸出 30VA， 2s 熱穩(wěn)定電流為 ，額定動穩(wěn)定電流為 80KA，互感器允許的極限通過電流峰值為maxi為 80KA。 ） 電壓互感器 由于電網(wǎng)電壓為 35kv，所以可以選電壓互感器的型號為JDZ935。綜上，我這次畢業(yè)設計是自己獨立完成的，由于個人的知識水平有限，有些細節(jié)問題沒有解決掉，這些是本次設計所欠缺的。做出結(jié)果之后，我讓導師幫我修改一下以確定我的設計更完整更正確一些，最后就是寫出我的畢業(yè)論文以及完成我的畢業(yè)答辯。我們這次 畢業(yè)設計共十六周， 我做畢業(yè)設計的 具體安排如下： 14周： 畢業(yè)實習參觀、確定畢業(yè)題目、搜集資料、 復習 “ 電力系統(tǒng)繼電保護 ” 、 “ 電力系統(tǒng)分析理論 ” 、“電機學” 等相關內(nèi)容； 42 56 周： 分析原始 資料， 得出各線路及各變壓器的最大、最小及正常運行方式，計算出最大、最小及正常負荷電流，為過流（第三段）保護整定及選擇電流互感器變比做準備。 此電流互感器各個參數(shù)為：額定一次電流為 300A，二次額定電流為 5A，精確等級為 1，額定輸出 15VA， 1s 熱穩(wěn)定電流為 21KA，額定動穩(wěn)定電流為 ，互感器允許的極限通過電流峰值為maxi為 ,允許的電流倍數(shù)為 m=10。 ④ 熱穩(wěn)定性校驗 熱穩(wěn)定倍數(shù) 105 ??? Npsts IIk ???iNk tII ，滿足要求（注解： psI 為熱穩(wěn)定電流， NI1 為電流互感器的一次額定電流， kI 為短路穩(wěn)態(tài)電流， it為假想 時間 。 電壓互感器的工作原理與變壓器相似，它是用于測量高壓其一次繞組與高壓線路并聯(lián)，額定電壓與線路額定電壓一致，二次繞組的額定電壓均為 100V。瓦斯保護能反映變壓器油箱內(nèi)的各種短路故障，包括一些輕微的故障如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等。 ②躲開保護范圍外部短路時的最大不平衡電流，動作電流整定為m ax?? unbrelact IKI ，式中可靠系數(shù) relK 一般取 ； max?unbI 為保護外部短路時地最大不平衡電流，可由下式計算得到： m a xm a x )( ?? ????? kerssapzau nb IKKKUfI 式中： zaf? 計算變比與實際變 比不一致時引起的相對誤差，在微機保護中采取電流平衡調(diào)整已經(jīng)使得該誤差接近于零，但為可靠考慮，一般仍沿用常規(guī)取值 zaf? 為 ； U? 為由帶負荷調(diào)壓所引起的相對誤差，考慮到變壓器有載調(diào)壓分接頭可能調(diào)節(jié)至正或負的最大位置，因此 U? 取電壓調(diào)整范圍的一半，在這里取 ；apK 為非周期分量系數(shù)，可取 ~，對于有速飽和變流器的保 36 護可取 ，在 此取為 ； ssK 為電流互感器的同型系數(shù)，當兩側(cè)電流互感器的型號、容量均相同時可取為 ，當兩側(cè)電流互感器不同時可取為 1，再次取為 ； erK 為電流互感器的比誤差，計算最大不平衡電流時該值可取為 10%； max?kI 為保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的數(shù)值。 KAUSIINNNTac t ???????? 取上邊三個整定值的最大值作為變壓器差動保護的整定 值KAIact ? ⑵縱聯(lián)差動保護靈敏系數(shù)的校驗 變 壓 器 縱聯(lián) 差動 保 護的 靈 敏系 數(shù) 可按 下式 校 驗 ：actkKsen IIK ??? min ，式中： kKI ??min 為保護范圍內(nèi)部故障時流過差動繼電器的最小差流（一般是單側(cè)電源情況下內(nèi)部故障的短路電流）。根據(jù)運行經(jīng)驗，差動繼電器的動作電流仍需 整定為 NTact II ? 時才能躲開勵磁涌流的影響。112 上式是構成變壓器縱差動保護的基本原 則，變壓器縱差動保護兩側(cè)的電流互感器變比配合關系應盡量滿足上式，以減少不平衡電流。39。239。?I 分別為兩側(cè)電流互感器二次電流。 變壓器縱聯(lián)差動保護的基本原理是用輔助導線將變壓器各側(cè)的二次電流引入差動繼電器，比較各側(cè)電流方向及大小來判斷變壓器是否發(fā)生了短路，以決定保護是否動作。為校驗靈敏系數(shù)，應算出系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器低壓側(cè)兩相短路時，流過保護的最小電流。39。39。 ?kK ，全阻抗繼電 器返回系數(shù)范 圍 ~ 取?hK ，自啟動系數(shù) 1?zqK 。 3線路保護② Ⅰ段： ?????? 39。39。39。 最小 分支系數(shù)為： 23 1m i n ?????????????fzK 最大分支系數(shù)為：1m a x ?????????????fzK ????????? ? )()( 3m i n139。39。 ??fhdzqhkfhs e t KKK ZZ ?? 動作時限為 t=+=1s 靈敏度校驗：①近后備時： 39。39。39。39。 整定阻抗????????? ? ) os ( )c os (39。 mm 2 /km ， ∴計算半徑mmSr ??? ∴自幾何均距 mmrD s ???? ，由題知幾何均距mDeq ? ∴單位電阻值為 Ω /km171..0185 ???Lr，單位電抗值為Ω / ???Lx ∴ 3 線