繼電保護課程設(shè)計--牽引變電所繼電保護設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-09 17:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 長，這是由于它必須與相臨元件配合的原因，另外其靈敏性不高的情況下，都是由相臨元件主保護完成動作。⑵近后備保護，即本元件加設(shè)專門的后備保護。其缺點就是保護及操作回路很復雜，使供電系統(tǒng)保護動作時間普遍加長。目前牽引變電所高壓側(cè)接線有雙T接線、橋形接線、單母線接線及雙母線接線四種接線方式。其中雙T接線方式一般多采用兩回進線，任一電源線路故障，則由輸電線路兩側(cè)繼電保護動作，使兩端斷路器跳閘而斷開。為了防止110KV線路單相接地時，在中性點不接地的變壓器高壓側(cè)產(chǎn)生反饋過電壓，必須在110KV線路電源側(cè)的斷路器切斷前，將變壓器低壓側(cè)斷路器切除，為此可采用零序保護。此外，當110KV發(fā)生相間短路時，也應將變壓器的斷路器切斷，為此應增設(shè)方向電流保護或低電壓保護，作為線路相間短路保護。當110KV故障時，功率方向為由變壓器低壓側(cè)流向高壓側(cè)，于是功率方向繼電器將保護啟動，切斷故障。由于本次設(shè)計進線選擇是雙T接線方式，故在此僅對T接方式進線保護作以上說明，另外兩種接線方式此略。變壓器存在空載合閘、正常運行、短路故障和不正常工作四種情況?？蛰d合閘將產(chǎn)生較大的沖擊性勵磁電流，勵磁電流含有大量的二次諧波電流分量和衰減性直流分量。短路故障又分為內(nèi)部和外部故障兩種，其中內(nèi)部故障指相間短路、單相匝間短路、層間短路、單相接地短路及鐵心燒損等；變壓器外部故障指套管、引出線短路、燒損等。不正常工作狀態(tài)主要包括變壓器過負荷運行、油溫過高、油面過低，這些將導致變壓器線圈與鐵芯的過熱，加速絕緣老化。牽引變壓器保護裝置的設(shè)置必須滿足以下要求：⑴當變壓器正常運行和空載合閘以及外部故障被切除時，保護裝置不應動作。⑵當變壓器發(fā)生短路故障時，保護裝置應可靠而迅速地動作。⑶當變壓器出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，保護裝置應能給出相應的信號。根據(jù)電力設(shè)計規(guī)程的規(guī)定，牽引變壓器可設(shè)置如下保護：⑴主保護瓦斯保護用于反應變壓器油箱內(nèi)部的短路故障。差動保護既能反應變壓器油箱內(nèi)的短路故障，也能反應變壓器油箱外引出線及母線上發(fā)生的短路故障。主保護為瞬時動作，且動作后變壓器各側(cè)斷路器均跳閘，變壓器退出運行。⑵后備保護過電流保護：作為變壓器短路故障的后備保護，當主保護拒動時，后備保護經(jīng)一定延時后動作，變壓器退出運行。后備保護包括變壓器110kv側(cè)過電流保護和中性點零序過電流保護。110kv側(cè)過電流保護實際采用低電壓起動的過電流保護，以提高過電流保護的靈敏度。變壓器外部短路故障的電流保護：。輔助性保護包括變壓器的過負荷保護、過熱保護和輕瓦斯保護。保護動作后，只發(fā)出相應的信號。本次設(shè)計選擇的是215000KVA Y/△型變壓器。保護可選擇為Y/△接地三相變壓器的保護，主要有瓦斯保護、差動保護、低電壓起動的過電流保護及過負荷保護等。由于本次設(shè)計為復線單邊供電方式，故牽引網(wǎng)饋線保護有兩種方案：⑴第一段用電流速斷，做主保護，按躲避分區(qū)亭最大短路電流整定，第二段為距離保護，作為分區(qū)亭保護的遠后備保護和本段線路的近后備保護。若最小運行方式下，電流速斷保護的范圍小于饋線長度的五分之一，則一段二段都用距離保護。注意：①饋線保護第二段的動作時限②計算短路后繼電器的測量阻抗時要考慮兩回路的互感。③應考慮到分區(qū)亭后短路時所測量的電弧電阻會加大一倍。分區(qū)亭設(shè)于兩個牽引變電所的中間，可使相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段(同一供電臂的上、下行或兩相鄰變電所的兩供電臂)實現(xiàn)并聯(lián)或單獨工作。如果分區(qū)亭兩側(cè)的某一區(qū)段接觸網(wǎng)發(fā)生短路故障，可由供電的牽引變電所饋電線斷路器及分區(qū)亭斷路器，在繼電保護的作用下自動跳閘，將故障段接觸網(wǎng)切除，而非故障段的接觸網(wǎng)仍照常工作，從而使事故范圍縮小一半。綜上分析，可得本變電所繼電保護初選方案如下：⑴110KV進線側(cè)的保護方案：由于110KV進線側(cè)的接線方式為雙T接線，因此不需要專門在進線側(cè)設(shè)繼電保護，其保護由電力系統(tǒng)的繼電保護完成。⑵電力變壓器保護方案：針對變壓器的內(nèi)部故障，設(shè)置瓦斯保護：重瓦斯——跳閘，輕瓦斯——給信號。設(shè)置縱聯(lián)差動保護作為變壓器的主保護，反應變壓器的繞組，引出線及套管上各種短路故障。采用變壓器相間短路的后備保護作為變壓器主保護的后備保護及相鄰線路的后備保護——低壓起動的A相及B相過電流保護。在110KV側(cè)裝設(shè)低壓起動的三相過電流保護。接地保護：裝設(shè)于變壓器中性點接地的電流互感器上，用于判斷單相接地故障。⑶交流牽引網(wǎng)饋線保護方案初選：采用DTK2 成套保護裝置為主保護，另設(shè)一套過電流保護裝置作為后備保護的兩段保護⑷分區(qū)亭保護方案：兩段距離保護第二章 短路計算圖21 系統(tǒng)等效電路圖⑴元件標幺值計算：其中 % =由于 110kv側(cè)進線不設(shè)專門保護，故對點不用進行短路計算⑵對點短路計算：點最大三相短路電流：點最小三相短路電流點最大兩相短路電流：圖22 系統(tǒng)單相等效圖選擇短路點如圖 ⑴元件標幺值計算：取 % 饋線長度左：；右：左饋線阻抗右饋線阻抗⑵短路點計算：此圖中的 點等同于圖21中的點，故、點最大短路電流、點最小短路電流選擇、點短路時：左饋線右饋線：圖23 分區(qū)亭短路示意圖
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