課程設(shè)計論文-某電力變壓器繼電保護設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-25 22:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 次設(shè)備使用的電流、電壓，并使一次設(shè)備與二次設(shè)備隔離的設(shè)備，如電流、電壓互感器及其與保護裝置連接的電纜等；斷路器跳閘線圈及與保護裝置出口間的連接電纜，指示保護動作情況的信號設(shè)備；保護裝置及跳閘、信號回路設(shè)備的工作電源等3 某電力變壓器繼電保護設(shè)計 設(shè)計基本資料某變電所的電氣主接線如圖所示。已知兩臺變壓器均為三繞組、油浸式、強迫風(fēng)冷、分級絕緣，其參數(shù)：，電壓：，接線：。短路電壓：；。兩臺變壓器同時運行，110kV側(cè)的中性點只有一臺接地；若只有一臺運行，則運行變壓器中性點必須接地，其余參數(shù)如圖所示。 變電所電氣主接線圖 本系統(tǒng)故障分析本設(shè)計中的電力系統(tǒng)具有非直接接地的架空線路及高壓側(cè)中性點接地的電力變壓器等主要設(shè)備。就線路來講，其主要故障為單相接地、兩相接地和三相接地。電力變壓器的故障，分為外部故障和內(nèi)部故障兩類。變壓器的外部故障常見的是高低壓套管及引線故障，它可能引起變壓器出線端的相間短路或引出線碰接外殼。變壓器的內(nèi)部故障有相間短路、繞組的匝間短路和絕緣損壞。變壓器的不正常運行、過負荷、由于外部短路引起的過電流、油溫上升及油面下降、產(chǎn)生氣體等故障都有可能會讓繼電保護動作。 本設(shè)計繼電保護裝置原理概述 縱差動保護三繞組變壓器差動保護的動作原理是按循環(huán)電流原理構(gòu)成的。正常運行和外部短路時，三繞組變壓器三側(cè)電流向量和（折算至同一電壓等級）為零。它可能是一側(cè)流入另兩側(cè)流出，也可能由兩側(cè)流入，而從第三側(cè)流出。所以，若將任何兩側(cè)電流相加再和第三側(cè)電流相比較，就構(gòu)成三繞組變壓器的縱差動保護。其原理接線如圖31所示。當正常運行和外部短路時，若不平衡電流忽略不計，則流入繼電器的電流為零。即ⅰR=ⅰI2+?、?+?、?=0。當內(nèi)部短路時，流入繼電器的電流則為ⅰR=ⅰI2+ⅰⅡ2+?、?=ΣⅰK/na即等于各側(cè)短路電流（二次值）的總和?？梢娫谡＜皡^(qū)外短路時，保護不會動作，而發(fā)生內(nèi)部故障時，保護將靈敏動作。為保證三繞組變壓器差動保護的可靠性和靈敏性，應(yīng)注意以下幾點（1）各側(cè)電流互感器的變比應(yīng)統(tǒng)一按變壓器最大額定容量來選擇。（2）外部短路時的三繞組變壓器比雙繞組變壓器的不平衡電流大，宜采用帶制動特性的BCH1型差動繼電器，若BCH1型仍不滿足靈敏度要求，可采用二次諧波制動的差動保護。（3）為解決實際變比與計算變比不一致而引起的不平衡電流，以保證每兩側(cè)線圈之間的平衡，對BCH1型差動保護，應(yīng)將兩組平衡線圈分別接在二次電流較小的兩側(cè)。 三繞組變壓器差動保護單相原理圖本設(shè)計采用較經(jīng)濟的BCH1型帶有速飽和變流器的繼電器，以提高保護裝置的勵磁涌流的能力。 變壓器瓦斯保護變壓器瓦斯保護的主要元件就是瓦斯繼電器，變壓器瓦斯保護是利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來判別變壓器內(nèi)部故障；當變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時，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，繼電器動作，接點閉合，這時讓其作用于信號，稱為輕瓦斯保護；故障嚴重時，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動作，接點閉合，這時作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護。其原理接線圖如圖32.圖中：瓦斯繼電器KG的上觸點接至信號，為輕瓦斯保護；下觸點為重瓦斯保護，經(jīng)信號繼電器KS、連接片XE起動出口中間繼電器KOM，KOM的兩對觸點閉合后，分別使斷路器QFQF跳閘線圈勵磁。跳開變壓器兩側(cè)斷路器，即直流+ KG KS XE KOM 直流，起動KOM。直流+ KOM QF1 YT 直流，跳開斷路器QF1。 直流+ KOM QF2 YT 直流，跳開斷路器QF2。再有，連接片XE也可接至電阻R，使重瓦斯保護不跳閘而只發(fā)信號。 變壓器瓦斯保護原理接線圖 平行雙回線路橫聯(lián)方向差動保護平行雙回線路橫聯(lián)方向差動保護是通過比較兩線路的電流相位和數(shù)值相同與否鑒別發(fā)生的故障，由電流起動元件、功率方向元件和出口執(zhí)行元件組成，電流起動元件用以判斷線路是否發(fā)生故障，功率方向元件用以判斷哪回線路發(fā)生故障，雙回線路運行時能保證有選擇的動作。該保護動作時間0S，由于橫聯(lián)保護在相繼動作區(qū)內(nèi)短路時，切除故障的時間將延長一倍，故加裝一套三段式電流保護，作為后備保護。 復(fù)合電壓啟動的過電流當保護區(qū)內(nèi)發(fā)生不對稱故障，系統(tǒng)出現(xiàn)負序電壓，負序過濾器13有電壓輸出使繼電器7常閉觸點打開，欠壓繼電器8失壓，常閉觸點閉合，接通中間繼電器9，若電流繼電器6任何一個動作，則啟動時間繼電器10，經(jīng)過整定時限后，跳開兩側(cè)斷路器。在對稱短路情況下，電壓繼電器7不啟動，但欠壓繼電器8因電壓降低，常閉觸點接通，保護啟動。負序電壓整定值，可取額定電壓的6%；電流整定值，可取大于變壓器額定電流，但不必大于最大電流（例如并聯(lián)運行的變壓器斷開一臺時）。
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