【導(dǎo)讀】的這樣一個(gè)領(lǐng)域。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理，直接影響電力系。統(tǒng)的安全運(yùn)行，故選擇保護(hù)方式時(shí)，滿足繼電保護(hù)的基本要求。和正確的整定計(jì)算，以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。其配置圖和一般原理圖。本次設(shè)計(jì)中主要采用的保護(hù)有瓦斯保護(hù)、變壓器縱聯(lián)。差動(dòng)保護(hù)、低電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)。師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。

　　

【正文】 三相的短路電流分別為， ??AI = ??BI , ??CI =0，設(shè)△側(cè)各相繞組中的電流分別為 aI? bI? cI? ，則 aI? bI? = ??AI （ 1） bI? cI? = ??BI （ 2） cI? aI? = ??CI （ 3） 分別用（ 1）減去（ 2），（ 2）減去（ 3），（ 1）減去（ 3），考慮到 aI? + bI? + cI? =0，求出 bI? =32 ??AI (4) aI? = cI? =31 ??AI (5) 設(shè) 變 壓 器 的 變 比 為 Tn ，則aI?= Tn YAI? , bI? = Tn YBI? , cI? = Tn YCI? ,代入 (4)(5)式，可得YAI? = YCI? =Tn31 ??AI ??BI =Tn32? ??AI 亦即在 Y 側(cè)有 YAI? = YCI? YBI? =2 YAI? =2 YCI? 低壓側(cè) ?AI = ?BI = 23 min)3(I = 23 = ?CI =0 35KV 主變壓器保護(hù) 37 TK 為線電壓，此處為 TK = = 高 壓 側(cè) 過 電 流 保 護(hù) 擬 采 用 二 二 Y 接 線 ， 則YAI = YCI =3??TAKI = ? = YBI =32??TAKI = ?? = 流過電流互感器二次側(cè)的電流為 relI1AYAKI= = 其中 39。setI =AsetKI = = senK =setreljxIIK39。39。 1 = 1623? =2 靈敏度滿足要求 過負(fù)荷保護(hù) （ 1）過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按躲過變壓器的額定電流來整定 35KV 主變壓器保護(hù) 38 選擇電流互感器的變比為 TAK = 5150 =30 一次動(dòng)作電流為： setI =rerelKK NI = = 二次動(dòng)作電流為： ?.setI =TAKIset = = 式中 relK —— 可靠系數(shù)，取 ； reK —— 返回系數(shù)，取 ； NI —— 保護(hù)安裝側(cè)變壓器額定電流。 過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比過電流保護(hù) 的最大時(shí)限增加一個(gè)階差 t? 。以防止過負(fù)荷保護(hù)在外部短路故障及短時(shí)過負(fù)荷時(shí)誤發(fā)信號(hào)。 （ 2）過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于瓦斯保護(hù)、縱差保護(hù)和過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，因此一般整定在 1s 左右。 35KV 主變壓器保護(hù) 39 溫度保護(hù) 溫度繼電器的工作原理：當(dāng)變壓器油溫升高時(shí)，受熱元件發(fā)熱升高使連接管中的液體膨脹，溫度計(jì)中的壓力增大，可動(dòng)指針向指示溫度升高的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)可動(dòng)指針與事先定位的黃色指針接觸時(shí)，發(fā)出預(yù)告信號(hào)并開啟變壓器冷卻風(fēng)扇。如經(jīng)強(qiáng)風(fēng)冷后變壓器的油溫降低，則可動(dòng)指針逆時(shí)針轉(zhuǎn) 動(dòng)，信號(hào)和電風(fēng)扇工作停止；反之，如變壓器油溫繼續(xù)升高，可動(dòng)指針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到與紅色定位指針接觸，這是未避免事故發(fā)生而接通短路器跳閘線圈回路，使短路器跳閘，切除變壓器，并發(fā)出聲響燈光信號(hào)。 由于所選用的變壓器為油浸式變壓器，油浸式變壓器的測溫是用電觸點(diǎn)式的壓力溫度計(jì)，利用溫度計(jì)的兩個(gè)定位指針可以對(duì)給定溫度的上 .下限進(jìn)行兩位式調(diào)節(jié)。 550 C為上線位置，此時(shí)開啟變壓器冷卻風(fēng)扇： 450 C 為下線位置，此時(shí)關(guān)閉變壓器冷卻風(fēng)扇。 變壓器各個(gè)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限配合 變壓器各個(gè)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限不同。主保護(hù) (瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) )的動(dòng)作時(shí)限很短 ,約 左右。后備保護(hù)（過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)等）較主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間逐漸延遲。 35KV 主變壓器保護(hù) 40 表 保護(hù)定值清單 項(xiàng)目 動(dòng)作值 動(dòng)作時(shí)限 變壓器 瓦斯保護(hù) 氣體容積整定為 300cm179。；油流流速整定為 縱差保護(hù) 一次動(dòng)作電流為 二次動(dòng)作電流為 過電流保護(hù) 動(dòng)作電流 過負(fù)荷保護(hù) 一次動(dòng)作電流為 二次 動(dòng)作電流為 1s 5 設(shè)備的選型設(shè)計(jì) 電流互感器的選擇 電流互感器的選型原則 (1)35KV 及以上配電裝置宜采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，而且當(dāng)一次電流較小時(shí)，宜采一次繞組多匝式，以提高準(zhǔn)確度，并且 220KV 以下的強(qiáng)電系統(tǒng)均采用 5A. （ 2）一次回路額定電壓和電流的選擇，一次回路額定電壓 NU 和35KV 主變壓器保護(hù) 41 電流 NI 應(yīng)該滿足 NU ≥ SNU NI ≥ maxI maxI _最大負(fù)荷電流 SNU _被測量回路電壓 對(duì)于測量精度比較高的大容量發(fā)電機(jī)和變壓器，系統(tǒng)干線，發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電量，宜采用 級(jí)。裝于重要回路中的互感器，準(zhǔn)確級(jí)因?yàn)?— 級(jí)。 （ 3）二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn) 為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載 Z2l或所消耗的實(shí)際容量荷 S2 應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定負(fù)載 ZN2或額定容量 SN2（ ZN2 及 SN2 均可從產(chǎn)品樣本查到），即 SN2≥ S2= IN22 Z2l （ 4）熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ① 電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對(duì)本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以 1S 允許通過的一次額定電流 IN1的倍數(shù) hK 來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn) ( hK IN1)2 ≥ I ∞ 2 dzt (717) 式中 hK ， IN1 — 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流。 I∞ ， dzt — 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。 ② 電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次額定電流最大值的倍數(shù) moK 一動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定 可用下式校驗(yàn) 2 moK IN1 ≥ shi (718) 式中 moK ， IN1 — 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流。 35KV 主變壓器保護(hù) 42 shi — 故障時(shí)可能通過電流互感器的最大三相短路電流沖擊值 差動(dòng)保護(hù) 電流互感器的選擇 一次回路電壓： NU ≥ SNU =37 （ 2）一次回路電流： NI ≥ maxI = NI = = 二次額定電流選為 5A 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 80= = 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 短路電流的熱效應(yīng) 2[(kA) .s] kQ = 2wI *kt = 4= 2[(kA) .s] 2)*( hN KI = = 2[(kA) .s] 2)*( hN KI kQ 滿足熱穩(wěn)定性要求 綜上所述 ，所選的電流互感器 357 ?LZZB (300/5)滿足要求。 過電流保護(hù)電流互感 器的選擇 一次回路電壓： NU ≥ SNU =37 （ 2）一次回路電流： NI ≥ maxI = NI = = 二次額定電流選為 5A 35KV 主變壓器保護(hù) 43 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 2 = = 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求 熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 短路電流的熱效應(yīng) 2[(kA) .s] kQ = 2wI *kt = 4= 2[(kA) .s] 2)*( hN KI =25 25=625 2[(kA) .s] 2)*( hN KI kQ 滿足熱穩(wěn)定性要求 綜上所述，所選的電流互感器 357 ?LZZB (150/5)滿足要求。 電壓互感器的選擇 過負(fù)荷電流保護(hù)中電流互感器采用 357 ?LZZB (150/5)顯然滿足要求。 繼電器的選擇及參數(shù)介紹 各種繼電器原理 電流繼電器原理：當(dāng)繼電器線圈回路中有電流流過時(shí)，產(chǎn)生電磁力矩，它克服彈簧的反作 用力矩，使舌片向磁極趨近。舌片所受的電磁力與電流平方成正比。當(dāng)繼電器線圈中的電流所產(chǎn)生的電磁力矩大于彈簧及可動(dòng)系統(tǒng)重力和摩擦力產(chǎn)生的阻力矩時(shí)，繼電器動(dòng)作；當(dāng)繼電器線圈中的電流中斷或減小到一定數(shù)值時(shí)，因彈簧反作用力矩的作用，繼電器返回。用于電極變壓器和輸電線的過負(fù)荷和短路保護(hù)電路中作為起動(dòng)元件。 時(shí)間繼電器 原理：當(dāng)工作線圈加入動(dòng)作電壓后，銜鐵被吸35KV 主變壓器保護(hù) 44 下，扇形齒曲臂被釋放，扇齒手鐘表彈簧拉力而轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪經(jīng)棘輪是同軸的主傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)鐘表機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，因鐘表機(jī)構(gòu)鐘擺和擺錘的作用使動(dòng)觸點(diǎn)以恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)限與靜觸點(diǎn) 接觸，繼電器動(dòng)作。改變靜觸電的位置，可調(diào)整其時(shí)限。當(dāng)電源斷開時(shí)，銜鐵被返回彈簧頂回原位，同時(shí)扇形齒曲臂亦被銜鐵頂回原處，并使鐘表彈簧重新拉伸，以備下次動(dòng)作。作為輔助元件用于各種保護(hù)及自動(dòng)裝置中使被控制元件的動(dòng)作得到可調(diào)的延伸。 中間繼電器原理：在繼電保護(hù)裝置中，如果需要同時(shí)閉合和斷開幾個(gè)回路或要求比較大的觸點(diǎn)容量動(dòng)作與跳閘等情況時(shí)，必須使用中間繼電器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)線圈加上工作電壓后，電磁鐵產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸合，帶動(dòng)常開觸點(diǎn)閉合，常動(dòng)常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)外加電壓消失后，銜鐵受彈簧的拉力而返回。 DZ— 47 型中間繼電器用于自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置和通訊設(shè)備中，作為信號(hào)指示和啟閉電路的元件，并可頻繁起動(dòng)三相 380V、 1KW 以下的電動(dòng)機(jī)。 信號(hào)繼電器原理：在正常情況下，繼電器線圈中沒有電流通過，銜鐵被彈簧拉住，銜鐵的邊緣支持著信號(hào)牌。當(dāng)線圈中通過電流時(shí)銜鐵被吸向鐵心，于是連接在固定軸上的信號(hào)牌因其一端失去支持落下。這時(shí)在繼電器外面觀察孔可以看見信號(hào)牌。在信號(hào)牌落下時(shí)它左面的支持軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng) 90 度，使固定在轉(zhuǎn)軸上的可動(dòng)觸點(diǎn)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)與靜觸點(diǎn)接觸時(shí)，導(dǎo)致觸點(diǎn)閉合，將信號(hào)回路接通，發(fā)出信號(hào)。繼電器信號(hào)牌的復(fù)歸和它兩個(gè) 常開觸點(diǎn)的斷開，必須用手轉(zhuǎn)動(dòng)在外殼上的復(fù)歸把手才能實(shí)35KV 主變壓器保護(hù) 45 現(xiàn)。用于直流操作的控制和保護(hù)電路中，作為動(dòng)作信號(hào)指示器。 所選繼電器參數(shù)介紹 （一） BCH2E 型差動(dòng)繼電器 （ 1）額定值（輸入激勵(lì)量） 交流頻率為 50Hz； 交流額定電流為 5A。 （ 2）動(dòng)作值 無直流分量時(shí)，繼電器的動(dòng)作安匝 AW0=60177。 4。 （ 3）電流整定有效范圍 當(dāng)繼電器用于保護(hù)三繞組電力變壓器時(shí)，其動(dòng)作電流可在 312A 的范圍內(nèi)進(jìn)行整定（ AW0=60）。當(dāng)用于保護(hù)兩繞組電力變壓器或交流發(fā)電機(jī)時(shí)，其動(dòng)作電流可以在 的范圍內(nèi)進(jìn) 行整定。 （ 4）動(dòng)作特性 繼電器直流助磁特性 e=f(k)可以用改變短路繞組匝數(shù)的方法進(jìn)行分階調(diào)整。 當(dāng) K= 時(shí)，所有 e值均應(yīng)小于 ； 當(dāng) K= 時(shí)， e值應(yīng)不低于下表的規(guī)定 短路繞組 AA BB C– C DD e （ 5）可靠系數(shù) 五倍動(dòng)作電流時(shí)的可靠系數(shù)不小于 ； 二倍動(dòng)作電流時(shí)的可靠系數(shù)不小于 。 （ 6）動(dòng)作時(shí)間 三倍動(dòng)作電流時(shí)，繼電器的動(dòng)作時(shí)間不大于 35ms。 （ 7）功率消耗 工作繞組和一個(gè)平衡繞組全部串聯(lián)接入，當(dāng)在保 護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障，且電流等于 5A 時(shí)，繼電器的單相功率消耗不超過 16VA。 （ 8）觸電斷開容量 35KV 主變壓器保護(hù) 46 220V/1A/50W （ 9）介質(zhì)強(qiáng)度 2kV/50Hz/1min （ 10）絕緣電阻不小于 300MΩ （在交變濕熱條件下不小于 4 MΩ ）。 （ 11）重量約為 4kg。 （二） DL21CE 型電流繼電器 DL20CE 系列電流繼電器用于電機(jī)、變壓器及輸電線路的過負(fù)荷與短路保護(hù)線路中，作為起動(dòng)元件。 （ 1） DL21CE 型電流繼電器有一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，動(dòng)作于過電流。 （ 2）動(dòng)作值極限誤差為 6%。 （ 3）動(dòng)作時(shí)間 值時(shí)不大于 ； 2倍實(shí)測動(dòng)作值時(shí)不大于 0， 04s。 （ 4）動(dòng)作一致性不大于 5%。 （ 5）環(huán)境溫度引起的變差不大于 5%。 （ 6）過載能力 電流繼電器測定最大整定值和最小整定值兩點(diǎn)，測最小整定值時(shí)，繼電器線圈串聯(lián)；測最大整定值時(shí)，繼電器線圈并聯(lián)，輸入電流分別從最小和最大整定值上升到表 4 所列的相應(yīng)試驗(yàn)電流，經(jīng) 5次試驗(yàn)，繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)不應(yīng)有不能工作的抖動(dòng)，取出輸入電流時(shí)不應(yīng)有不返回現(xiàn)象，每次試驗(yàn)時(shí)間不大于 5s。 附加電阻表面溫度不超過 150℃。 （ 7）絕緣電阻不小于 300 MΩ 。 （ 8）介質(zhì)強(qiáng)度為 2kV/50Hz/1min。 （ 9）動(dòng)作可靠性 倍激勵(lì)量時(shí)，繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)應(yīng)無抖動(dòng)地閉合； ，繼電器的整定值在刻度盤的中值時(shí)，過電流繼電器激勵(lì)量為整定值的 倍時(shí)，繼電器35KV 主變壓器保護(hù) 47 的動(dòng)斷觸點(diǎn)應(yīng)可靠閉合，動(dòng)合觸點(diǎn)應(yīng)可靠斷開。 ，繼電器動(dòng)作過程中的可動(dòng)系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)停滯在中間位置。 （ 10）觸點(diǎn)斷開容量 DC 250V/2A/50W AC 250V/2A/250VA （ 11）電壽命為 5 102次。 （ 12）機(jī)械壽命為 104次。 （ 13）重量為 。 （三） DS26E