【正文】 和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人生安全密切相關(guān)。 變壓器是電力系統(tǒng)中較為重要的電氣原件 , 且作為變電所的核心設(shè)備， 它具有故障小 ， 結(jié)構(gòu)可靠的特點(diǎn) ， 但是在實(shí)際的運(yùn)行過程中 ,還是會(huì)產(chǎn)生一定的故障和異常情況。 關(guān)鍵詞 :設(shè)計(jì)，方案，變壓器，繼電保護(hù) 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT With the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, design of power supply system is more and more prehensive, system, factory power consumption increased rapidly, the power quality, technical and economic conditions, 39。 繼電保護(hù)裝置組成 繼電保護(hù)裝置：就是指反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。 圖 11繼電保護(hù)裝置圖 繼電保護(hù)裝置基本任務(wù) （ 1） 發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。 （ 3） 繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動(dòng)化裝置配合，在條件允許時(shí)，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 的可靠性。 故障后，工頻電氣量變化的主要特征及可以構(gòu)成的保護(hù) （ 1） 電流增大，構(gòu)成電流保護(hù)。 （ 3）電流與電壓之間的相位角改變 ，構(gòu)成功率方向保護(hù)。 （ 5）故障時(shí)被保護(hù)元件兩端電流相位和大小的變化 ，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù) 。 電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)根據(jù)被保護(hù)對(duì)象不同，分為發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備的繼電保護(hù)和輸電線路的繼電保護(hù)。 按作用的不同繼電保護(hù)又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。 后備保護(hù)是指當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，用以將故障切除的保護(hù)。 遠(yuǎn)后備是指主保護(hù)或斷路器拒絕時(shí)，由相鄰元件的保護(hù)部分實(shí)現(xiàn)的后備； 近后備是指當(dāng)主保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)，由本元件的另一套保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備，當(dāng)斷路器拒絕動(dòng)作時(shí)，由斷路器失靈保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備。按操作電源性質(zhì)的不同，可以分為直流操作電源和交流操作電源。交流操作電源的優(yōu)點(diǎn)是投資少、維護(hù)簡(jiǎn)便，但缺點(diǎn)是可靠性差。 對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求 （ 1） 選擇性 選擇性是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，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(yùn)行。當(dāng) d2 點(diǎn)發(fā)生短路故障時(shí)，應(yīng)由線路的保護(hù) P6動(dòng)作，使斷路器 6QF 跳閘，將故障線路 WL4 切除，這時(shí)只有變電所 D 停電。 圖 12保護(hù)裝置原理圖 考慮后備保護(hù)的問題。此時(shí)保護(hù) P5所起的作用就稱為相鄰元件的后備保護(hù)。 （ 2） 速動(dòng)性 速動(dòng) 性就是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 （ 3） 靈敏性 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。 （ 4） 可靠性 可靠性包括安全性和信賴性，是對(duì)繼電保護(hù)最根本的要求。所謂信賴性是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。這四個(gè)基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介 繼電保護(hù)的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)和自動(dòng)化技 術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。 1890 年后出現(xiàn)了電磁型過電流繼電器。 1908 年提出了電流差動(dòng)保護(hù)原理。在 1927 年前后，出現(xiàn)了高頻保護(hù)裝置。顯然，隨著光纖通信將在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護(hù)必將得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)歷了機(jī)電式保護(hù)裝置、靜態(tài)保護(hù)裝置和數(shù)字式保護(hù) 裝置三個(gè)發(fā)展階段。 20 世紀(jì) 70 年代，晶體管保護(hù)在我國(guó)被大量采用。在 20 世紀(jì) 70 年代后期，便出現(xiàn)了性能比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)并投入運(yùn)行。這種由計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成的繼電保護(hù)稱為數(shù)字式繼電保護(hù)。除了實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能外，還可兼有故障錄波、故障測(cè)距、事件順序記錄和保護(hù)管理中心計(jì)算機(jī)及調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通信等功能，這對(duì)于保護(hù)的運(yùn)行管理、電網(wǎng)事故分析及事故后的處理等均有重要意義。 由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與電力系統(tǒng)中的大量采用，微機(jī)硬件和軟件功能的空前強(qiáng)大并成為維護(hù)電力系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定 運(yùn)行的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成單元。 此外，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)信息共享的優(yōu)越性，微機(jī)保護(hù)可以占有全系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息，應(yīng)用自適應(yīng)原理和人工智能方法使保護(hù)原理、性能和可靠性得到進(jìn)一步的發(fā)展和提高，使繼電保護(hù)技術(shù)沿著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自適應(yīng)和保護(hù)、測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信于一體的方向不斷發(fā)展。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 章 電力變壓器保護(hù)方案 短路電流及其計(jì)算 短路：是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 （ 2） 氣象條件惡化 如雷擊造成的閃絡(luò)放電或 避雷器動(dòng)作， 大風(fēng)造成架空線斷線或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等 。 （ 4） 其他原因 如挖溝損傷電纜 ,鳥獸跨接在裸露的載流部分等 。短路的危險(xiǎn)后果一般有以下幾個(gè)方面。 （ 2） 發(fā)熱 短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，設(shè)備可能過熱以致?lián)p壞。 （ 4）電壓大幅下降，對(duì)用戶影響很大 。這是短路故障的最嚴(yán)重后果。 短路計(jì)算的目的 （ 1）選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。 （ 3）電氣主接線方案的確定。 短路電流計(jì)算的方法 常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。 以下是本設(shè)計(jì)的短路電流計(jì)算。 A 1） 最大運(yùn)行方式： 圖 21短路電流計(jì)算圖 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 22等效電路圖 取基準(zhǔn)值： Sd =100MV(3)k =I(3)? =I(3)1k? = i(3)sh = I39。(3)k = 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) S(3)1k? =* ( 1)dkSX??=100MV A K2 X*( 2)K??= X*1 + X*2 + X*3 // X*4 =+ I )3( 2?K =2*( 2)dkIX?? =I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A= A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13dcSU = 1003 37? = I2d = 23dcSU = 1003 ? = X*1 = ocdSS =202100 = X*2 =?15?237100= X*3 = X*4 =Ndk S SU10000 ? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A=k =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。k = S )3(2?k =* )2(??kdXS = MV A 折算到 35KV 側(cè) : Id21max= I1d /X*)2(??K=(KA) （ 2） 15KM 250MV A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =250100 = X*2 =?15?237100= X*3 = X*4 =Ndk S SU10000 ? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A=k =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。k = S )3(2?k =* )2(??kdXS = MV A 折算到 35KV 側(cè) : Id21max= I1d /X*)2(??K=(KA) 2）最小運(yùn)行方式： 圖 27 短路電流計(jì)算圖 圖 28 等效電路圖 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 取基準(zhǔn)值： Sd =100MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。k = S )3(1?k =* )1(??kdXS = MV A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 =+= I )3( 2?K =* )2(2??kdXI =I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A= A 1） 最大運(yùn)行方式 ： 圖 29 短路電流計(jì)算圖 圖 210 等效電路圖 取基準(zhǔn)值 ： Sd =100MVk =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。k = S )3(1?k =* )1(??kdXS = MV A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 // X*4 =+ I )3( 2?K =* )2(2??kdXI = I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A= A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =202100 = X*2 =?10?237100= X*3 = X*4 = 00100kdNUSS? = 6300100 3? ?? = 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A=k =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。k = S )3(2?k =* )2(??kdXS = MV A 折算到 35KV 側(cè) : Id21max= I1d /X*)2(??K=(KA) （ 4） 10KM 250MV A ， U1c =37KV ， U2C = I1d = 13 cdUS = 373100? = I2d = 23 cdUS = ? = X*1 = ocdSS =250100 = X*2 =?10?237100= 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) X*3 = X*4 = 00100kdNUSS? = 6300100 3? ?? = K1 X*)1(??K= X*1 + X*2 =+= I )3(1?K =* )1(1??kdXI = KA= I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A=k =I )3(? =I )3(1?k = i )3(sh = I )3(39。k = S )3(2?k =* )2(??kdXS = MV A 折算到 35KV 側(cè) : Id21max= I1d /X*)2(??K=(KA) 2） 最小運(yùn)行方式： 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 215短路電流計(jì)算圖 圖 216 等效電路圖 取基準(zhǔn)值： Sd =100MVk =I )3(? =I )3(1?k = 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) i )3(sh = I39。k = S )3(1?k =* ( 1)dkSX??=100MV A K2 X*)2(??K= X*1 + X*2 + X*3 =+= I )3( 2?K =2*( 2)dkIX?? =I )3(39。k = I )3(sh = I )3(39。 A=油箱內(nèi)的故障 主要是指發(fā)生在變壓器 油 箱內(nèi) 包括 高壓側(cè)或低壓側(cè) 繞組的相間短路、匝間短路 、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組的單相 接地短路以及鐵心的燒損等，對(duì)變壓器來講，這些故障都是十分危險(xiǎn)的 ， 因?yàn)橛拖?