【正文】 和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟效益、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 ， 但是在實際的運行過程中 ,還是會產(chǎn)生一定的故障和異常情況。 關(guān)鍵詞 :設(shè)計，方案，變壓器，繼電保護 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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。 繼電保護裝置組成 繼電保護裝置：就是指反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。 圖 11繼電保護裝置圖 繼電保護裝置基本任務(wù) （ 1） 發(fā)生故障時，自動、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)運行。 （ 3） 繼電保護裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運行青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 （ 1）電流增大，構(gòu)成電流保護。 （ 3）電流與電壓之間的相位角改變 ， 構(gòu)成功率方向保護。 （ 5）故障時被保護元件兩端電流相位和大小的變化 ，構(gòu)成差動保護 。 電力系統(tǒng)的繼電保護根據(jù)被保護對象不同，分為發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備的繼電保護和輸電線路的繼電保護。 按作用的不同繼電保護又可分為主保護、后備保護和輔助保護。 后備保護是指當(dāng)主保護或斷路器拒絕動作時，用以將故障切除的保護。 遠(yuǎn)后備是指主保護或斷路器拒絕時，由相鄰元件的保護部分實現(xiàn)的后備； 近后備是指當(dāng)主保護拒絕動作時，由本元件的另一套保護來實現(xiàn)的后備，當(dāng)斷路器拒絕動作時，由斷路器失靈保護實現(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)點是投資少、維護簡便，但缺點是可靠性差。 對繼電保護裝置的基本要求 （ 1） 選擇性 選擇性是指保護裝置動作時，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。當(dāng) d2 點發(fā)生短路故障時，應(yīng)由線路的保護 P6動作，使斷路器 6QF跳閘，將故障線路 WL4切除，這時只有變電所 D停電。 圖 12保護裝置原理圖 考慮后備保護的問題。此時保護 P5所起的作用就稱為相鄰元件的后備保護。 （ 2） 速動性 速動性就是指繼電保護裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運行的時間，降低設(shè)備的損壞程度， 提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。 （ 3） 靈敏性 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行情況時，保護裝置的反應(yīng)能力。 （ 4） 可靠性 可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護最根本的要求。所謂信賴性是要求繼電保護在規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不拒動。這四個基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。 繼電保護技術(shù)發(fā)展簡介 繼電保護的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)和自動化技術(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 年提出了電流差動保護原理。在 1927年前后，出現(xiàn)了高頻保護裝置。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必將得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)歷了機電式保護裝置、靜態(tài)保護裝置和數(shù)字式保護裝置三個發(fā)展階段。 20世紀(jì) 70年代，晶體管保 護在我國被大量采用。在 20世紀(jì) 70年代后期，便出現(xiàn)了性能比較完善的微機保護樣機并投入運行。這種由計算機技術(shù)構(gòu)成的繼電保護稱為數(shù)字式繼電保護。除了實現(xiàn)保護功能外，還可兼有故障錄波、故障測距、事件順序記錄和保護管理中心計算機及調(diào)度自動化系統(tǒng)通信等功能，這對于保護的運行管理、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，微機硬件和軟件功能的空前強大并成為維護電力系統(tǒng)整體安全穩(wěn)定運行的計算機自動控制系統(tǒng)的基本組成單元。 此外，由于計算機網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)信息共享的優(yōu)越性，微機保護可以占有全系統(tǒng)的運行數(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原理、性能和可靠性得到進一步的發(fā)展和提高，使繼電保護技術(shù)沿著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自適應(yīng)和保護、測量、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 第 2 章 電力變壓器保護方案 短路電流及其計算 短路：是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(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 。短路的危險后果一般有以下幾個方面。 （ 2） 發(fā)熱 短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時間較長時，設(shè)備可能過熱以致?lián)p壞。 （ 4）電壓大幅下降，對用戶影響很大 。這是短路故障的最嚴(yán)重后果。 短路計算的目的 （ 1）選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。 （ 3）電氣主接線方案的確定。 短路電流計算的方法 常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。 以下是本設(shè)計的短路電流 計算。 A 1） 最大運行方式： 圖 21短路電流計算圖 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 = S(3)1k? =* ( 1)dkSX??= MV 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 =202200 = 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）最小運行方式： 圖 27 短路電流計算圖 圖 28 等效電路圖 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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） 最大運行方式 ： 圖 29 短路電流計算圖 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 =202200 = X*2 =?10?237100= X*3 = X*4 = 00100kdNUSS? = 6300100 3? ?? = 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 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） 最小運行方式： 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 圖 215 短路電流計算圖 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 i )3(sh = I39。k = S )3(1?k =* ( 1)dkSX??= MV 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，對變壓器來講，這些故障都是十分危險的 ， 因為油箱內(nèi)故障時產(chǎn)生的電弧，將引起絕緣物質(zhì)的劇烈汽化，從而可能引起爆炸，因此，這些故障