35kV变电站继电保护设计与整定.docx

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1、网络教育学院 本 科 生 毕 业 论 文设 计题目： 35KV 变电站继电保护设计与整定学习中心：层次：专科起点本科专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：完成日期：年月日内容摘要电力系统的不断进展和安全稳定运行，给国民经济和社会进展带来了巨大动力和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，假设不能准时有效把握，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。继电保护包括安全自动装置是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最根本、最重要、最有效的技术手段。很多实例说明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严峻后果。因此，加强继电保护的设

2、计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。为满足电网对继电保护提出的牢靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥 继电保护装置的效能，必需合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互协作关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。本文具体地表达了如何分析选定 35kV 电网的继电保护相间短路和接地短路保护 和自动重合闸方式，以及变压器相间短路主保护和后备保护，并通过整定计算和校验分析是否满足规程和标准的要求。本次设计不对变电站的一、二次设备进展选择。关键词：继电保护、整定、校验前 言对于一个大电网，故障发生的几率和故障带来的扰动是相当大的，假设没有切除故障

3、的保护装置，电网是不允许运行的，这就是继电保护在实际应用中的重要程度，正确安装保护装置的必要性是显而易见的，但在系统简洁的内部连接和与电厂的关系致使很难检查正确与否，因此有必要实行检验手段，保护是分区域布置的，这样整个电力系统都得到了保护 ，而不存在保护死区，当故障发生时，保护应有选择的动作，跳开距离故障点最近开关。电力系统运行要求安全牢靠。但是，电力系统的组成元件数量多，构造各异，运行状况简洁，掩盖的地域宽广。因此，受自然条件，设备及人为因素的影响如雷击，倒塌，内部过电压或者运行人员误操作等，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见，危害最大的故障是各种形式的短路故障。电力生产系统发、

4、送、变、用电的同时性，打算了它的一个过程重要性，电力系统要通过设计，组织，以使电力能够牢靠，经济的送到用户，对供电系统最大的威逼就是短路故障，它给系统带来了巨大的破坏作用，因此我们必需实行措施来防范它。继电保护装置的根本任务是：自动，快速，有选择性将系统中故障局部切除，使故障元件损坏程度尽量可能降低，并保证该系统无故障局部快速恢复正常运行。反映电器元件的不正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受力气，发出信号，减负荷或者延时跳闸。1 绪论电力系统对继电保护的根本要求1.1争论电力系统故障和危及安全运行的特别工况，以探讨其对策和反事故自动化措施。因在其进展过程中曾主要用有触点的继电器来

5、保护电力系统及其元件发电机、变压器、输电线路等，使之免遭损害，所以沿称继电保护。继电保护的任务当电力系统发生故障或特别工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消退特别工况根源，以减轻或避开设备的损坏和对相邻地区供电的影响。继电保护装置具备的根本性能继电保护装置必需具备以下 5 项根本性能：安全性。在不该动作时，不发生误动作。牢靠性。在该动作时，不发生拒动作。快速性。能以最短时限将故障或特别消退。选择性。在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障局部连续供电。灵敏性。反映故障的力气，通常以灵敏系数表示。选择继电保护方案时，除设置需满足以上

6、5 项根本性能外，还应留意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费， 还必需考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。微机型继电保护装置硬件的根本原理1.2继电保护装置要求能反响电气设备的故障和不正常工作状态并自动快速地，有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证无故障设备连续正常运行，将事故限制在最小范围，提高系统运行的牢靠性，最大限度地保证向用户安全连接供电。继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必需正确地区分 “正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。因此， 通过检测各种状态下被保护元件所反映

7、的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护：(1) 反映电气量的保护电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值 (阻抗) 和它们之间的相位角转变等现象。因此，在被保护元件的一端装设的种种变换器可以检测、比较并鉴别动身生故障时这些根本参数与正常运行时的差异就可以构成各种不同原理的继电保护装置。例如: 反映电流增大构成过电流保护；反映电压降低(或上升)构成低电压(或过电压)保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。除此以外还可依据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相

8、位或功率方向的差异，分别构成差动保护、高频保护等。同理，由于序重量保护灵敏度高，也得到广泛应用。消灭的反映故障重量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。(2) 反映非电气量的保护如反响温度、压力、流量等非电气量变化的可以构成电力变压器的温度、瓦斯保护保护等。继电保护相当于一种在线的开环的自动把握装置，依据把握过程信号性质的不同， 可以分模拟型(它又分为机电型和静态型)和数字型两大类。对于常规的模拟继电保护装 置，一般包括测量局部、规律局部和执行局部。测量局部从被保护对象输入有关信号， 再与给定的整定值比较，以推断是否发生故障或不正常运行状态；规律局部依据测量局部输出量的性质、消灭的挨次或其组

9、合，进展规律推断，以确定保护是否应当动作；执行局部依据前面环节推断得出的结果子以执行：跳闸或发信号。235KV 变电站系统简介2.1 站内主要设备简介该站内有 35KV 主变四台，分别为 1#主变、2#主变、3#主变，4#主变 35kv 配电柜 24面。2.235kV 变电站设备布置状况说明本站有 35KV 配电室三个，分别为：王化、王化、丰化，分别来自供电局35KV的三条母线；35KV 主变四台，其中 1#主变、2#主变在丰化 35KV 母线上，3#主变在王化 35KV 母线上，4#主变在王化 35KV 母线上，正常状况下运行 1#主变、3#主变，检修或故障时可以投入 2#主变或 4#主变，

10、其余回路均为 35KV 大功率整流变压器回路。2.335kV 变电站主接线图2 变电所继电保护和自动装置规划本设计系统为双电源 35KV 单母线分段接线，所接负荷多为化工型，属一二类负荷居多。为保证安全供电和电能质量，继电保护应满足四项根本要求，即选择性、速动性、灵敏性和牢靠性。本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路及中性点不接地的电力变压器等主要设备。就线路来讲，其主要故障为单相接地、两相接地和三相接地。电力变压器的故障，分为外部故障和内部故障两类。变压器的外部故障常见的是凹凸压套管及引线故障，它可能引起变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和

11、绝缘损坏。变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及不允许的油面下降。2.3 35KV 线路继电保护装置依据线路的故障类型，按不同的出线回路数，设置相应的继电保护装置如下：1. 单回出线保护：适用于织布厂和胶木厂出线。承受两段式电流保护，即电流速断保护和过电流保护。其中电流速断保护为主保护，不带时限，0S 跳闸。2. 双回路出线保护：适用于印染厂、配电所和炼铁厂出线。承受平行双回线路横联方向差动保护加电流保护。其中横联方向差动保护为主保护。电流保护作为横联方向差动保护的后备保护。变压器为变电所的核心设备，依据其故障和不正常运行的状况，从反响各种不同故障的牢靠、快速、灵敏及提

12、高系统的安全性动身，设置相应的主保护、特别运行保护和必要的关心保护如下：1. 主保护：瓦斯保护以防范变压器内部故障和油面降低、纵联差动保护以防范变压器绕组、套管和引出线的相间短路。2. 后备保护：过电流保护以反响变压器外部相间故障、过负荷保护反响由于过负荷而引起的过电流。3. 特别运行保护和必要的关心保护：温度保护以检测变压器的油温，防止变压器油劣化加速和冷却风机自启动用变压器一相电流的 70%来启动冷却风机，防止变压器油温过高。2.5 变电所的自动装置针对架空线路的故障多系雷击、鸟害、树枝或其它飞行物等引起的瞬时性短路，其特点是当线路断路器跳闸而电压消逝后，随着电弧的熄灭，短路即自行消退。假

13、设运行人员试行强送，随可以恢复供电，但速度较慢，用户的大多设备电动机已停运，这样就干扰破坏了设备的正常工作，因此本设计在 35KV 各出线上设置三相自动重合闸装置CHZ，即当线路断路器因事故跳闸后，马上使线路断路器自动再次重合闸，以削减因线路瞬时性短路故障停电所造成的损失。针对变电所负荷性质，缩短备用电源的切换时间，提高供电的不连续性，保证人身设备的安全等，本设计在 35KV 母联断路器DL1处装设备用电源自动投入装置BZT。频率是电能质量的根本指标之一,正常状况下,系统的频率应保持在 50Hz，运行频率和它的额定值的允许差值限制在 0.5Hz 内，频率降低会导致用电企业的机械生产率下降，产品

14、质量降低，更为严峻的是给电力系统工作带来危害，而有功功率的缺额会导致频率的降低，因此，为保证系统频率恒定和重要用户的生产稳定，本设计 35KV 出线设置自动频率减负荷装置ZPJH，按用户负荷的重要性挨次切除。2.6 本设计继电保护装置原理概述2.6.1 35KV 线路电流速断保护是依据短路时通过保护装置的电流来选择动作电流的，以动作电流的大小来把握保护装置的保护范围；有无时限电流速断和延时电流速断，承受二相二电流继电器的不完全星形接线方式，本设计选用无时限电流速断保护。2.6.2 35KV 线路过电流保护是利用短路时的电流比正常运行时大的特征来鉴别线路发生了短路故障，其动作的选择性由过电流保护

15、装置的动作具有适当的延时来保证，有定时限过电流保护和反时限过电流保护；本设计与电流速断保护装置共用两组电流互感器，承受二相二继电器的不完全星形接线方式，选用定时限过电流保护，作为电流速断保护的后备保护，来切除电流速断保护范围以外的故障，其保护范围为本线路全部和下段线路的一局部。平行双回线路横联方向差动保护是通过比较两线路的电流相位和数值一样与否鉴别发生的故障;由电流起动元件、功率方向元件和出口执行元件组成，电流起动元件用以推断线路是否发生故障，功率方向元件用以推断哪回线路发生故障，双回线路运行时能保证有选择的动作。该保护动作时间 0S，由于横联保护在相继动作区内短路时，切除故障的时间将延长一倍

16、，故加装一套三段式电流保护，作为后备保护。变压器瓦斯保护是利用安装在变压器油箱与油枕间的瓦斯继电器来判别变压器内部故障；当变压器内部发生故障时，电弧使油及绝缘物分解产生气体。故障略微时，油箱内气体缓慢的产生，气体上升聚拢在继电器里，使油面下降，继电器动作，接点闭合，这时让其作用于信号，称为轻瓦斯保护；故障严峻时，油箱内产生大量的气体，在该气体作用下形成猛烈的油流，冲击继电器，使继电器动作，接点闭合，这时作用于跳闸并发信，称为重瓦斯保护。变压器纵联差动保护是依据循环电流的原理构成。在变压器两侧都装设电流互感器，其二次绕组按环流原则串联，差动继电器并接在回路臂中，在正常运行和外部短路时，二次电流在

17、臂中环流，使差动保护在正常运行和外部短路时不动作，由电流互感器流入继电器的电流应大小相等，相位相反，使得流过继电器的电流为零；在变压器内部发生相间短路时，从电流互感器流入继电器的电流大小不等，相位一样，使继电器内有电流流过。但实际上由于变压器的励磁涌流、接线方式及电流互感器误差等因素的影响，继电器中存在不平衡电流，变压器差动保护需解决这些问题，方法有：靠整定值躲过不平衡电流承受比例制动差动保护。承受二次谐波制动。承受间歇角原理。承受速饱和变流器。本设计承受较经济的 BCH-2 型带有速饱和变流器的继电器，以提高保护装置的励磁涌流的力气。3主进线柜继电保护方案的选择3.1主进线柜继电保护装置的配

18、置主进线柜承受了 DPL-100 型线路保护测控装置，该微机型继电保护装置通过网线与高压后台监控系统相连，具有测量数据实时上传，后台把握信息准时执行的“四遥”功能，能满足变电站综合自动化运行的要求。3.2主进线柜继电保护方式的选择该 35KV 进线柜依据系统特点主要选择了如下保护：电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、PT 断线报警、复合电压保护、一次变比设定，并具有故障录波功能。3.3主进线柜继电保护装置的整定计算系统等效电路图12563DL178DL6d2X =3.628LD3SS4d1图 1 系统等效电路图 各阻抗计算见 3.3基准参数选定BSB=100MVA，UB=Uav 即：35kV

19、 侧 U =37KV。阻抗计算均为标幺值1 系统：X =100/150=0.667 X122) 线路：L1，L2：X =X =l X S /V 213100/352=0.380.341 1 BBL3，L4：X =X =l X S /V 210100/352563 1 BB3) 变压器：B1，B2：X =X =U %/100S 78kB短路电流计算1最大运行方式：系统化简如图 2 所示其中：X =X +X X 0.8519234X = X +X X10156X =X X11109X =X +X12117故知 35KV 母线上短路电流：I =I /X =1.56/0.642=2.430(KA)d1

20、maxB111I=I /X =1.56/1.832=0.852(KA)d21maxB112对于 d3 点以炼铁厂计算I =5.5/(1.832+3.628)=1.007(KA)d3maxSIISI1090.5460.85135KVd1781.1935KVd2XLd3图 235KV110.32d17(8)1.1935KVd 2d3图 32) 最小运行方式下:系统化简如图 4 所示。因 S 停运,所以仅考虑 S 单独运行的结果；X =X +X =0.667+1.19=1.861397所以 35KV 母线上短路电流：I =I /X =1.56/0.851=1.83(kA)d1minB19I =I /

21、X =5.5/1.857=2.96(kA)d2minIB213= I /X=1.56/1.857=0.84(kA)d2lminB113对于 d3 以炼铁厂进展计算Id3min(kA)折算到 35KV 侧：Id3lmin=(kAS935KVd135KV7(8)1.19图 4d24主变柜继电保护方案的选择4.1变压器保护整定原则及对主变保护的要求依据变压器故障类型和不正常运行状态，对变压器应装设如下保护。(1)主保护：瓦斯保护、纵连差动保护、电流速断保护。(2)用于变压器外部相间短路的后备保护：过流保护(3) 过负荷保护(4) 对于变压器温度及箱体内压力上升故障，应装设相应的可动作于信号或跳闸的保

22、护。4.2主变保护的选型及装置介绍针对 35KV 主变在运行中的需要选择了 DPT-135 型变压器后备保护测控装置和 DPT810 型微机双卷差动保护测控装置4.3 瓦斯保护轻瓦斯保护的动作值按气体容积为 250300cm2 整定，本设计承受 280 cm2。重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为0.61.5 cm2 整定本，本设计承受0.9 cm2。瓦斯继电器选用 FJ -80 型。34.4 纵联差动保护：选用BCH-2 型差动继电器。各侧数据名称Y35KV35KV额定电流I =S/1e3 U1eI =S/3 U2E2e变压器接线方式YCT 接线方式YCT 计算变比3 I /5=180/5

23、1eI2e实选 CT 变比 nl200/5400/5实际额定电流3 I1eI2e不平衡电流 Ibp确定根本侧根本侧非根本侧计算 Ie 及电流互感器变比确定根本侧动作电流1） 躲过外部故障时的最大不平衡电流Idz1K Ibp(1)K利用有用计算式： I=K KK fi+U+fzaIddz1Kfzq tx2lmax式中：K 牢靠系数，承受 1.3；KK 非同期重量引起的误差，承受 1；fzqK 同型系数，CT 型号一样且处于同一状况时取 0.5，型号不同时取 1，本设计tx取 1。U变压器调压时所产生的相对误差，承受调压百分数的一半，本设计取 0.05。fza继电器整定匝书数与计算匝数不等而产生的

24、相对误差，暂无法求出，先采用中间值 0.05。代入数据得 I (110.1+0.05+0.05) 1.04=270.4Adz12） 躲过变压器空载投入或外部故障后电压恢复时的励磁涌流I = KIe 2 dz1K式中：K 牢靠系数，承受 1.3；KIe变压器额定电流：代入数据得I103.9=135.1(A)dz13) 躲过电流互感器二次回路短线时的最大负荷电流I = K Tf3dz1Khmax式中： K 牢靠系数，承受 1.3；KI 正常运行时变压器的最大负荷电流；承受变压器的额定电流。dz1代入数据得I 103.9=135.1(A)dz1比较上述1，2，3式的动作电流，取最大值为计算值，即：I

25、 =270.4Adz1确定根本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流将两侧电流互感器分别结于继电器的两组平衡线圈，再接入差动线圈，使继电器的有用匝数和动作电流更接近于计算值；以二次回路额定电流最大侧作为根本侧，根本侧的继电器动作电流及线圈匝数计算如下：根本侧35KV继电器动作值I=K I /ndzjsIJX dzIl3代入数据得I =270.4/40=11.71AdzjsI根本侧继电器差动线圈匝数 W =Awo/ IcdjsIdzjsI式中：Awo 为继电器动作安匝，应承受实际值，本设计中承受额定值，取得60 安匝。代入数据得W =60/11.71=5.12(匝)cdjsI选用差动线圈与一组平衡线

26、圈匝数之和较 WcdjsI小而相近的数值，作为差动线圈整定匝数 W 。cdZ即：实际整定匝数 W =5匝cdZ继电器的实际动作电流I=Awo/ W =60/5=12AdzjIcdZ保护装置的实际动作电流 I = I N /K3=1240/dzIdzjI ljx确定非根本侧平衡线圈和工作线圈的匝数平衡线圈计算匝数W=W /I -Wphjscdze2JIcdz=5(4.5/4.33-1)=0.19(匝)故，取平衡线圈实际匝数 W =0phz工作线圈计算匝数 W= W +W=5(匝)gzphzcdz计算由于整定匝数与计算匝数不等而产生的相对误差fzaf = (W- W )/( W+ W )zaphj

27、sphzphjscdz此值小于原定值 0.05，取法适宜，不需重计算。初步确定短路线圈的抽头依据前面对 BCH-2 差动继电器的分析，考虑到本系统主变压器容量较小，励磁涌流较大，应选用较大匝数的“C-C”抽头，实际应用中，还应考虑继电器所接的电流互感器的型号、性能等，抽头是否适宜，应经过变压器空载投入试验最终确定。保护装置灵敏度校验差动保护灵敏度要求值 K 2lm本系统在最小运行方式下，35KV 侧出口发生两相短路时，保护装置的灵敏度最低。本装置灵敏度KI /Ilmjx dlmindzl10.817/0.2771=2.552满足要求。过电流继电器的整定及继电器选择1） 保护动作电流按躲过变压器

28、额定电流来整定I =K I /Kdzk e1h式中：K 牢靠系数，承受 1.2；kK 返回系数，承受 0.85；h代入数据得I103.9/0.85=146.7(A)3dz继电器的动作电流 Idzj=I/n =146.7/(40/)=6.35(A)dzl电流继电器的选择：DL-21C/102） 灵敏度按保护范围末端短路进展校验，灵敏系数不小于 1.2。灵敏系数：KI/Ilmjx d3lmindz1满足要求。4.6 过负荷保护其动作电流按躲过变压器额定电流来整定。动作带延时作用于信号。I =K I /K 103.9/0.85=128.4(A)dzk e1f3I = I /n /40=5.56(A)

29、dzJdzl延时时限取 10s，以躲过电动机的自起动。当过负荷保护起动后，在到达时限后仍未返回，则动作 ZDJH 装置。4.7 冷却风扇自起动I103.9=72.74(A)dzelI =I /n =72.74/(40/3)=3.15(A)dzJdzl即，当继电器电流到达 3.15A 时，冷却风扇自起动。35KVd135KV7(8)1.19图 6d2变压器保护配置电力变压器是电力系统中格外重要的供电元件，它的故障将对供电牢靠性和系统的正常运行带来严峻的影响。因此，我们必需争论变压器有哪些故障和不正常运行状态，以便实行相应的保护措施。变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是

30、套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。油箱内故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等缘由引起冷却力气的下降等，这些运行状态会使绕组和铁芯过 热。此外，对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威逼变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等特别运行方式

31、下会发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构件的过热。主保护：电流差动保护、瓦斯保护后备保护：过电流保护/低压闭锁过电流保护/复合电压闭锁过流保护/阻抗保护/零序过电流保护/零序过电压保护/过负荷保护/过激磁保护。两种配置模式：（1） 主保护、后备保护分开设置（2） 成套保护装置，重要变压器双重化配置纵联差动保护1İ 2nl 1nBI- Inl 2İ - İ İ 222以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图 7 所示。İİ1图 7 变压器纵差动保护的原理接线由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必需适中选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行

32、和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。例如在图 7 中，应使I” = I” ” =I ”I ”=1122nnl1l 2n或 l 2I ”=1nnI ”Bl11式中nl1 高压侧电流互感器的变比；nl 2 低压侧电流互感器的变比；n变压器的变比即高、低压侧额定电压之比。B由 此 可 知 ， 要 实 现 变 压 器 的 纵 差 动 保 护 ，就必需适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比 n B ， 这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。这个区分是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必需考虑变压器变

33、比的影响。本次设计所承受的变压器型号为：S11-8000/35。对于这种大型变压器而言， 它都必需装设单独的变压器差动保护，这是由于变压器差动保护通常承受两侧电流差动，其中高电压侧电流引自高压侧电流互感器，低压侧电流引自变压器低压侧电流互感器，这样使差动保护的保护范围为二组电流互感器所限定的区域，从而可以更好地反映这些区域内相间短路，高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。所以我们用纵联差动保护作为变压器的主保护，其接线原理图如图8所示。正常状况下, I ”2= I ” 即：2I ”I ”I ”n1 =1 1 =2 = nT 变压器变比nnI ”n1211所以这时 I =0，实际上，由于电

34、流继电器接线方式，变压器励磁电流，变比r误差等影响导致不平衡电流的产生，故 Ir不等于 0 ，针对不平衡电流产生的原因不同可以实行相应的措施来减小。尽管纵联差动保护有很多其它保护不具备的优点，但当大型变压器内部产生严峻漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时，纵联差动保护不能动作，这时我们还需对变压器装设另外一个主保护瓦斯保护。图 8 纵联差动保护原理示意图瓦斯保护瓦斯保护主要用来保护变压器的内部故障，它由于一方面简洁，灵敏，经济； 另一方面动作速度慢，且仅能反映变压器油箱内部故障，就注定了它只有与差动保护协作使用才能做到优势互补，效果更佳。瓦斯保护的工作原理：当变压器内部发生略微故障时

35、，有轻瓦斯产生，瓦斯继电器 KG 的上触点闭合，作用于预报信号；当发生严峻故障时，重瓦斯冲出，瓦斯继电器的下触点闭合，经中间继电器 KC 作用于信号继电器 KS，发出警报信号，同时断路器跳闸。瓦斯继电器的下触点闭合，也可利用切换片 XB 切换位置，只给出报警信号。瓦斯保护的整定：瓦斯保护有重瓦斯和轻瓦斯之分，它们装设于油箱与油枕之间的连接导管上。其中轻瓦斯按气体容积进展整定，整定范围为： 250300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度进展整定，整定范围为： 0.61.5m/s,一般整定在1m/s 。瓦斯保护原理如图 9 所示。图 9 瓦斯保护原理示意图保护配置的整定对于本次设计

36、来说，变压器的主保护有纵联差动保护和瓦斯保护，其中瓦斯保护一般不需要进展整定计算，所以仅对纵联差动保护进展整定如下： (1)避越变压器的励磁涌流： I= k I= 1.3165 = 214(A)dzrele其中krel 为牢靠系数，取 1.3，而se3u3 110I=31500= 165 (A)为变压器的额定电流。ee(2)避越外部短路时的最大不平衡电流：I= k(dzrel(kktxfzqf+ Dui110+ D f)Izadz.max(3)= 1.311 0.1 + 0.1 + 0.05 995 = 323.38= 1.3(11 0.1+ 0.1+ 0.05) 995 = 323.383

37、1656005其 中 I e. jb = I e = 165 (A) 为 电 流 互 感 器 的 一 次 侧 额 定 电 流 ；3 I600e5I=e 2. jb= 2.38 (A)为电流互感器的二次额定电流。差动线圈匝数：wcd . js =Aw 0I dz . j , jb . js= 120= 6.4 (t )18.7实际整定匝数选用：wcd.z = 6(t )所以继电器的实际动作电流为： I dz . j. jb =120= 20 ( A )w cd .z保护装置的实际动作电流为：I dz. jb= I e. jb I dz. j. jbI ez. jb= 20 165 = 1389

38、(A)2.38变压器B1B2B3B4额定电压/kV35353535额定电流 Ie/A20233 115= 18520233 115= 18520233 115= 18520233 115= 185互感器的接线Ddyy方式互感器的计算变比3 1655=5853 1655=5853 1855=32053 1855=3205互感器的选择100/5100/5400/5400/5变比电流互感器320/80=4320/80=4二次额定电流变压器差动保护参数计算结果如下表 5-1：(5) 校验保护的灵敏系数:当系统在最小运行方式下,线路 L4处开环运行发生两相短路时,保护装置灵敏系数最低,即:33(3)k

39、jx I d .mink jx2I f.min110326kim =I dz. jb1=I dz. jb2= 6.3 21385明显灵敏度满足要求。其中 I d . .min 是变压器差动保护范围内短路时总的最小短路电流知名值(归算到根本侧)。k jx是保护的接线系数,这里取 1。5整流变压器柜继电保护方案的选择5.1 整流变柜继电保护装置的配置1. 承受高频逆变、输出波形平直、纹波小。2. 承受了先进的软开关技术，节能省电、效率高，实现了电源的 “绿色化”， 并且大幅度延长了机器的使用寿命。3. 承受了电流型把握及高牢靠的优质功率元件，具有抗干扰力气强、把握精度高、稳定性好、运行牢靠等特点。

40、4. 具有用户可自动设置的软启动功能、设有三级定时功能等，每级的电流、电压可分别设定并可依据工艺要求选择：稳压或稳流方式。5. 保护功能完善。具有限流、过压、过热、缺相及短路等完善保护系统及报警系统。体积小，为用户有效利用空间制造了有利的条件。5.2 整流变柜继电保护的选择1. 承受高性能 LC 滤波器，有效地抑制了整流输出电压的谐波成分，满足了电泳涂漆生产工艺中必需低波浪输出的要求。2. 具有 0999 秒可调的软启动功能、设有三级定时功能等，每级的电流、电压可分别设定并可依据工艺要求选择稳压或稳流方式。3. 由于主控板承受了高牢靠的把握系统，具有抗干扰力气强、把握精度高、稳定性好、运行牢靠等特点。4. 保护功能完善。具有过流、过热、缺相，错相序及短路等完善的保护功能以及报警系统。5.3 整流变柜继电保护装置的整定计算动作电流按两个条件整定： 1、躲开 TA 二次侧断线影响：2、躲开二次侧不平衡电流：式中：短路电流非周期重量影响系数，电流继电器取 1.52，BCH-2 继电器取 1； 牢靠系数一般取 1.3。取 1、2 两项中的最大值为保护动作整定值。3、断线监视继电器的整定：依据阅历：4、灵敏度校验留意：在发电机中性点四周短路，当过渡电阻不为零时，短路电流很小，保护存