110KV降压变电所变压器保护设计
110KV变电所继电保护设计整定计算设计任务书

电力职业技术学院继电保护及其自动化专业毕业设计任务书标题:110KV变电站继电保护的设计与整定计算原始数据:1.设计一座110KV降压变电站(1)110KV侧有L101、L103两条出线,35KV侧有L302、L303、L304、L305、L306五条出线,10KV侧有八条出线。
(2)与电力系统的连接;①110KV侧线路L101接入110kv系统:②35KV侧一路通过306开关接入35KV区域供电系统。
(3)主变压器数量及容量:1、每台变压器容量:31.5MVA绕组类型及接线组别:三相三绕组,yo/y/△-12-11;额定电压:110/38.5/11KV;短路百分比:高-中(17),高-低(10),中-低(6.5):绝缘类型:分级绝缘。
(4)110kv、35KV、10KV母线侧线路后备保护最大动作时间分别为110kv:2.5S、35kv:2.5S、10kv:2S。
2.电力系统的主要参数:(1)1)110kv系统最大等效正序电抗*ma*为6.6ω,最小等效正序电抗*ma*为5.3ω,最大等效电抗*ma* = 5.3Ω,35KV系统为9.2ω,最小等效电抗*.ma*为8.1ω。
(2)部分线路的主要参数如下表所示:L101:额定电压110KV长度52KM最大(额定)负载为51MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L302:额定电压35KV长度18KM最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L303:额定电压35KV长度16公里;最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L304额定电压35KV长度32KM最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L305:额定电压35KV长21公里;最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L306:额定电压35KV长度25公里;最大(额定)负载为13.2MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4二、设计的主要要求1.根据本变电站主变压器的类型和容量,配置主变压器的继电保护方案,计算其主保护的整定;2.配置L303和L304线路的继电保护方案,并进行相应的整定计算。
110kV变电站设计(毕业设计_毕业论文)

110kV变电站设计(毕业设计_毕业论⽂)题⽬:110kV变电站设计专业班级l 学⽣姓名学号摘要随着经济的发展和现代⼯业建设的迅速崛起,供电系统的设计越来越全⾯、系统,⼯⼚⽤电量迅速增长,对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也⽇益提⾼,因此对供电设计也有了更⾼、更完善的要求。
设计是否合理,不仅直接影响基建投资、运⾏费⽤和有⾊⾦属的消耗量,也会反映在供电的可靠性和安全⽣产⽅⾯,它和企业的经济效益、设备⼈⾝安全密切相关。
变电站是电⼒系统的⼀个重要组成部分,由电器设备及配电⽹络按⼀定的接线⽅式所构成,他从电⼒系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每⼀个⽤电设备的转设场所。
作为电能传输与控制的枢纽,变电站必须改变传统的设计和控制模式,才能适应现代电⼒系统、现代化⼯业⽣产和社会⽣活的发展趋势。
随着计算机技术、现代通讯和⽹络技术的发展,为⽬前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。
随着电⼒技术⾼新化、复杂化的迅速发展,电⼒系统在从发电到供电的所有领域中,通过新技术的使⽤,都在不断的发⽣变化。
变电所作为电⼒系统中⼀个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。
[关键词]变电站输电系统配电系统⾼压⽹络补偿装置AbstractAlong with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people.The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.[key words] substation transmission system distributionhigh voltage network correction equipment.⽬录第1章原始资料及其分析 (3)1原始资料 (3)2原始资料分析 (4)第2章负荷分析 (5)第3章变压器的选择 (8)第4章电⽓主接线 (10)第5章短路电流的计算 (13)1短路电流计算的⽬的和条件 (13)2短路电流的计算步骤和计算结果 (14)第6章配电装置及电⽓设备的配置与选择 (17)1 导体和电⽓设备选择的⼀般条件 (17)2 设备的选择 (17)3 ⾼压配电装置的配置 (18)第7章⼆次回路部分 (21)1 测量仪表的配置 (21)2 继电保护的配置 (21)第8章所⽤电的设计 (27)第9章防雷保护 (39)结束语 (41)致谢 (42)参考⽂献 (43)附录⼀:⼀次接线图附录⼆:10KV配电装置接线图绪论电⼒⼯业是国民经济的⼀项基础⼯业和国民经济发展的先⾏⼯业,它是⼀种将煤、⽯油、天然⽓、⽔能、核能、风能等⼀次能源转换成电能这个⼆次能源的⼯业,它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供⾜够的动⼒,其发展⽔平是反映国家经济发展⽔平的重要标志。
电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计

电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计学号:同组人:时间:2011 __大学__学院电光系一、原始资料1.负荷情况本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所,有6回35KV 出线,每回负荷按4200KW考虑,cosφ=0.82, Tmax=4200h,一、二类负荷占50%,每回出线长度为10Km;另外有8回10KV出线,每回负荷2200KW,cosφ=0.82, Tmax=3500h,一、二类负荷占30%,每回出线长度为10km;2.系统情况本变电所由两回110KV电源供电,其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂;另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。
本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。
图附I—1 系统示意图最大运行方式时,系统1两台发电机和两台变压器均投入运行;最小运行方式时,系统1投入一台发电机和一台变压器运行,系统2可视为无穷大电源系统。
3.自然条件本所所在地的平均海拔1000m,年最高气温40℃,年最低气温-10℃,年平均气温20℃,年最热月平均气温30℃,年雷暴日为30天,土壤性质以砂质粘土为主。
4.设计任务本设计只作电气初步设计,不作施工设计。
设计内容包括:①主变压器选择;②确定电气主接线方案;③短路电流计算;④主要电气设备及导线选择和校验;⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计;⑦防雷和接地设计计算。
二、电气部分设计说明书(一)主变压器的选择(组员:丁晨)本变电所有两路电源供电,三个电压等级,且有大量一、二级负荷,所以应装设两台三相三线圈变压器。
35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW,10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW,因此,总计算负荷S为S=(25.2+17.6)/0.82MVA=52.50MVA 每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要,并能满足全部一、二类负荷的需要,即S≥0.7 S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA 且S≥(25.2×50%+17.6×30%)/0.82MVA=21.80MVA 故主变压器容量选为40MVA,查附录表Ⅱ-5,选用SFSZ9—__/110型三相三线圈有载调压变压器,其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5KV。
毕业设计---110 35 10KV降压变电所电气部分设计

110-35-10变电站设计摘要随着工业时代的不断发展,人们对电力供应的要求越来越高,特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。
然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。
一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。
出于这几方面的考虑,本论文设计了一个降压变电站,此变电站有三个电压等级:高压侧电压为110kv,有二回线路;中压侧电压为35kv,有六回出线;其中有四回出线是双回路供电。
低压侧电压为10kv,有八回出线,其中有六回是双回路供电。
同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。
本设计选择选择两台SFSZL-31500/110主变压器,其他设备如站用变,断路器,隔离开关,电流互感器,高压熔断器,电压互感器,无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置,力求做到运行可靠,操作简单、方便,经济合理,具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。
使其更加贴合实际,更具现实意义。
关键字:变电站设计目录第一章电气主接线的设计 (6)1.1原始资料分析 (6)1.2主结线的设计 (6)1.3主变压器的选择 (11)1.4变电站运行方式的确定 (12)第二章短路电流计算 (13)第三章电气设备的选择 (14)3.1断路器的选择 (14)3.2隔离开关的选择 (15)3.3电流互感器的选择 (16)3.4电压互感器的选择 (16)3.5熔断器的选择 (17)3.6无功补偿装置 (18)3.7避雷器的选择 (18)第四章导体绝缘子套管电缆 (20)4.1母线导体选择 (20)4.2电缆选择 (21)4.3绝缘子选择 (21)4.4出线导体选择 (22)第五章配电装置 (23)第六章继电保护装置 (25)6.1变压器保护 (25)6.2母线保护 (26)6.3线路保护 (27)6.4自动装置 (27)第七章站用电系统 (29)第八章结束语 (31)第一章电气主接线的设计一、原始资料分析本设计的变电站为降压变电站,有三个电压等级:高压侧电压为110kv,有二回线路;中压侧电压为35kv,有六回出线;其中有四回出线是双回路供电。
110kV及以下不接地系统的YD11型降压变压器保护整定-5页精选文档

110kV及以下不接地系统的YD11型降压变压器保护整定0.引言变压器是现代电力系统中的主要电器设备之一。
按照现在制造的电力变压器的结构,变压器运行的可靠性很高。
但是,由于变压器发生故障时造成的影响很多,故应加强其继电保护装置的功能,以提高电力系统的安全运行水平。
110kV及以下不接地系统的Y/D11型降压变压器继电保护装置的配置原则一般为:(1)应装设反应内部短路和油面降低的瓦斯保护。
(2)应装设反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护。
(3)应装设作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电流保护(或带有复合电压启动的过电流保护)。
(4)为防止变压器过负荷的变压器过负荷(信号)保护。
1.变压器差动保护整定为了防御变压器内部线圈及引出线的相间及匝间短路,应装设变压器的纵联差动保护。
1.1对差动保护的影响因素1.1.1励磁涌流对差动保护的影响及解决办法当变压器空投于系统或在系统故障切除后电压恢复时,将产生很大的励磁涌流。
由于涌流具有很大的数值和非周期分量,对差动保护有很大的影响。
涌流具有较大2次谐波分量,可以利用这一显著特点制成2次谐波制动的变压器差动保护。
1.1.2不平衡电流对差动保护的影响当变压器外部短路时,差流回路中将产生很大的不平衡电流。
不平衡电流由电流互感器的传变误差、变压器各侧分接头变动和各侧电流互感器二次电流不完全相等而产生的。
因此在差动保护中必须计算。
1.2差动保护的整定计算1.2.1差动速断(1)差动速断的整定计算。
1)按躲过变压器励磁涌流计算。
即,Iop=KrelIe.max2)按躲过外部短路时的最大不平衡电流计算。
即,Iop=Kk (KtxfiKfzq+ΔU+Δf)Ie.max3)按躲过电流互感器二次回路断线时计算。
即,Iop=KkIe.amx选取最大者。
(2)差动速断的灵敏度。
差流速断保护的灵敏度按小方式下保护安装处两相金属性短路计算,要求Klm≥1.2。
110KV降压变电站电气部分设计

摘要此次设计的题目是“110KV降压变电站电气部分设计”。
主要任务是根据变电所运行安全性、可靠性、经济性的要求,确定主接线方案;根据35kV侧和10kV侧的负荷算出变压器容量选择主变压器;画出短路图,计算出最大运行方式下的三相短路电流和最小运行方式下的两相短路电流;计算各回路的最大持续工作电流,选择断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、熔断器、母线等设备,并通过短路计算结果校验所选的设备;最后对主变压器进行了继电保护并计算出了整定值,使变压器安全、稳定的运行。
关键词主接线;短路电流计算;设备选择与校验;继电保护目录前言 (3)设计任务书 (4)第一章110KV变电站电气主接线设计 (5)第一节主接线设计原则 (5)第二节本变电站主接线方案的确定 (5)第二章主变压器选择 (7)第一节主变压器台数的选择 (7)第二节主变压器容量的确定 (7)第三章短路电流的计算 (9)第一节短路电流计算的目的及基本假定 (9)第二节基准值计算 (9)第三节最大运行方式下的短路电流计算 (9)第四节最小运行方式下的短路电流计算 (12)第四章电气设备的选择 (15)第一节断路器的选择 (15)第二节隔离开关的选择 (19)第三节互感器的选择 (21)第四节母线的选择 (25)第五节避雷器的选择 (29)第六节熔断器的选择 (30)第五章变电站主变压器的继电器保护设计 (33)第一节变压器瓦斯保护整定 (33)第二节纵联差动保护整定 (34)第三节变压器过负荷保护整定 (37)第四节变压器零序过电流过电压保护整定 (38)参考文献 (39)致谢 (40)前言“工业要发展,电力需先行”,电能作为一种能量的表现形式,以成为我国工农业生产中不可缺少的动力,并广泛应用到一切生产部门和日常生活方面。
本次设计的变电站为一中型地区终端变电所,它的任务是将系统所送的110KV电压降为35KV和10KV两个电压等级供给附近用户和企业用电。
变压器有哪些保护,10KV、35KV、110KV线路都有那些保护?

变压器有哪些保护,10KV、35KV、110KV线路都有那些保护?
高压线路的继电保护主要为三段式:
对于高压侧为6~10KV的车间变电所主变压器来说,通常装设有带时限的过电流保护;如过电流保护动作时间大于0.5~0.7s时,还应装设电流速断保护。
容量在800KV〃A及以上的油浸式变压器和400KV〃A及以上的车间内油浸式变压器,按规定应装设瓦斯保护(又称气体继电保护)。
容量在400KV〃A及以上的变压器,当数台并列运行或单台运行并作为其它负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。
过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时(通称“轻瓦斯”),动作于信号,而其它保护包括瓦斯保护在严重故障时(通称“重瓦斯”),一般均动作于跳闸。
对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说,也应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护;在有可能过负荷时,也需装设过负荷保护。
但是如果单台运行的变压器容量在10000KV〃A及以上和并列运行的变压器每台容量在6300KV〃A及以上时,则要求装设纵联差动保护来取代电流速断保护。
110kV降压变电所电气一次部分的设计毕业设计

摘要本毕业设计通过对110KV变电站一次部分的设计,完成了对负荷的分析、主变压器的选择、无功补偿装置的选择、电气主接线的选择、各电压等级负荷的计算、最大持续工作电流及短路电流的计算、变压器、高压断路器、隔离开关、母线、绝缘子和穿墙套管、电流互感器、电压互感器、接地刀闸、避雷器的配置、选择、校验工作。
关键词:电气一次部分设计计算短路电流变电站110kV降压变电所电气一次部分的设计第一章:设计概况一.设计题目110kV降压变电所电气一次部分的设计二.所址概况1.所址地理位置及地理条件变电所位于某中型城市边缘,所区西为城区,南为工业区,所址地势平坦,交通便利,进出线方便,空气污染轻微,不考虑对变电所的影响。
2.所区平均海拔200米,最高气温40℃,最低气温-18℃,年平均气温14℃,最热月平均最高气温30℃,土壤温度25℃。
三.系统情况如下图:四.负荷情况:五.设计任务1.负荷分析及主变压器的选择。
2.电气主接线的设计。
3.变压器的运行方式以及中性点的接地方式。
4.无功补偿装置的形式及容量确定。
5.短路电流计算(包括三相、两相、单相短路)6.各级电压配电装置设计。
7.各种电气设备选择。
8.继电保护规划。
9.主变压器的继电保护整定计算。
六.设计目的总体目标:培养学生综合运用所学各科知识,独立分析和解决实际工程问题的能力。
第二章:负荷分析及主变选择一.负荷分析:1.负荷分类及定义1)一级负荷:中断供电将造成人身伤亡或重大设备损坏,切难以修复,带来极大的政治、经济损失者,属于一级负荷。
一级负荷要求有两个独立电源供电。
2)二级负荷:中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱,且较长时间才能修复或大量产品报废,重要产品大量减产,属于二级负荷。
二级负荷应由两回线供电。
但当两回线路有困难时(如边远地区),允许有一回专用架空线路供电。
3)三级负荷:不属于一级和二级的一般电力负荷。
三级负荷对供电无特殊要求,允许较长时间停电,可用单回线路供电。
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前言变电站是电力系统的重要组成部分,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
变压器则是变电所的核心灵魂式设备,变压器的继电保护设计便成了构成电力系统设计的重要环节。
当电力系统发生故障或异常工况时,继电保护可以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,或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
从而实现对电力系统的故障保护、故障切除、故障报警,为电力系统的安全运行提供保障。
本次设计为110kV降压变电所变压器的继电保护的初步设计,大致可分为设计说明书、计算书和设计图纸三部分。
所设计的内容力求概念清楚,层次分明。
本文是在沈阳工程学院自动控制工程系郭永树教授的精心指导下完成的。
郭老师治学严谨、知识广博、善于捕捉新事物、新的研究方向。
在毕业设计期间郭老师在设计的选题和设计思路上给了我很多的指导和帮助。
郭老师循循善诱的教学方法、热情待人的处事方式、一丝不苟的治学态度、对学生严格要求的敬业精神给我留下了很深的印象。
在此,我对恩师表示最崇高的敬意和最诚挚的感谢!本文从电气主接线设计、短路电流计算、主要电气设备选择、继电保护配置等几方面对变电站电气主接线设计进行了阐述,并绘制了电气主接线图。
由于本人水平有限,错误和不妥之处在所难免,敬请各位老师批评指正。
- 1 -第1章概述1.1变压器的故障分析与保护设置1.1.1 变压器的故障分析电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,为了供电的可靠性和系统正常运行,就必须视其容量的大小、电压的高低和重要程度,设置相应的继电保护装置。
变压器的内部故障可以分油箱内部和油箱外部故障两种。
油箱内部的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的绕损等,对变压器来讲,这些故障都是十分危险的,因为油箱内故障时产生的电弧,将引起绝缘物质的剧烈气化,从而可能引起爆炸,因此,这些故障应该尽快加以切除。
油箱外的故障,主要是绝缘套管和引出线上发生相间短路和接地短路。
变压器的不正常运行状态主要有:由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油等原因引起的油面降低。
1.1.2 变压器的保护设置此外,对大容量变压器,由于其额定工作时的磁通密度接近于铁芯的饱和磁通密度,因此,在过电压或低频率等异常运行方式下,还会发生变压器的过励磁故障。
针对电力变压器的上述故障类型及不正常运行状态,应对变压器装设相应的继电保护装置。
(1)组的相间短路和中性点直接接地侧的单相短路;(2)绕组的匝间短路;(3)外部相间短路引起的过电流;(4)中性点直接接地电网中,外部接地短路引起的过电流及中性点过电压;(5)过负荷;(6)过励磁;(7)油面下降;(8)变压器温度及油箱压力升高和冷却系统故障。
1.1.2.1电力变压器应装设的保护装置(1)线圈及其引出线的相间短路、中性点直接接地侧的接地短路、绕组的匝间短路,应装设瞬时动作作于跳闸的保护装置。
(2)外部相间短路引起的过电流,直接接地电力网外部接地短路引起的过电流,中性点过电压,应装设带时限动作于跳闸的保护装置。
(3)变压器过负荷、油面降低、变压器温度升高和冷却系统故障时,应装设信号装置- 2 -1.1.2.2 对变压器保护装置的要求(1)对变压器内部故障和油面降低采用瓦斯保护,油面降低和轻瓦斯时,应动作与信号;重瓦斯则动作与跳闸,断开变压器各测的断路器。
(2)对变压器引出线、套管及内部故障,采用纵联差动保护或电流速段保护。
故障时,断开变压器各侧的断路器。
(3)对变压器外部的相间短路,一般采用过电流保护,如过电流保护灵敏度不满足要求时,可装设复合电压或低电压启动的过电流保护,过电流保护均装设在主电源侧。
根据实际情况本设计对变压器采用纵联差动保护、过负荷保护和瓦斯保护三种保护形式。
1.1.2.3 保护装置选择(见表1-1)变压器保护装置选择1.2 电力变压器的主保护(1) 0.8M VA及以上的油浸式变压器和0.4M VA及以上的车间内油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。
当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当产生大量瓦斯时,应动作于断开变压器各侧断路器。
带负荷调压的油浸式变压器的调压装置,亦应装设瓦斯保护。
(2) 6.3M VA以下厂用工作变压器和并列运行的变压器,以及10M VA以下厂用备用变压器和单独运行的变压器,当后备保护时限大于0.5s时,应装设电流速断保护。
(3) 对6.3M VA及以上的厂用工作变压器和并列运行的变压器,10M VA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器,应装设纵联差动保护(以下简称纵差保护)。
(4) 对高压侧电压为330kV及以上的变压器,可装设双重纵差保护。
(5) 纵差保护应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流,应在变压器过励磁时不误动。
差动保护的范围应包括变压器绕组、套管及其引出线。
(6) 对ll0kV及以上中性点直接接地电网中的变压器,应在变压器中性点接地线上装设反应接地故障的零序电流保护。
对于只有部分变压器中性点接地运行的变电所,当变压器为分级绝缘时,零序保护动作时应首先切除中性点不接地运行的变压器,如果故障未消失再切除中性点接地的变压器,以防止中性点不接地运行变压器出现危害的过电压。
(7) 对高压侧电压为500kV或容量在240M VA及以上的变压器,当频率降低和电压升高引起的变压器工作磁密过高,应装设过励磁保护。
保护由两段组成,低定值段动作于信号,高定值段动作于跳闸。
- 3 -(8) 对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障,应按电力变压器标准要求,装设作用于信号或动作于跳闸的装置。
1.3 电力变压器的后备保护为防止外部相间短路引起的变压器过电流及作为变压器主保护的后备保护,变压器配置相间短路的后备保护。
保护动作后,应带时限动作于跳闸。
规程规定:(1)过电流保护宜用于降压变压器;(2)当过电流保护的灵敏度不够时,可采用低电压起动的过电流保护,主要用于升压变压器或容量较大的降压变压器;(3)复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护,宜用于升压变压器、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏度要求的降压变压器;(4)负序电流和单项式低电压起动的过电流保护,可用于63MVA及以上升压变压器;(5)按以上两条装设保护不能满足灵敏性要求和选择性要求时,可采用阻抗保护。
即变压器的相间短路后备保护首先考虑采用过电流保护,当过电流保护满足不了灵敏度要求时,可选用复合电压起动的过电流保护,若仍满足不了灵敏度的要求。
则可选择阻抗保护。
外部相间短路保护应装于变压器下列各侧,各项保护的接线,宜考虑能反映电流互感器与断路器之间的故障:(1) 双绕组变压器,后备保护应装在主电源侧,根据主接线情况,保护可带一段或两段时限,以较短的时限缩小故障影响范围,跳母联或分段断路器;较长的时限断开变压器各侧的断路器。
(2) 三绕组变压器和自耦变压器,后备保护要分别装在主电源侧和主负荷侧。
主电源侧的保护带两段时限,以较短的时限断开未装保护侧的断路器,主负荷侧的保护动作于本侧断路器。
当上述方式不符合灵敏性要求时,可在各侧装设后备保护。
各侧保护应根据选择性的要求考虑加装方向元件。
(3) 0.4M VA及以上的变压器应设置过负荷保护,其动作时间应大于电动机的自启动时间,-般动作于信号。
(4)对低压侧有分支,并接至分开运行母线段的降压变压器,除在电源侧装设保护处,还应在每个支路装设保护。
(5)对发电机变压器组,在变压器低压侧,不应另设保护,而利用发电机反应外部短路的后备保护。
在厂用分支线上,应装设单独的保护,并使发电机的后备保护带两段时限,以便在外部短路时,仍能保证厂用负荷的供电。
(6)500kv系统联络变压器高、中压侧均应装设阻抗保护。
保护可带两段时限,以较短的时限用于缩小故障影响范围;较长的时限用于断开变压器各侧断路器。
多绕组变压器的外部相间短路保护,根据其型式及接线的不同,可按下述原则进行简化:- 4 -(1)220kv及以下三相多绕组变压器,除主电源侧外,其他各侧保护可仅作本侧相邻电力设备和线路的后备保护。
(2)保护对母线的各类故障应符合灵敏性要求。
保护作为相邻线路的远后备时,可适当降低对保护灵敏系数分得要求。
1.4 继电保护的原理性介绍(1) 变压器的纵联差动保护及其原理。
所谓变压器的纵联差动保护,是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。
纵联差动保护装置,一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。
对于变压器线圈的匝间短路等内部故障,通常只作后备保护。
纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成,两个电流互感器串联形成环路,电流继电器并接在环路上。
因此,流经继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。
在正常情况下或保护范围外发生故障时,两侧电流互感器二次侧电流大小相等,相位相同,因此流经继电器的差电流为零,但如果在保护区内发生短路故障,流经继电器的差电流不再为零,因此继电器将动作,使断路器跳闸,从而起到保护作用。
变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区(纵差保护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围)外故障时,流入差动继电器中的电流为零,保证纵差保护不动作。
但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同,因此,为了保证纵差保护的正确工作,就须适当选择两侧电流互感器的变比,使得正常运行和外部故障时,两个电流相等。
(2) 瓦斯保护。
瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。
当油浸式变压器的内部发生故障时,由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体,其强烈程度随故障的严重程度不同而不同。
瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器(又称气体继电器)来保护变压器内部故障的。
在瓦斯保护继电器内,上部是一个密封的浮筒,下部是一块金属档板,两者都装有密封的水银接点。
浮筒和档板可以围绕各自的轴旋转。
在正常运行时,继电器内充满油,浮筒浸在油内,处于上浮位置,水银接点断开;档板则由于本身重量而下垂,其水银接点也是断开的。
当变压器内部发生轻微故障时,气体产生的速度较缓慢,气体上升至储油柜途中首先积存于瓦斯继电器的上部空间,使油面下降,浮筒随之下降而使水银接点闭合,接通延时信号,这就是所谓的“轻瓦斯”;当变压器内部发生严重故障时,则产生强烈的瓦斯气体,油箱内压力瞬时突增,产生很大的油流向油枕方向冲击,因油流冲击档板,档板克服弹簧的阻力,带动磁铁向干簧触点方- 5 -向移动,使水银触点闭合,接通跳闸回路,使断路器跳闸,这就是所谓的“重瓦斯”。