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沈阳工程学院
毕业设计（论文）开题报告
姚家220KV一次降压变电所电气部分和继电保护部分初步设计
系部：电气工程系
专业：电气工程及其自动化
学生姓名：
指导教师:王丽君
开题时间： 2012 年 4 月 9日
一、总体说明
在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排.
二、开题报告内容
1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势
2．课题主要工作(设计思想、拟采用的方法及手段）
3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施
4．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)
5．参考文献
三、撰写要求
1．报告字数不少于3000字
纸打印
2．报告内容一律用A
4
3. 上交时间为毕业设计第1周周末.。
22万变电站主变压器保护摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。
它的正常与否直接关系到电力系统的安全和经济运行。
本次设计是变压器继电保护的初步设计。
根据短路计算的结果，选择了短路器，隔离开关，母线电气设备。
为了保护变压器内部和引出线套管的故障，选择了纵联差动保护作为变压器的主保护。
影响差动保护可靠性是电路中由于各种原因产生的不平衡电流。
通过计算，选择躲过外部短路时产生的最大不平衡电流作为纵联差动保护的动作电流。
本设计还选择了瓦斯保护作为变压器油箱内发生故障时的主保护。
定时限过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护。
本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中，所以采用零序过电流作为变压器接地的后备保护。
在本次设计中，我还选择了过负荷保护作为变压器的后备保护并对以上保护进行了整定。
目录第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.1 变压器保护的历史及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2变压器保护的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 第2章 220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1变压器保护双重化的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2双主双后主变压器保护电流回路接入方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第3章3.1电力变压器的继电保护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.113.123.23.213.223.33.313.323.43.413.423.433.443.5第4章4.14.2第1章绪论1. 1 变压器保护的历史及现状追溯变压器保护的发展历史，以1931年R.E.Cordray提出比率差动的变压器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。
函授毕业设计( 论文) 任务书电力工程系电力系统及其自动化专业函授站、学生一、毕业设计（论文）课题220kV变电站变压器大修方案二、毕业设计（论文）工作自2007 年07 月01 日至2007 年09月01 日三、毕业设计（论文）进行地点：河北省张家口市四、毕业设计（论文）的内容要求：原始数据和参考资料：一．设计内容和要求：1．变压器大修施工的时间及人员安排。
2．危险点及安全措施。
3．变压器大修流程及作业标准。
4．检修内容和工艺标准。
二．设计图纸：设计图纸（2张）；工作现场平面布置图；各类检修图三．原始资料：1．电压等级：220/110/35kV2．设备编号：2号变压器3．设备型号：SFPSZ9-120000/2204．出厂序号：3Y059-15．容量：120000kV A6．总重：1990500kg7．生产厂家：沈阳变压器厂8．根据需要，可自行补充其它有关资料四、参考资料1、《电力变压器》2、华北电力集团公司2002《电力设备交接和预防性试验规程》3、《电力变压器检修导则》4、《运行中变压器油质量标准》XXXX大学成人教育毕业设计(论文)论文题目： 220kV变电站变压器检修策略（包括检查和修理）学生姓名：学号年级、专业、层次：函授站：二○○七年八月摘要在我国国民经济的迅猛发展和市场经济的建设和完善中，供电网络已经占据了相当重要的角色。
保证电网健康安全运行是现代化建设顺利进行的必要前提，变压器检修这项工作也是其中不可或缺的一环。
本设计将按照变压器检修的流程，从施工安排、检修流程、相关的工艺标准以及需要达到的效果等方面详细阐述如何进行变压器检修这一问题。
关键词：变压器；检修；标准目录摘要第一章绪论 (01)第二章施工的时间及人员安排 (02)第三章危险点及安全措施 (04)第一节危险点分析 (04)第二节现场施工的安全措施 (04)第四章变压器大修流程及作业标准 (06)第五章检修内容和工艺标准 (09)第一节变压器大修前的准备工作 (09)第二节变压器的解体检修与组装 (09)第三节变压器检修工艺及质量标准 (11)第四节变压器油的处理 (22)第五节变压器大修的试验项目 (24)第六章变压器大修后的交接验收 (26)附：三马坊站#2主变压器修后试验 (28)参考文献 (30)致谢 (31)第一章绪论20世纪80年代以前，变压器“到期必修，修必修好”的指导思想,在进入90年代以后随着观念的转变和技术的进步得到不断修正，逐渐引发出状态检修。
動力系發電廠及電力系統專業畢業設計說明書變壓器綜合保護器指導教師：xxx設計學生：xxx河北 xx 大學（水電學院）動力系二○○八年六月１發電廠及電力系統專業畢業設計說明序言本說明書是對變壓器綜合保護器的設計介紹。
該保護器可以對超載、短路、漏電、觸電四種情況進行保護，可以有效的保護設備及人身安全，防止事故發生，提高了農業用電的安全性及可靠性。
設計結合了《單片機原理介面與應用》，《電路》，《電子技術》等專業課。
在這次設計中得到了李臨生老師的大力幫助和指導以及同組同學的幫助，在此表示誠摯的謝意！但由於本人的知識和設計水準有限，設計中肯定有不足和錯誤之處，懇請各位老師多批評指正，以利於我今後的工作和學習。
一、設計題目：變壓器綜合保護器二、設計目的：我國農村變壓器的數量十分龐大，有專供澆地水泵的，有用於日常生活的，也有混在一起使用的。
這些變壓器在農村的各方面都起著非常重要的作用，但由於農村條件有限，用戶有時不守規範，容易造成超載、短路、漏電、觸電事故，針對這種情況，為了保證農村變壓器能夠長期正常運行而設計了該保護器。
本保護器安裝在變壓器低壓側，當上述四種參考數超過規定值時，可以及時切斷供電，有效的保護人身及設備安全，防止事故發生，提高農業用電的安全性和可靠性。
三、設計思路：用穿心400安培CT測量變壓器工作電流，用高靈敏度CT測２量三相接地的合成漏電流.使用89C51單片機，分別採樣判別變壓器的輸出電流和接地漏電流按照預定值，判斷是否斷電，送電或重合閘。
此保護器採用獨特的複位電路以適用應現場惡劣的電磁環境，保證能夠長期可靠的運行，不發生死機現象。
使用廉價的A/D轉換模式，把電流採樣數位化，觸電的判別採用鑒相方式，運用三相點合成理論，避免動作死區。
四、主要功能：1、漏電流保護範圍0~400 mA，分2 檔可調。
2、觸電電流保護範圍15~400 mA，分2檔可調。
3、超載時延時30 s切斷，短路時立即切斷。
宜宾职业技术学院毕业论文（设计）基于单片机的受控正弦信号发生器设计系部自动控制工程系专业名称发电厂及其电力系统班级电力1091 班姓名刘超学号 200912463指导教师王瑞2011年9月1日22万变电站主变压器保护摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。
它的正常与否直接关系到电力系统的安全和经济运行。
本次设计是变压器继电保护的初步设计。
根据短路计算的结果，选择了短路器，隔离开关，母线电气设备。
为了保护变压器内部和引出线套管的故障，选择了纵联差动保护作为变压器的主保护。
影响差动保护可靠性是电路中由于各种原因产生的不平衡电流。
通过计算，选择躲过外部短路时产生的最大不平衡电流作为纵联差动保护的动作电流。
本设计还选择了瓦斯保护作为变压器油箱内发生故障时的主保护。
定时限过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护。
本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中，所以采用零序过电流作为变压器接地的后备保护。
在本次设计中，我还选择了过负荷保护作为变压器的后备保护并对以上保护进行了整定。
目录第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.1 变压器保护的历史及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2变压器保护的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 第2章 220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 2.1变压器保护双重化的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2双主双后主变压器保护电流回路接入方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 第3章3.1电力变压器的继电保护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.113.123.23.213.223.33.313.323.43.413.423.433.443.5第4章4.14.2第1章绪论1. 1 变压器保护的历史及现状追溯变压器保护的发展历史，以1931年R.E.Cordray提出比率差动的变压器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。
目录1设计原始资料 (2)1.1具体题目 (2)1.2要完成的内容 (2)2保护方式的确定 (2)2.1设计规程 (2)2.2本设计的保护配置 (3)2.2.1主保护配置 (3)2.2.2后备保护配置 (4)3保护的配合及整定计算 (4)3.1主保护的整定计算 (4)3.1.1额定值计算 (4)3.1.2基本侧动作电流 (5)3.1.3灵敏度校验 (6)3.2后备保护的整定计算 (6)3.2.1过电流保护 (6)3.2.2 低电压启动的过电流保护 (6)3.2.3 辅助保护 (7)4二次展开原理图的绘制 (8)4.1保护测量电路 (8)4.2保护跳闸电路 (9)5结论 (10)5.1 对主保护的评价 (10)5.2 对后备保护的评价 (10)参考文献 (11)1设计原始资料1.1具体题目某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相平衡接线，两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表所示。
表1对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。
1.2要完成的内容对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。
2保护方式的确定2.1设计规程根据规程规定，变压器一般应装设下列保护：（1）瓦斯保护瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障，例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等，但像变压器绝缘子闪络等油箱外的故障，瓦斯保护不能反应。
规程规定对于容量为800kV·A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,应装设瓦斯保护。
（2）纵差动保护或电流速断保护对于容量为6300kVA及以上的变压器，以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器，10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器，应装设纵差动保护。
电流速断保护用于对于容量为10000kVA以下的变压器，当后备保护的动作时限大于0.5s时，应装设电流速断保护。
对2000kVA以上的变压器，当电流速断保护的灵敏性不能满足要求时，也应装设纵差动保护。
220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计. .. .220kV枢纽变电站的主设计和变压器保护毕业设计目录摘要.................................................. 错误!未定义书签。
ABSTRACT ............................................... 错误!未定义书签。
1.序论 (1)2. 电气主接线的设计 (2)2.1电气主接线概述 (2)2.2主接线的基本形式 (3)2.3主接线方案选择 (4)2.3.1初定方案 (4)2.3.2方案的比较 (6)3.主变压器的选择 (10)3.1 主变压器容量和台数的选择 (10)3.1.1 主变压器容量的选择 (10)3.2.2 主变压器台数的选择 (10)3.2 主变压器型式和结构的选择 (11)3.2.1 相数的选择 (11)3.2.2 绕组数量和联接方式的选择 (11)3.3主变压器的选择结果 (12)4. 短路电流计算 (14)4.1各元件标幺值计算 (14)4.1.1主变压器各绕组电抗标幺值计算 (14)4.1.2 220KV侧电抗标幺值计算 (15). .. .4.1.3 110KV侧电抗标幺值计算 (16)4.2等效电路图的化简 (18)4.3各序网图 (21)4.4 短路电流计算 (23)4.4.1 220KV母线短路时的短路电流计算 (23) 4.4.2 110KV母线短路时的短路电流计算 (24)4.4.3 10KV母线短路时的短路电流计算 (26)5. 高压电器的选择 (29)5.1 概述 (29)5.1.1 高压电器选择的一般原则： (29)5.1.2 高压电器选择的技术条件： (29)5.2断路器的选择 (32)5.2.1 断路器选择的一般原则 (32)5.2.2 变压器220KV侧断路器的选择 (33) 5.2.3 110KV侧断路器的选择 (35)5.2.4 10KV侧断路器的选择 (38)5.3 隔离开关的选择 (39)5.3.1隔离开关的选择原则 (39)5.3.2变压器220KV侧隔离开关的选择 (40) 5.3.3 110KV侧隔离开关的选择 (41)5.3.4 10KV侧隔离开关的选择 (43)5.4 电流互感器的选择 (44)5.4.1电流互感器选择方法 (44)5.4.2 220KV侧电流互感器选择 (47)5.4.3 110KV侧电流互感器选择 (48)5.4.4 10KV侧电流互感器选择 (50)5.5 电压互感器的选择 (52)5.5.1电压互感器选择方法 (52)5.5.2 220KV侧电压互感器选择 (53)5.5.3 110KV侧母线电压互感器选择 (53). .. .5.5.4 10KV侧电压互感器选择 (54)5.6 母线的选择与校验 (54)5.6.1概述 (54)5.6.2 220KV母线的选择与校验 (55)5.6.3 110KV母线的选择与校验 (58)6. 变压器保护 (63)6.1概述 (63)6.1.1变压器的故障及异常状态 (63)6.1.2 变压器保护装设的原则（220～500KV） (64)6.2 瓦斯保护 (64)6.3 纵联差动保护 (66)6.3.1 纵联差动保护的要求 (66)6.3.2 纵联差动保护的基本原理 (66)6.3.3 纵差动保护的构成 (67)6.3.4 纵差保护整定计算 (68)6.4 相间故障后备保护 (73)6.5 接地故障后备保护 (75)6.6 过负荷保护 (77)6.7 过励磁保护 (78)6.8 变压器保护装置的选型 (80)致谢 (81)参考文献 (82)附录Ⅰ：外文资料（原文、译文） (83)附录Ⅱ: 电气主接线图 (117)附录Ⅲ: 变压器保护配置图 (117). .. .1.序论变电站是电力系统输电和配电的集结点，担负着变换电压、接受和分配电能、调整电压以及控制电力流向的重要任务，直接影响电力系统的安全与经济运行。
毕业设计（论文）任务书220kV变电站设计摘要本设计书主要介绍了220kV区域变电所电气一次部分的设计内容和设计方法。
设计的内容有220kV区域变电所的电气主接线的选择，主变压器、所用变压器的选择，母线、断路器和隔离刀闸的选择，互感器的配置，220kV、110kV、35kV线路的选择和短路电流的计算。
设计中还对主要高压电器设备进行了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。
此外还进行了防雷保护的设计和计算，提高了整个变电所的安全性。
关键词：变电站；主接线；变压器220kV substation designABSTRACTThe design of the book introduces the regional 220kV electrical substation design a part of the content and design. The design of the contents of the electrical substation 220kV main regional cable choice, the main transformer, the transformer used in the choice of bus, circuit breakers and isolation switch option, the configuration of transformer, 220kV, 110kV, 35kV line choice and short-circuit current calculations. The design of the main . In addition, a lightning protection design and computing, increased the safety of the entire substation.Keywords: substation; main connection; transformer目录摘要........................................................ ABSTRACT ......................................................第1章引言...................................................1.1 国内外现状和发展趋势 ...................................1.2原始资料简要分析........................................第2章电气主接线的设计.......................................2.1 电气主接线设计概述.....................................2.2 主接线的基本接线形式及其特点...........................2.3 电气主接线的确定.......................................第3章主变压器的选择.........................................3.1 主变压器台数和容量的确定 ...............................3.2 主变压器型式的选择 ....................................3.3主变压器的选择结果......................................第4章短路电流计算...........................................4.1 电路各元件参数标幺值的计算 .............................4.2 三相短路电流计算.......................................4.3 两相短路电流计算.......................................第5章导体和电气设备的选择 ...................................5.1 断路器和隔离开关的选择 .................................5.2 电流互感器的选择.......................................5.3 电压互感器的选择.......................................5.4导体的选择与校验........................................5.5互感器在主接线中的配置.................... 错误!未定义书签第6章高压配电系统及配电装置设计 ............... 错误!未定义书签6.1 配电装置的要求........................... 错误!未定义书签6.2 配电装置的分类........................... 错误!未定义书签6.3 配电装置的应用........................... 错误!未定义书签6.4 配电装置的设计要求及步骤 ................. 错误!未定义书签6.5 屋内配电装置的布置原则 ................... 错误!未定义书签6.6 本设计中配电装置的确定 ................... 错误!未定义书签第7章所用电的设计............................. 错误!未定义书签7.1 所用电源数量及容量....................... 错误!未定义书签7.2 所用电源引接方式......................... 错误!未定义书签第8章防雷和接地设计.......................... 错误!未定义书签8.1 防雷设计................................. 错误!未定义书签8.2 接地设计................................. 错误!未定义书签第9章保护配置................................. 错误!未定义书签9.1 变压器的保护配置......................... 错误!未定义书签9.2 母线的保护配置........................... 错误!未定义书签第10章总结.................................... 错误!未定义书签参考文献........................................ 错误!未定义书签附录Ⅰ：外文文献原文............................ 错误!未定义书签第1章引言1.1 国内外现状和发展趋势数字化变电站技术发展现状和趋势以往制约数字化变电站发展的主要是IEC61850的应用不成熟，智能化一次设备技术不成熟，网络安全性存在一定隐患。
华北电力大学毕业设计（论文）220KV变电站电气一次部分初步设计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。
变电站对电力的生产和分配起到了举足轻重的作用，是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，作为电能输送与控制的枢纽，设计是否合理，不仅直接影响了基建投资、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。
本设计主要介绍了220KV变电站电气部分的设计。
首先对原始资料进行分析，设计主接线形式，选择主变压器的台数及容量，综合比较各种接线方式的特点、优缺点，根据技术要求选择两种较其它方案可靠的主接线方案；再对两种方案进行全面的技术、经济比较，确定最优的主接线方案；然后进行短路电流计算，为设计中需要的高压电气设备的选择、整定、校验等方面做准备；继而进行主要电气设备的选择与校验，最后进行配电装臵设计，防雷保护设计。
关键词：变电站、主变压器、短路计算、设备选择、配电装臵。
目录摘要 (I)前言 (1)第一章电气主接线设计 (2)1.1 主接线设计要求 (2)1.2 主接线接线方式概述 (3)1.3 主接线设计 (6)第二章主变压器选择 (10)2.1 主变压器的选择原则 (10)2.2 主变压器台数的选择 (10)2.3 主变压器容量的选择 (10)2.4 主变压器型式的选择 (11)2.5 绕组数量和连接形式的选择 (11)2.6 主变压器选择结果 (12)第三章方案最终确定 (13)3.1 主接线初步确定 (13)3.2 主接线方案的最终确定 (13)第四章短路电流计算 (15)4.1 概述 (15)4.2 短路电流计算目的 (15)4.3 短路电流计算基本假设 (15)4.4 各元件电抗标么值计算 (16)4.5 短路电流计算过程 (16)4.5.1 220KV侧短路计算 (17)4.5.2 110KV侧短路计算 (18)4.5.3 10KV侧短路计算 (18)第五章主要电气设备选择与校验 (22)5.1 概述 (22)5.2 各回路持续工作电流计算 (23)5.3 断路器和隔离开关的选择与校验 (24)5.3.1 电抗器的选择与校验 (25)5.3.2 断路器的选择与校验 (26)5.3.3 隔离开关的选择与校验 (28)5.4 电流互感器选择与校验 (29)5.4.1 电流互感器的选择 (30)5.4.2 电流互感器的校验 (31)5.5 电压互感器选择 (32)5.6 导体的选择与校验 (33)5.6.1 导体的选择 (35)5.6.2 导体的校验 (36)5.7 避雷器的选择与校验 (38)5.7.1 避雷器的选择 (39)5.7.2 避雷器的校验 (39)第六章电气总平面布臵及配电装臵的选择 (41)6.1 概述 (41)6.1.1 配电装臵特点 (41)6.1.2 配电装臵类型及应用 (41)6.2 配电装臵的确定 (42)6.3 电气总平面布臵 (42)6.3.1 电气总平面布臵的要求 (42)6.3.2 电气总平面布臵 (43)第七章防雷装臵保护 (44)7.1 防雷保护的必要性 (44)7.2 变电站防雷保护内容 (44)7.3 避雷针的配臵 (44)7.3.1 避雷针的配臵原则 (44)7.3.2 避雷针位臵的确定 (44)7.4 避雷针保护范围计算 (45)7.4.1 避雷针定位及定距 (45)7.4.2 单根避雷针的保护范围计算 (46)7.4.3 多根避雷针的保护范围计算 (46)第八章结束语 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录 (51)前言本次毕业设计的主要内容是变电站电气部分设计，是电气工程及自动化专业的学生在校期间的最后一次综合性训练，它将从思维、理论以及动手能力方面给予我们严格的要求，使我们的综合能力有一个整体的提高。
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宜宾职业技术学院毕业论文（设计）基于单片机的受控正弦信号发生器设计系部自动控制工程系专业名称发电厂及其电力系统班级电力1091 班姓名刘超学号指导教师王瑞2011年9月1日22万变电站主变压器保护摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。
它的正常与否直接关系到电力系统的安全和经济运行。
本次设计是变压器继电保护的初步设计。
根据短路计算的结果，选择了短路器，隔离开关，母线电气设备。
为了保护变压器内部和引出线套管的故障，选择了纵联差动保护作为变压器的主保护。
影响差动保护可靠性是电路中由于各种原因产生的不平衡电流。
通过计算，选择躲过外部短路时产生的最大不平衡电流作为纵联差动保护的动作电流。
本设计还选择了瓦斯保护作为变压器油箱内发生故障时的主保护。
定时限过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护。
本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中，所以采用零序过电流作为变压器接地的后备保护。
在本次设计中，我还选择了过负荷保护作为变压器的后备保护并对以上保护进行了整定。
目录第1章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1 变压器保护的历史及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.2变压器保护的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3第2章220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1变压器保护双重化的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52.2双主双后主变压器保护电流回路接入方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6第3章3.1电力变压器的继电保护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73.113.123.23.213.223.33.313.323.43.413.423.433.443.5第4章4.14.2第1章绪论1. 1 变压器保护的历史及现状追溯变压器保护的发展历史，以1931年R.E.Cordray提出比率差动的变压器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。
电流差动保护也以其原理简单、选择性好、可靠性高的特点在变压器保护中获得了极其成功的应用。
但由此带来的技术难题是如何将变压器的励磁涌流与内部故障区分开来。
变压器保护的发展史也自此成为一部变压器励磁涌流鉴别技术发展史。
1941年，C.D.Hayward 首次提出了利用谐波制动的差动保护，将谐波分析引入到变压器差动保护中，并逐渐成为国外研究励磁涌流制动方法的主要方向。
1958 年，R.L.Sharp 和W.E.GlassBurn 提出了利用二次谐波鉴别变压器励磁涌流的方法，并在模拟式保护中加以实现，同时，还提出了差动加速的方案，以差动加速、比率差动、二次谐波制动来构成整个谐波制动式保护的主体，并一直延续至今。
微机变压器保护的研究开始于60年代末70年代初。
1969年，Rockerfelter首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，之后，O.P.Malik[9]和Degens对变压器保护的数字处理和数字滤波做出了研究；1972年，Skyes 发表了计算机变压器谐波制动保护方案，使得微机式变压器保护的发展向实用化方向迈进。
变压器保护在进入数字微机时代后，利用微机强大的运算和处理能力，不断提出新的励磁涌流鉴别方法，在国内外形成研究热潮。
间断角原理从分析励磁涌流波形本质出发，为励磁涌流的鉴别提供了新思路，沿着这个思路，波形比较法、波形对称法和积分型波形对称法相继被提出。
现在实用的微机变压器保护中识别励磁通流的方法也主要是：二次谐波闭锁、间断角闭锁、波形对称原理等。
实践表明，在过去几十年间，上述原理基本上能达到继电保护要求。
然而，随着电力系统以及变压器制造技术的日益发展，利用涌流特征的各种判据在实用中均遇到了一些无法协调的矛盾。
在高压电力系统中，由于TA 饱和、补偿电容或长线分布电容等因素的影响，内部故障时差流中的二次谐波分量显著增大，造成保护误闭锁和延时动作。
另一方面，现代大型变压器多采用冷轧硅钢片，饱和磁密较低而剩磁可能较小，使得变压器励磁涌流中的二次谐波和间断角均明显变小。
不断出现的问题推动了研究的不断深入，文献[13]提出的“虚拟三次谐波制动法”从理论上可在半周的时间使保护动作，而且采用奇次谐波鉴别使其对对称性励磁涌流的鉴别能力大大强于二次谐波制动。
文献[14]提出的采样值差动原理与励磁涌流波形无关，减少了计算量，提高了保护速度。
近年来，新器件、新技术的应用为变压器保护的研究与发展提供了一个广阔的天地。
数字信号处理器DSP（Digital Signal Processor）的出现，不但可以提高微机保护数据采样与计算的速度和精度，甚至可能改变往常微机保护装置的设计思想，使得复杂的算法得以在保护装置中实现。
现代数学工具如：模糊控制，神经网络专家系统，小波分析等开始越来越多的融入到变压器保护的研究领域，一方面为传统的变压器保护方法提供了更有效的工具，另一方面，采用多个信息量，可提高变压器保护的“智能化”程度，改善可靠性和适应性。
随着新的传感元件和测量元件的出现，故障诊断及预测充分利用各种现代数学分析手段对变压器的各个运行状态量进行监测与分析，越来越融入到变压器保护中。
它实质上是传统变压器保护中电量与非电量保护的一个扩展，它的研究与发展，为变压器保护的研究与发展提供了一个新的思路。
对于变压器后备保护，以前的观点是认为其原理相对简单、应用比较成熟，因此学者更为关注其在实现技术方面的研究。
但是近年来，随着越来越多的电力变压器投入使用以及电网电压等级的不断提高，实际运行中由变压器后备保护配置不合理引起的事故已不少见。
目前，已经有部分学者对变压器相间后备保护配置的合理性以及变压器零序过流保护整定计算中的特殊问题进行了分析和探讨，并提出了相应的改进方法。
变压器后备保护作为主保护的有益补充，为有效地保护变压器设备及电网运行安全发挥了巨大的作用，对变压器后备保护的进一步研究已经引起了人们的重视。
1.2 变压器保护的发展趋势随着计算机技术的飞速发展，新的保护原理和方案不断被应用到计算机继电保护中。
不少学者把以模糊理论、人工神经网络、专家系统等非线性科学为主导的智能技术引入到电力系统中，在电力变压器的继电保护中得到应用。
智能技术发展迅速，分支众多，除了模糊逻辑、人工神经网络、专家系统等技术被应用于继电保护中，更有吸引力的研究是将具有不同特性的智能技术结合起来应用到继电保护中，例如：模糊神经网络、小波神经网络、模糊专家系统等，这些结合使得保护的性能得到了有意义的提高。
大型电力变压器的继电保护已经从电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型发展到了微机时代。
计算机技术的飞速发展，通讯技术、计算机网络的功能日益加强，为微机保护的进一步发展提供了广阔的空间。
信号处理、人工智能等相关科学的不断进步、新的测试手段、测量技术的应用，将不断提高电力变压器的保护水平。
国内的变压器保护领域应当及时加强新原理和新技术的吸收和应用，并在实践中不断总结和发展变压器保护的实用技术，以提高防范变压器事故的能力。
1.3 本文所做的工作本文通较研究，得出一种较为合理的保护方案。
完成保护的整定计算内容。
具体过对220KV主变压器的保护在实际应用中所起到的重要作用的研究，阐述变压器保护的基本原理，变压器保护应用范围，各种变压器的保护应用现状和发展趋势。
通过对220KV主变压器的保护方案进行比应包括以下几个方面：（1）继电保护的综述以及变压器保护在实际应用中的作用。
（2）220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨。
（3）电力变压器保护原理分析：包括瓦斯保护，差动保护，电流速断保护，过电流保护，零序过电流保护，过负荷保护及过励磁保护。
（4）主变压器保护装置的配置：电力变压器的保护配置与方案确定以及接线配置图。
（5）整定计算：整定计算的原则和整定计算的过程。
第2章220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨。
由于变压器是个电元建，也是个磁元件，具有非线性特点和复杂的暂态。
因此，其动作正确率还很低。
随着计算机技术的发展，变压器微机型保护越来越多，性能越来越好，使提高变压器保护的运行水平成为可能。
对主变压器保护的双重化是其中的一个方面，下面谈谈主变压器保护双重化在实践中遇到的一些问题。
2．1 主变压器保护双重化的意义根据《继电保护和安全自动装置技术规程》要求，不同容量及不同电压等级的电力变压器配置不同的保护。
大型变压器将瓦斯保护及纵联差动保护作为主保护，各侧安装不同的复压过流、方向零序或阻抗保护作为后备保护。
规程中除对330 kV及以上变压器可装设双重差动保护外，一般均按单主(一套主保护)单后(一套后备保护)配置。
《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中提出，220 kV主变压器的微机保护必须双重化。
主变压器保护微机化以前，使用分立电磁型元件组成主保护及后备保护时，一套220 kV主变压器保护需3或4面屏，实现双重化将使屏位达6～7面。
采用晶体管及集成电路型的主变压器保护，继电器的性能提高，但回路组成及接线仍是脱胎于电磁型保护，一主(一套主保护)一后(一套后备保护)最少要2面屏，双重化后回路也很复杂。
早期的主变压器微机型保护，由于采用的还是主保护与后备保护分开的设计方案，一套主保护加各侧后备保护、操作箱、失灵及非电量保护等，需7或8层机箱。
由于高性能的计算机芯片出现，在一套装置中包含主保护、各侧全部后备保护的新一代主变压器微机型保护已开发，并得到广泛应用。
该保护装置除非电量保护及开关操作箱外，全套主保护与后备保护只需1层机箱，实现双重化后，一般4或5层机箱，2面屏。
由于一套保护的功能集中在一个机箱内，双套保护采用相同的输入输出设计，所以外围接线简洁，其外围回路比主保护与后备保护分开的单套配置还简单。
主变压器保护的双重化理由：计算机技术的发展，高性能计算机芯片的出现，主保护与后备保护合一的设计，在技术上使保护配置双重化成为可能；有多年来线路保护双重化的成功运行经验；对供电可靠性要求提高；双重化的保护可采用不同厂家的产品、不同原理设计，对变压器发生各类复杂故障时可靠地切除故障更有利。
2.2 双主双后主变压器保护电流回路接入方式采用双主保护与双后备保护的主变压器保护后，如何接入电流互感器的二次回路，这将是需要考虑的问题。
对于主保护与后备保护分开的保护，常常主保护与后备保护分别接一组电流互感器的次级，差动保护接独立电流互感器，后备保护接主变压器套管电流互感器的次级，如图1所示。
