220kV变压器保护设计 毕业设计
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题目: 220KV变电站设计专业:电气工程及其自动化年级:2008级(泉州站)学生姓名:张海全学号:170803062指导教师:涂轶昀2010年9月13日220KV变电站设计摘要:本设计主要介绍了220KV变电站的出线保护设计的过程、原则、方法等,利用现在广泛采用的微机保护原理和整定的新方法进行配置.关于主接线部分的内容是基础部分,主要介绍了主接线的形式,综合比较各种接线方式的特点、各自的优缺点及变压器的选择原则等,根据任务书要求最终选择满足设计任务的主接线方案。
短路电流是非常重要的部分,它主要介绍了不同运行方式下的对称短路与不对称短路计算的目的、原则、方法和具体的数据信息等,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,电气设备的选择及校验主要是利用对称短路的计算结果进行高压电气设备(断路器、隔离开关)的校验。
设计的专题部分,也是利用短路计算的结果,详细阐述了继电保护中配置的选择、整定和校验的原则、方法等,具体有反映相间短路的电流电压保护的整定计算与校验;反映接地故障的零序电流保护的整定与校验。
关键词:综合自动化微机保护继电保护整定与校验目录引言 (II)第1章概述 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 接入电力系统概况 (1)1.3 本变电所负荷情况分析 (2)1.4 变电所自然条件 (3)第2章电气主接线 (4)2.1 电气主接线设计的基本要求和基本原则 (4)2.2 变电所主变压器台数、容量、形式的选择 (5)2.3 电气主接线方案拟定及技术经济比较 (7)2.4 变电所电气主接线特点 (13)第3章所用电设计 (14)3.1 变电所所用电电压等级确定 (14)3.2 变电所所用接线方式的确定 (14)3.3 变电所所用电源的引接 (15)3.4 变电所所用变压器台数、容量选择 (15)3.5 所用电接线说明 (16)第4章短路电流计算 (16)4.1 短路电流计算的目的和条件 (16)4.2 短路电流计算的方法及步骤 (17)4.3 变电所短路电流计算 (18)第5章电气设备选择与校验 (26)5.1 电气设备选择的原则及条件 (26)5.2 10kV配电装置电气设备选择 (26)第6章电气系统继电保护 (34)6.1继电保护整定计算 (34)6.2相间短路电流、电压保护 (37)6.3零序电流保护 (42)6.4断路器失灵保护 (46)第7章变电站电气布置 (47)7.1 电气设备总平面布置要求 (47)7.2 变电所总平面布置 (47)7.3变电所10kV配电装置的布置 (48)第8章主要材料汇总表 (49)8.1材料汇总表 (49)总结 (52)谢辞 (52)参看文献 (53)引言电力系统是电能的生产,变换,输送,分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经济的要求有机的组成的一个联合系统。
220kV变电站电气一次部分毕业设计论文毕业设计(论文)课题名称220kV变电站电气一次部分初步设计学生姓名学号系、专业电气工程系、电气工程及其自动化指导教师职称内容提要本次设计为220kV变电站电气一次部分的初步设计。
根据原始资料,以设计任务书和国家及行业有关电力工程设计的规程规范为设计依据,并结合该地区实际情况设计该变电站,设计的内容符合国家有关经济技术政策,所选设备全部为国家推荐的新型产品,技术先进、运行可靠、经济合理。
本期该变电站设有两台主变压器,远期该变电站设有三台主变压器。
站内主接线分为220kV、110kV和10kV三个电压等级。
设计正文分设计说明书和设计计算书两个部分,设计说明书包括电气主接线设计、变压器选择说明、短路电流计算说明、电气设备选择说明、配电装置设计、电气总平面布置和防雷保护设计;设计计算书包括变压器选择、短路电流计算、电气设备选择及校验等,并附有电气主接线图及其它相关图纸。
关键词:220kV变电站;短路计算;主接线;设备选择。
SummaryThe design of 220 kV substation electrical part of the preliminary design at a time. According to the original data, a design specification and country and industry relevant power engineering design procedure specification for design basis, and combined with the region's actual condition, the design of the substation design in conformity with the relevant economic and technological policies of the state, the contents of the selected equipment for all countries recommend new products, advanced technology, reliable operation, economic and reasonable.. The substation is equipped with two sets of the main transformer, forward the has three main transformer substation. station connection is divided into 220 kV, 110 kV and 10 kV voltage grade three.This text points design specifications and design calculation of two parts, the design specifications, including the main electrical wiring design of transformer selection, the short circuit current calculation, electrical equipment selection, design of power distribution equipment, electrical total plane layout and lightning protection design; Design calculation includes the choice of transformer, the short-circuit current calculation, electrical equipment selection and calibration, etc., with the main electrical wiring diagram and related drawings.Key words: 220 kV substation; Short circuit calculation; The main wiring; Equipment selection.目录内容摘要 (I)Summary (II)第一部分设计说明书1 原始资料 (1)1.1 建站的必要性 (1)1.2 系统接入方式 (1)1.3 变电工程规模 (2)1.4变电站站址选择 (2)1.5系统短路阻抗及本期出线潮流估计 (2)2 变压器选择 (5)2.1 主变压器选择 (5)3 电气主接线设计 (9)3.1 主接线设计的原则和要求 (9)3.2 主接线基本接线方式 (9)3.3 主接线设计步骤 (10)3.4 本站主接线设计方案 (11)4 短路电流计算说明 (18)4.1 短路电流计算概述 (18)4.2 常见短路电流计算 (19)4.3 短路电流计算结果 (21)5 高压电器设备选择 (23)5.1 电气设备选择一般条件 (23)5.2 高压断路器的选择 (24)5.3 隔离开关的选择 (26)5.4 互感器的选择 (27)5.5 母线的选择 (28)6 配电装置设计 (29)6.1配电装置应满足以下基本要求 (29)6.2配电装置设计的基本步骤 (29)6.3配电装置的种类及应用 (29)6.4本变电站配电装置设计 (29)7 防雷保护设计 (31)7.1变电站防雷保护的特点 (31)7.2防雷防护类型 (31)第二部分设计计算书8 短路电流计算 (33)8.1 等值电路计算 (33)8.2 对称短路电流计算 (34)8.2 不对称短路电流计算 (43)9 电气设备选择及校验计算 (51)9.1 高压断路器选择及校验计算 (51)9.2 隔离开关选择及校验计算 (53)9.3 互感器选择及校验计算 (54)9.4 母线选择及校验计算 (55)10 防雷保护计算 (58)总结 (59)参考文献 (60)致谢 (62)第一部分设计说明书1 原始资料1.1 建站的必要性考虑到目前花垣县供电现状及将来的网络发展格局,提高了电源外送和用户供电的可靠性,加强了地区220KV电网,新建花垣220KV变电站主要为地区中间变电站,给花垣县供电并为保靖、水顺、龙山4县水电外送提供接入点。
220KV降压变电站电气部分设计本科毕业论文第一篇说明书前言电力工业是国民经济的重要部门之一,它是负责把自然界提供的能源转换为供人们直接使用的电能的产业。
它即为现代工业、现代农业、现代科学技术和现代国防提供不可少的动力,又和广大人民群众的日常生活有着密切的关系。
电力是工业的先行。
电力工业的发展必须优先于其他的工业部门,整个国民经济才能不断前进。
我国具有极其丰富的能源。
这些优越的自然条件为我国电力工业的发展提供了良好的物质基础。
但是,旧中国的电力工业落后,无法将其利用。
不过,随着改革开放的深入发展,我国电力工业的发展很快。
到2000年,我国电力工业已跃升世界第2位,电力工业的发展为我国的国民经济的高速发展做出了巨大的贡献。
不仅如此,目前我国的电力工业已开始进入“大电网”、“大机组”、“超高压交、直流输电”等新技术发展的新阶段,一些世界水平的先进的高新技术,已在我国电力系统中得到了相应的应用。
但是,随着近年来我国国民经济的高速发展与人民生活用电的急剧增长,电力工业的发展仍不能满足整个社会发展的需要,未能很好起到先行的作用,仅以2004年夏季的供电负荷高峰期为例,全国预计总共缺电3000万KW左右,有24个省区都先后出现拉闸限电的情况,这样的局面预期还要过2~3年才可能得到较好的解决。
另外,由于我国人口众多,由此在按人口平均用电方面,迄今不仅仍远远落后于一些发达国家,即使在发展中国家中,也只处于中等水平,尚不及全世界平均人口用电量的一半。
因而,要实现在21世纪初全面建设小康社会的要求,我国的电力工业必须持续、稳步地大力发展,一方面是要大力加强电源建设,搞好“西电东送”,以确保电力先行,另一方面,要继续深化电力体制改革,实施厂网分开、竞价上网,并建立起符合社会主义市场经济法则的、规范的电力市场。
展望未来,我们坚信,在新的世纪,中国的电力工业必须持续、高速地发展,取得更加辉煌的成就。
第一章原始资料分析1.1 变电站的类型本次设计的为220kv降压变电站,建成后与110kv和220kv电网相连,并供给近区用户。
设计课题:220KV变电站电气部分设计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。
本设计讨论的是220KV变电站电气部分的设计。
首先对原始资料进行分析,选择主变压器,在此基础上进行主接线设计,再进行电气总平面的布置及配电装置的设计,变压器的选择,然后进行短路计算,导体电气设备的选择,继电保护的设计和配备,最后进行防雷接地以及保护设计。
关键字:变电站;短路计算;设备选择;继电保护;防雷接地;ABSTRACTWith the development of economy and the rapid rise of the modern industrial construction, the design of the power supply system is more and more comprehensive, system, plant power consumption growing rapidly, the power quality, technical and economic conditions, the power supply reliability index also is increasing day by day, therefore also has a bigger, better for power supply design requirements. Design is reasonable, not only directly affect the capital construction investment, operation cost and the consumption of non-ferrous metal, also reflected in the power supply reliability and safety production, and it is closely related to the enterprise's economic benefits, equipment safety.The design is refer to the part of 220kV electrical substation design. First of all, analyze the original data ,based on it, design the main wiring and then the design of the electrical general layout of the arrangement and distribution equipment and choose the main transformer, then the short circuit calculation ,the choice of conductor electrical equipment, the design of relay protection and are equippedwith,at last, Lightning protection grounding and protection design .Key Words: Substation; Short Circuit Calculation; Equipment Selection; Relay protection; Lightning protection grounding;.IZ .A —刖日 ......1电气主接线的设计.・・・. 1. 1主接线概述 ........ 1.2主接线设计原则.・・・・ 1. 3主接线选择 ........2电气总平面布置及配电装置的选择 4 220KV 变电站电气部分短路计算・. 1.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算..................................... 19 1.2 10KV 侧短路计算 .................................................. 90 1.3 3 220KV 侧短路计算 ............................................... 103 4.4 110KV 侧短路计算 ................................................. 114 5导体和电气设备的选择 .............................................. 136 5.1断路器和隔离开关的选择 ........................................... 137 5. 1. 1 220KV 出线、主变侧 ............................................ 27 5. 1.2 主变 110KV 侧 .................................................. 31 5.1.3 10KV 限流电抗器、断路器隔离开关的选择 .......................... 204 5. 2电流互感器的选择 ................................................. 39 5. 2. 1 220KV 侧电流互感器的选择 ..................................... 260 5. 2.2 110KV 侧的电流互感器的选择 .................................... 281 5. 2. 3 10KV 侧电流互感器的选择 ...................................... 292 5. 3电压互感器的选择 ................................................ 313 5. 3. 1 220KV 侧母线电压互感器的选择 ................................. 325 5. 3. 2 110KV 母线设备PT 的选择 (325)目录.8 10 102. 1概述 .................. 2. 1. 1配电装置特点 ....... 2. 1.2配电装置类型及应用..3. 2配电装置的确定 ........4. 3电气总平面布置 ........5. 3. 1电气总平面布置的要求6. 3. 2电气总平面布置 ..... 3主变压器的选择73. 1. 1 3. 1.2 3. 1.3 主变压器台数的选择 ..... 主变压器容量的选择 ..... 主变压器型式的选择 .....绕组数量和连接形式的选择 7. 2主变压器选择结果 .....错误!未定义书签。
黑龙江交通职业技术学院毕业设计(论文)题目:电力机车主变压器的应用与维护专业班级:铁道机车车辆****班姓名:xxx****年** 月** 日中期进展情况检查表目录前言 (4)摘要 (5)1 概述 (6)1.1 主变压器的特点 (6)1.2 主变压器的基本结构 (6)1.3 TBQ8型主变压器的结构特点 (6)1.3.1 器身 (9)1.3.2油箱 (11)1.3.3保护装置 (11)1.3.4冷却系统 (12)1.3.5出线装置 (13)2 主变压器的维护 (14)2.1 电力机车变压器的维护方法 (14)2.2 电力机车变压器检查方法 (15)2.2.1变压器室检查给油顺序 (15)2.2.2变压器室重点检查给油处所 (15)2.2.3主要检查部件的技术要求 (15)3 运行中的常见故障类型 (16)3.1 按故障发生部位分类 (16)3.2 按故障性质分类 (17)参考文献 (18)附录 (19)前言铁路运输是我国经济运行的大动脉,在我国交通体系中占有重要的地位。
随着国民经济的迅速发展,我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。
但行车安全是铁路运输的永恒主题,铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要求。
机车主变压器是电力机车的心脏部分,它的好坏直接影响到机车的行车安全。
从电力机车主变压器多年来运行的状况来看,主变压器的故障率虽然不高,可是一旦出现故障就会造成很大损失。
主变压器(又称为牵引变压器),是交-直流传动电力机车中的重要电器设备,用来将接触网上取得的单相工频交流25KV高压电降为机车各电路所需的电压,以满足机车各种电机、电器工作的需要。
主变压器的工作原理与普通单相降压电力变压器基本相同,但由于其工作条件特殊,特别是为了满足机车调压、整流电路的特殊要求,故在主变压器的设计及结构型式上均有自身的特点。
我国电力牵引变压器设计及工艺技术起源于20 世纪50 年代从前苏联引进的6Y2 机车牵引变压器技术, 代表产品为SS4 型电力机车用TBQ8 型牵引变压器。
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。
变压器保护差动保护毕业设计一、选题背景及意义变压器作为电力系统中的重要设备之一,起着电压变换和功率传递的作用。
在变压器运行过程中,存在着各种故障风险,如内部绕组短路、外部短路等。
这些故障不仅会导致电力系统中断,还可能给设备带来损坏和安全隐患。
因此,保护变压器的安全运行至关重要。
差动保护是变压器常用的保护方式之一、它基于变压器的输入输出电流差值原理,通过比较绕组各相电流的差值来判断是否存在故障,并进行相应的保护措施。
差动保护可以实时监测变压器的工作状态,对变压器发生故障时及时做出响应,保护变压器及其周围设备的安全运行。
因此,本毕业设计旨在设计一种可靠、稳定的差动保护装置,提高变压器的保护性能,保证变压器的安全运行。
二、方案设计1.系统框架设计差动保护系统由测量单元、传输单元和计算单元组成。
其中,测量单元用于采集变压器各相电流信号,传输单元用于将采集到的信号传输给计算单元,计算单元负责对电流信号进行差动计算,并与预设的保护动作参数进行比较,判断是否进行保护动作。
2.信号采集与传输设计为了准确采集变压器各相电流信号,采用合适的传感器进行测量,并将测量结果转换成数字信号。
常见的电流传感器有电流互感器和霍尔效应传感器等。
选择合适的传感器对变压器的电流进行测量,并通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号。
为了实现信号的传输,使用合适的传输介质进行数据传输。
目前常用的传输介质有RS485总线、以太网等。
选择合适的传输介质,并设计相应的通信协议,将采集到的电流数据传输给计算单元。
3.差动计算与保护动作设计计算单元通过对接收到的电流数据进行差动计算,得到各相电流的差值。
根据预设的保护动作参数,与计算结果进行比较判断是否发生故障,并进行相应的保护动作。
常见的差动保护动作方式有差流动作和差动定时动作等。
根据具体情况选择合适的保护动作方式,并设计相应的保护动作逻辑。
4.界面设计为了方便操作和监测差动保护系统的状态,设计相应的人机界面。
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。
本科毕业设计(论文)题目 220kV变压器保护设计学院 : 电气工程与自动化学院专业名称:电气工程及其自动化年级班级:电气08-1班学生姓名:指导老师: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220kV变压器保护的初步设计,主要包括:变压器保护的配置;由变压器的原始数据,选择变压器微机保护的型号;变压器各种继电保护的原理与整定计算。
根据《继电保护及安全自动装置反事故措施要点实施细则》的规定,220kV变压器的保护应有两套保护。
本设计选择了瓦斯保护和纵联差动保护作为变压器的主保护,以保护变压器油箱内发生故障和变压器内部和引出线套管的故障;选择复合电压启动的过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护,以保护外部相间短路引起的变压器过电流;由于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,过负荷保护还作为变压器的后备保护。
关键词:变压器、变压器保护、微机保护、整定计算AbstractThe transformer is an important part of the power system. The normal of it is directly related to the economic operation of the electric power system security. This is the preliminary design of 220kV transformer protection. This design include the configuration protection; the choice of microcomputer models of transformer protection according to the original data by transformer; all kinds of transformers relay principle protection and setting .According to the regulation of the detailed rules for implementation of anti-accident measures points about relay protection and safety automatic device, 220 kV transformer protection should have two sets of protection. In order to protect the fault caused by transformer tank and inter of transformer and pipe sleeve outgoing line , I chose the gas protection and transformer longitudinal differential protection as the main protection of transformer. And I chose the protection of the compound voltage start over current protection as the backup protection of transformer protection , in order to protect the transformer of over current has caused by external short circuit between two phase . In this design, the one of transformer is in the power of system which the neutral point is directly connected with ground , so I also chose the zero sequence current protection as a backup protection. And I chose a load of transformer protection as the backup protection, too .Keywords: transformer; transformer protection; microcomputer protection; setting calculation目录1 绪论 (1)1.1变压器保护的历史现状 (1)1.2 变压器保护的发展趋势 (2)1.3 设计的原始资料 (3)1.3.1 电气一次部分基本情况 (3)1.3.2 220KV系统阻抗 (3)2 变压器保护配置 (4)2.1 变压器的故障类型及保护措施 (4)2.1.1 变压器故障及不正常运行状态 (4)2.1.2 变压器继电保护的配置 (4)2.2 220kV变压器微机型保护双重化 (5)2.2.1 220kV 变电站主变保护双重化保护技术配置原则 (6)2.2.2 变电所主变各侧TA 的设置 (6)2.2.3 双主双后主变保护电流回路接入方式 (7)2.3 针对220kV主变压器保护的配置 (9)2.3.1 220kV变压器保护配置的原则 (9)2.3.1.1 主保护 (9)2.3.1.2 后备保护 (9)2.3.1.3 非电量保护 (10)2.3.1.4 电源 (11)2.3.1.5 其他技术要求 (11)2.3.2 两套主保护装置的特点 (11)2.3.3 变压器保护的二次接线 (12)2.3.3.1 两套保护采用独立的交流电流和电压回路 (12)2.3.3.2 电流互感器二次绕组的保护配置 (13)2.3.3.3 失灵启动回路 (13)2.3.3.4 变压器跳闸出口 (13)2.3.3.5 非全相保护 (14)2.4 变压器保护原理 (14)2.4.1 瓦斯保护 (14)2.4.1.1 气体继电器构成和动作原理 (14)2.4.1.2 瓦斯保护的原理及接线 (16)2.4.2 变压器纵联差动保护 (16)2.4.3 变压器相间短路的后备保护 (19)2.4.3.1 过电流保护 (20)2.4.3.2低电压起动的过电流保护 (21)2.4.3.3 复合电压起动的过电流保护 (22)2.4.4 变压器接地短路的后备保护 (24)2.4.4.1变电所单台变压器的零序电流保护 (24)2.4.4.2 多台变压器并联运行时的接地后备保护 (25)2.4.5 过负荷保护 (27)2.4.6 变压器的温度保护 (27)3 短路电流计算与整定 (29)3.1 短路电流计算 (29)3.2 变压器保护的整定计算原则 (31)3.2.1 变压器主保护 (31)3.2.2 220kV侧后备保护 (32)3.2.2.1 220kV侧相间后备保护 (32)3.2.2.2 220kV侧零序后备保护 (32)3.2.2.3 220kV侧零序过电压保护和间隙零序电流保护 (32)3.2.3 110kV侧后备保护 (32)3.2.3.1 110kV侧相间后备保护 (32)3.2.3.2 110kV侧零序后备保护 (32)3.1.3.3 110kV侧零序过电压保护和间隙零序电流保护 (33)3.2.4 10kV侧后备保护 (33)3.3 220kV主变压器保护整定计算过程 (33)3.3.1 变压器瓦斯保护 (33)3.3.2 变压器纵差保护 (34)3.2.2.1 对220kV变压器纵差保护的技术要求 (34)3.3.2.2 纵差保护整定计算内容 (35)3.3.2.3 纵差保护的整定计算 (35)3.3.3 变压器相间短路后备保护 (40)3.3.3.1 电流继电器的整定 (40)3.3.3.2 低电压继电器的整定计算 (41)3.3.3.3 负序电压继电器的整定 (42)3.3.3.4 相间故障后备保护方向元件的整定 (43)3.3.3.5 相间故障后备保护动作时间的整定 (43)3.3.4 变压器接地短路的后备保护 (43)3.3.4.1 零序电流 (43)3.3.4.2 变压器不接地运行时的后备保护 (44)3.3.5 变压器过负荷保护 (45)总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录...................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论1.1变压器保护的历史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。