35kv主变压器保护继电保护毕业论文(编辑修改稿)

35kv主变压器保护继电保护毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

动保护中，要实现两侧电流的正确比较，必须先考虑变压器变比的影响。 实际上，由于电流互感器的误差、变压器的接线方式及励磁涌流等因素的影响，即使满足式（ 21）条件，差动回路中仍回流过一定的不平衡电流 unbI. , unbI. 越大，差动继电器的动作电流也越大，差动保护灵敏度就越低。 因此，要提高变压器纵联差动保护的灵敏度，关键问题是减小或消除不平衡电流的影响 （ 1）用于 6300 千伏安及以上并列运行的变压器； （ 2）用于 10000 千伏安及以上单独运行的变压器； （ 3）用于 6300 千伏安及以上的厂用工作变压器，对厂用备用变压器可装设电流速断保护代替差动保护。 如变压器的纵差保护对单相接地短路灵敏性不符合要求，可增设零序差动保护。 纵联差动保护的整定值可小于额定电流。 纵联差动保护应符合以下要求： （ 1）应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流； （ 2）应在变压器过励磁时不误动。 差动保护范围一般包括变压器套管以其引出线，但在某种情况下，如母线上进，出线回路较少的发电厂和变电所，差动保护可利用变压器套管内部的电流互感器。 35KV 主变压器保护 8 过电流保护 过电流保护一般用于容量较小的降压变压器上，其单相原理接线如图 1— 8 所示。 保护装置的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流 IL。 max来整定，即 I op= KreKrel maxLI 式中 relK — 可靠系数，一般采用 ~； reK — 返回系数，一般采用 ； maxLI — 变压器的最大负荷电流。 一般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。 过负荷保护 变压器过负荷保护反映变压器对称过负荷引起的过电流。 保护用一个电流继电 器接于一相电流，经延时动作于信号。 过负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择： （ 1）对于双绕组升压变压器，装于发电机侧。 （ 2）对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。 （ 3）对三侧有电源侧电源的三绕组升压变压器，三侧均装。 （ 4）对于双绕组降压变压器，装于高压侧。 （ 5）对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。 过电流保护的动作电流。 应按躲开变压器的额定电流整定，即 BNrelop IKKIre. 式中 relK — 可靠系数，取 35KV 主变压器保护 9 reK— 返回系数；取 400 千伏安及以上变压器，当台数并列运行或单独运行并作为其他复合的备用电源时，应根据可能过负荷的情况下装设过负荷保护。 过负荷保护应接于一相电流上，带时限作用于信号。 在经常无值班人员的变电所，必要时，过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。 温度保护 当变压器的冷却系统发生故障或发生外部短路和过负荷时，变压器的油温将升高。 变压器油的温度越高，油的劣化速度越快，实用年限减少。 当油温达 115120℃时，油开始劣化，而到140150℃时劣化更明显，以致不能使用。 油温高将促使变压器绕组绝缘加速老化影响寿命。 因此《变压器运行规程》（ DLT5721995） 规定：上层油温要进行监视。 凡是容量在1000kVA 及以上的油浸式变压器均要装设温度保护，监视上层油温的情况；对于车间内变电所，凡是容量在 315kVA 及以上的变压器，通常都要装设温度保护；对于少数用户变电所，凡是容量在 800kVA 左右的变压器，都应装设温度保护，但温度保护只动作于信号。 继电保护规程中对相关保护的配置要求 (1)主 保护 主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。 (2) 后备保护 后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。 后备保护可分为远后备和近后备两种方式。 35KV 主变压器保护 10 远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。 近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。 (3) 辅助保护 辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。 (4) 异常运行保护 异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。 针对本设计的规程要求 同时性故障的配置方案 制定保护配置方案时，对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故障。 对经电流互感器接入保护的要求 在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。 35KV 主变压器保护 11 关于远后备保护的规定 当采用远后备方式时，在短路电流水平低且对电网不致造成影响的情况下（如变压器或电抗器后面发 生短路，或电流助增作用很大的相邻线路上发生短路等），如果为了满足相邻线路保护区末端短路时的灵敏性要求，将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可以缩小后备保护作用的范围。 必要时，可加设近后备保护。 （主要针对 110KV 及以下电压等级保护） 系统振荡对保护的要求 电力设备或线路的保护装置，除预先规定的以外，都不应因系统振荡引起误动作。 使用于 220kV～ 500kV 电网的线路保护，其振荡闭锁应满足如下要求： （ 1） 系统发生全相或非全相振荡，保护装置不应误动作跳闸； （ 2）系统在全相或非全相振 荡过程中，被保护线路如发生各种类型的不对称故障，保护装置应有选择性地动作跳闸，纵联保护仍应快速动作； （ 3）系统在全相振荡过程中发生三相故障，故障线路的保护装置应可靠动作跳闸，并允许带短延时。 其他相关规定 （ 1）有独立选相跳闸功能的线路保护装置发出的跳闸命令，应能直接传送至相关断路器的分相跳闸执行回路。 （ 2）使用于单相重合闸线路的保护装置，应具有在单相跳35KV 主变压器保护 12 闸后至重合前的两相运行过程中，健全相再故障时快速动作三相跳闸的保护功能。 （ 3）技术上无特殊要求及无特殊情况时，保护装置中的零序 电流方向元件应采用自产零序电压，不应接入电压互感器的开口三角电压。 （ 4）保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时，应发告警信号，并闭锁可能误动作的保护。 保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时，应发告警信号，除母线保护外，允许跳闸。 （一般采用有条件闭锁） （ 5）使用于 220kV 及以上电压的电力设备非电量保护应相对独立，并具有独立的跳闸出口回路。 （ 6）继电器和保护装置的直流工作电压，应保证在外部电源为 80%～ 115%额定电压条件下可靠工作。 （ 7）对 220kV～ 500kV断路器三相不一致，应尽量采用断路器本体的三相不一致保护，而不再另外设置三相不一致保护；如断路器本身无三相不一致保护，则应为该断路器配置三相不一致保护。 （ 8）跳闸出 口应能自保持，直至断路器断开。 自保持宜由断路器的操作回路来实现。 3 短路电流的计算 标幺值归算 选取 BS =100MVA 和 BV = avV ，算出等值网络中的各电抗的标幺值如下： ⑴ 1 架空线路的标幺值 1X = 1LX *BBUS2 = 9 237100 = 35KV 主变压器保护 13 ⑵ 2 架空线路的标幺值 2X = 2LX *BBUS2 = 12237100= ⑶ 3 架空线 路的 标幺值 *3X = 3LX *BBUS2 = 4237100= ⑷ 并网电缆的标幺值 *CX = CX *BBUS2 = 237100= ⑸ 发 电 机 归 算 的 标 幺 值 GX = *GX *NGBSS = * = ⑹变压器 6T , 7T 的标幺值计算 *6TX = 100%ku NNSV2 avUSB2 = 16352 237100 = ⑺主变压器的标幺值 *1TX =100%ku NBSS = = 表 各元件参数计算结果列表 1 线线路阻抗标幺值 2 线线路阻抗标幺值 3 线线路阻抗标幺值 并网电缆的阻抗标幺值 35KV 主变压器保护 14 发电机归算的阻抗标幺值 变压器 T6 阻抗标幺值 变压器 T7 阻抗标幺值 主变压器的阻抗标幺值 短路电流的计算 低压侧短路时，穿越变压器最大三相短路电流的计算 Ⅰ ㈠最大运行方式下，穿越变压器的最大短路电流计算 煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，考虑低压侧单母线 分段且母联断路器闭合运行， 1K 点短路时，计算短路电流 35KV 主变压器保护 15 ㈠ 进行网络简化，如下图 35KV 主变压器保护 16 6X = maxX + 1X ∥ 2X =+ )(   ）（ = 7X = 2 **6 GTC XXX  = 2 7 0 0 3  = 39。 TX = 2*1TX = = ㈡ 系统 1E 对 短 路 点 的 转 移 阻 抗 为1fX = 6X + 39。 TX +739。 6XXX T =++  = 将两台发电机合并为一台等值机，它对短路点的转移电抗为 2fX = 7X + 39。 TX +639。 7XXX T =++  = 计算电抗为 jsX =  = 查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值 ，结果记入表中 35KV 主变压器保护 17 ㈢计算短路点电流的有名值 ⑴ 2K 点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为 2NI =  = 1NI =  = 短路电流计算结果 2K 点短路0s G1 与 G2合并 系统 S 短路 点总电流 标幺值 有名值 /KA 2K 点短路时穿越 T1(T2)的短路电流为 )3(maxI = 2总I = Ⅱ 煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器断开， 2K 点短路时，计算短路电流 ㈠进行网络简化，如下图 35KV 主变压器保护 18 6X = maxX + 1X ∥ 2X =+ )(   ）（ = 7X = 2 *6 GTC XXX  = 2 7 0 0 3  = TX = *TX = ㈡系统 1E 对短路点的转移阻抗为 1fX = 6X + TX +76XXX T =++  = 发电机 G2 对短路点转移阻抗为 2fX = 7X + TX +67XXX T =++  = 计算电抗为 jsX =  = 35KV 主变压器保护 19 查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值 ，结果记入表中 ㈢计算短路点电流的有名值 ⑴ 1K 点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为 2NI =  = 1NI =  = 短路电流计算结果 1K 点短路 0s G1与 G2合并 系统 S 短路点总电流 标幺值 有 名 值/KA 35KV 主变压器保护 20 低压侧短路时，穿越变压器最小三相短路电流的计算 Ⅱ ㈠最小运行方式下，穿越变压器的最小短路电流计算 煤矿发电厂仅有一台发电机 工作，同时系统以最小运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器闭合运行， 2K 点短路时，计算短路电流 ㈠进行网络简化，如下图 35KV 主变压器保护 21 6X = minX + 1X ∥ 2X =+ )(   ）（ = 7X = *CX + *7TX + GX =++= TX = *TX = ㈡系统 1E 对短路点的转移阻抗为 1fX = 6X + TX +76XXX T =++  = 发电机 G2对短路点转移阻抗为 2fX = 7X + TX +67XXX T =++  = 计算电抗为 jsX = = 查计算曲 线数字表求取短路周期电流的标幺值 ，结果记入表中 ㈢计算短路点电流的有名值 35KV 主变压器保护 22 ⑴ 2K 点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为 2NI =  = 1NI =  = 短路电流计算结果 2K 点短路0s G2 系统 S 短路点总电流。