300WM發(fā)電機(jī)組變壓器繼電保護(hù)(共35頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書300WM發(fā)電機(jī)組變壓器繼電保護(hù)300WM Generator transformer relay protection學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：職 稱：論文提交日期：二一二年六月專心-專注-專業(yè)設(shè)計(jì)概況電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以必須合理地選擇保護(hù)配置和進(jìn)行正確的整定計(jì)算。本次設(shè)計(jì)要求為2300MW發(fā)電機(jī)組變壓器配置繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，目的為通過本次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深對所學(xué)知識的理解，以及理解保護(hù)與保護(hù)之間的配合問題。大型發(fā)電機(jī)主變壓器的造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障遭到破壞

2、，其檢修難度大，檢修時(shí)間長，要造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是單機(jī)容量占系統(tǒng)容量很大比例的情況下，大機(jī)組的突然切除，會(huì)對電力系統(tǒng)造成很大的擾動(dòng)。所以它的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。電力變壓器有別于發(fā)電機(jī)，它無旋轉(zhuǎn)部件，是一種靜止的電氣設(shè)備，是連續(xù)運(yùn)行的，停電機(jī)會(huì)很少，而且絕大部分安裝在室外，受自然環(huán)境影響較大。另外，電力變壓器時(shí)刻受到外界負(fù)荷的影響，特別是受電力系統(tǒng)短路故障的威脅較大。因此，電力變壓器在運(yùn)行中，仍然可能發(fā)生各種類型故障或出現(xiàn)不正常的工作狀態(tài)。它的故障對電力系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行會(huì)帶來嚴(yán)重影響，特別是大容量變壓器的損壞，對系統(tǒng)的影響更為嚴(yán)重。為了保證供電的可靠性和連續(xù)性，必須根據(jù)

3、電力變壓器容量的大小、電壓的高低和重要程度設(shè)置性能良好、動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)裝置。關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)組變壓器;自動(dòng)裝置；整定計(jì)算；可靠性；連續(xù)性300WM Generator transformer relay protectionDesign OverviewPower system relay protection design and configuration is reasonable or not will directly affect the safe operation of power system, so we must rationally select the protec

4、tion configuration and setting calculation are correct.The design of 2 300MW generator transformer relay protection and automatic device, for the purpose of the design, to further deepen the understanding, and the understanding of the matching problems between protection and protection.Large generat

5、or main transformer is expensive, complex structure, once malfunction destroyed, it is difficult to repair, maintenance time is long, will cause great economic losses. In particular system capacity capacity accounted for a large proportion of the cases, a large unit suddenly cut off, will to power s

6、ystem caused great disturbance. So its safe operation of electric power system reliability is a necessary condition. Power transformer is different from the generator, it has no rotating parts, and is a static electrical equipment, is the continuous operation of the power outage, few opportunities,

7、but most are installed in the outdoor, natural environment influence. In addition, power transformer by the time of external load effects, in particular by power system short circuit fault of a greater threat. Therefore, power transformer in operation, may still occur on various types of fault or ab

8、normal working state. Its the fault of the power system security and continuous operation can bring serious effect, particularly for large capacity transformer damage, more serious effects on the system.In order to ensure the reliability and continuity of power supply, must according to the electric

9、 power transformer capacity, voltage level and the importance of setting performance is good, reliable action of protective relay device.Key Words: Generator transformer; automatic device; setting calculation; reliability; continuity目錄1 引言11.1 繼電保護(hù)技術(shù)概述11.2 研究背景和意義12 短路電流計(jì)算22.1 技術(shù)參數(shù)22.1.1 設(shè)備技術(shù)參數(shù)22.1.

10、2 參數(shù)計(jì)算32.2 短路電流計(jì)算32.2.1 三相短路計(jì)算32.2.2 不對稱短路電流計(jì)算72.2.2.1 d1點(diǎn)單相接地短路92.2.2.2 d1點(diǎn)兩相短路112.2.2.3 d2點(diǎn)兩相短路132.3 短路電流列表163 變壓器保護(hù)的選型及整定計(jì)算173.1 變壓器的保護(hù)選型及裝置介紹173.1.1 瓦斯保護(hù)183.1.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)183.1.3 變壓器的相間短路的后備保護(hù)203.1.4 零序電流保護(hù)203.1.5 過負(fù)荷保護(hù)213.2 變壓器保護(hù)整定計(jì)算213.2.1 BCH-2型縱差保護(hù)整定213.2.2 復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)整定253.2.3 零序電流保護(hù)的整定273.2.4

11、 過負(fù)荷保護(hù)的整定273.2.5 瓦斯保護(hù)274 結(jié)語28致謝29參考文獻(xiàn)29插圖和附表清單1. 圖1 系統(tǒng)等值圖32. 圖2 d1點(diǎn)短路等值圖43. 圖3 d2點(diǎn)短路等值圖44. 圖4 d1點(diǎn)短路等值圖45. 圖5 d2點(diǎn)短路等值圖66. 圖6 d1點(diǎn)短路正序圖77. 圖7 d1點(diǎn)短路負(fù)序圖88. 圖8 d1點(diǎn)短路零序圖99. 圖9 單相接地短路復(fù)合序網(wǎng)1010. 圖10 兩相短路復(fù)合序網(wǎng)1111. 圖11 兩相短路復(fù)合序網(wǎng)1212. 圖12 d2點(diǎn)短路正序圖1313. 圖13 d2點(diǎn)短路負(fù)序圖1414. 圖14 兩相短路復(fù)合序網(wǎng)1515. 圖15 瓦斯保護(hù)原理圖1816. 圖16 差動(dòng)保護(hù)

12、原理圖1917. 圖17 BCH-2型差動(dòng)保護(hù)繼電器結(jié)構(gòu)原理圖1918. 圖18 復(fù)合電壓過電流保護(hù)原理圖2019. 圖19 過負(fù)荷保護(hù)原理圖2120. 圖20 220KV母線兩相短路復(fù)合序網(wǎng)圖1421. 圖21 220KV側(cè)短路負(fù)序圖1511. 表1 變壓器參數(shù)表212. 表2 發(fā)電機(jī)參數(shù)表213. 表3 短路電流標(biāo)幺值表1614. 表4 短路電流有名值表1715. 表5 各側(cè)數(shù)值表221 引言1.1 繼電保護(hù)技術(shù)概述繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。電力系統(tǒng)中的短路是不可避免的。短路必然引起電流的增大，因而為了保護(hù)發(fā)電機(jī)免受電流的破壞，首先出現(xiàn)了反應(yīng)電流超過一預(yù)定值的過流保護(hù)。

13、熔斷器就是最早的、最簡單的過電流保護(hù)。這種保護(hù)方式至今仍廣泛的應(yīng)用于低壓線路和用電設(shè)備。1890年出現(xiàn)了裝設(shè)于斷路器上直接反應(yīng)一次短路電流的電磁型過電流繼電器。20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)代被認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能應(yīng)滿足四個(gè)基本要求，即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。這些要求之間，有的相輔相成，有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別進(jìn)行調(diào)節(jié)。繼電保護(hù)裝置就是指反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)包括如下兩方面：1）發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)、迅捷、有選擇

14、的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭受破壞，保證非故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。2）對于不正常運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)條件，而動(dòng)作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘，且能與自動(dòng)重合閘相配合。1.2 研究背景和意義電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以必須合理地選擇保護(hù)配置和進(jìn)行正確的整定計(jì)算。本次設(shè)計(jì)要求為2300MW發(fā)電機(jī)組變壓器配置繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，目的為通過本次設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加深對所學(xué)知識的理解，以及理解保護(hù)與保護(hù)之間的配合問題。大型發(fā)電機(jī)主變壓器的造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障遭到破壞，其檢修難度大，檢修時(shí)間長，要造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是單機(jī)容量占系

15、統(tǒng)容量很大比例的情況下，大機(jī)組的突然切除，會(huì)對電力系統(tǒng)造成很大的擾動(dòng)。所以它的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。電力變壓器有別于發(fā)電機(jī)，它無旋轉(zhuǎn)部件，是一種靜止的電氣設(shè)備，是連續(xù)運(yùn)行的，停電機(jī)會(huì)很少，而且絕大部分安裝在室外，受自然環(huán)境影響較大。另外，電力變壓器時(shí)刻受到外界負(fù)荷的影響，特別是受電力系統(tǒng)短路故障的威脅較大。因此，電力變壓器在運(yùn)行中，仍然可能發(fā)生各種類型故障或出現(xiàn)不正常的工作狀態(tài)。它的故障對電力系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行會(huì)帶來嚴(yán)重影響，特別是大容量變壓器的損壞，對系統(tǒng)的影響更為嚴(yán)重。為了保證供電的可靠性和連續(xù)性，必須根據(jù)電力變壓器容量的大小、電壓的高低和重要程度設(shè)置性能良好、動(dòng)作可靠的繼

16、電保護(hù)裝置。2 短路電流計(jì)算2.1 技術(shù)參數(shù)2.1.1 設(shè)備技術(shù)參數(shù)1.發(fā)電機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表1 變壓器參數(shù)表型 號QFS-300-2容 量KW電 壓18000KV電 流11320A功率因數(shù)0.85（滯后）轉(zhuǎn) 速3000r/min功 率98.61%同步電抗226.39%瞬變電抗20.4%零序電抗16.7%2.主變壓器主技術(shù)參數(shù)表2 變壓器參數(shù)表型 號額定電壓（KV）連接組號阻抗電壓（%）SFP7-/220高壓242+22.5%低壓18、20Ynd11143.系統(tǒng)參數(shù) 最大運(yùn)行方式 X1=X2=0.93158 X0=1.28634 最小運(yùn)行方式 X1=X2=1.53472 X0=1.742622.

17、1.2 參數(shù)計(jì)算等值圖如下圖所示：取Sj=300 MVA，UB=UAV圖1 系統(tǒng)等值圖發(fā)電機(jī)：G1 G2變壓器：T1 T2 2.2 短路電流計(jì)算2.2.1 三相短路計(jì)算（1）最大運(yùn)行方式下1）d1點(diǎn)三相短路時(shí)圖2 d1點(diǎn)短路等值圖此時(shí)流過T1 T2的短路電流標(biāo)么值為2）d2點(diǎn)三相短路時(shí)圖3 d2短路點(diǎn)等值圖此時(shí)流過T1的短路電流標(biāo)么值為流過T2的短路電流標(biāo)么值為 （1）最小運(yùn)行方式下1）d1點(diǎn)三相短路時(shí)圖4 d1點(diǎn)短路等值圖此時(shí)流過T1 T2的短路電流標(biāo)么值為2）d2點(diǎn)三相短路時(shí)圖5 d2點(diǎn)短路等值圖此時(shí)流過T1的短路電流標(biāo)么值為流過T2的短路電流標(biāo)么值為 2.2.2 不對稱短路電流計(jì)算 d1

18、點(diǎn)短路正序圖圖6 d1點(diǎn)短路正序圖 最大運(yùn)行方式下 最小運(yùn)行方式下 負(fù)序圖圖7 d1點(diǎn)短路負(fù)序圖最大運(yùn)行方式下最小運(yùn)行方式下零序圖圖8 d1點(diǎn)短路零序圖最大運(yùn)行方式下最小運(yùn)行方式下最大運(yùn)行方式 最小運(yùn)行方式 2.2.2.1 d1點(diǎn)單相接地短路根據(jù)單相接地短路的特點(diǎn)得復(fù)合序網(wǎng)圖9 單相接地短路復(fù)合序網(wǎng)最大運(yùn)行方式下結(jié)合公式（3-1），有 G1=1XT1+XG1=4.3 G2=1XT2+XG2=3.88 GS2= GS1=1XS1=1.07 G3=1XT1=8.57 G4=1XT2=8.57 GS0=1XS0=0.78流過T1的正序電流 IT1(1)=G1G1+G2+GS1 I(1)=1.67流過

19、T1的負(fù)序電流 IT1(2)=G1G1+G2+GS2 I(1)=1.67流過T1的零序電流 IT1(0)=G3G3+G4+GS0 I(1)=1.732在點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)，流過T1的短路電流 IT1(1)=IT1(1)+IT1(2)+IT1(0)=5.11最小運(yùn)行方式下 I(1)= I(2)= I(0)=E X1+ X2+ X0 = G1=1XT1+XG1=4.3 G2=1XT2+XG2=3.88 GS2= GS1=1XS1=0.65 G3=1XT1=8.57 G4=1XT2=8.57 GS0=1XS0=0.57流過T1的正序電流 IT1(1)=G1G1+G2+GS1 I(1)=1.73流過

20、T1的負(fù)序電流 IT1(2)=G1G1+G2+GS2 I(1)=1.73流過T1的零序電流 IT1(0)=G3G3+G4+GS0 I(1)=1.732在點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)，流過T1的短路電流 IT1(1)=IT1(1)+IT1(2)+IT1(0)=5.1922.2.2.2 在點(diǎn)發(fā)生兩相短路最大運(yùn)行方式下兩相短路的序網(wǎng)圖只有正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)，正序網(wǎng)同圖35，負(fù)序網(wǎng)同圖36。 X1=0.1034 X2=0.1145根據(jù)兩相短路的特點(diǎn)得復(fù)合序網(wǎng) 圖10 兩相短路復(fù)合序網(wǎng)結(jié)合公式（3-1），有 Ia1=E X1+ X2 =4.59 Ia2=Ia1=4.59 流過T1的正序電流 Ia1T1=G1G1+G

21、2+GS1 Ia1=2.11流過T1的負(fù)序電流 Ia2T1=G1G1+G2+GS2 Ia2=2.11b相短路，流過T1的電流 IbT1=2Ia1T1+ Ia2T1=j3Ia1T1=j3.65=3.6590c相短路，流過T1的電流 IcT1=Ia1T1+2 Ia2T1=IbT1=j3.65=3.6590在點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過T1的短路電流 IT1(2)=3.65最小運(yùn)行方式下兩相短路的序網(wǎng)圖只有正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)，正序網(wǎng)同圖35，負(fù)序網(wǎng)同圖36。 X1=0.1081 X2=0.1189根據(jù)兩相短路的特點(diǎn)得復(fù)合序網(wǎng) 圖11 兩相短路復(fù)合序網(wǎng)結(jié)合公式（3-1），有 Ia1=E X1+ X2 =4.41

22、 Ia2=Ia1=4.41 流過T1的正序電流 Ia1T1=G1G1+G2+GS1 Ia1=2.16流過T1的負(fù)序電流 Ia2T1=G1G1+G2+GS2 Ia2=2.16b相短路，流過T1的電流 IbT1=2Ia1T1+ Ia2T1=j3Ia1T1=j3.74=3.6590c相短路，流過T1的電流 IcT1=Ia1T1+2 Ia2T1=IbT1=j3.74=3.7490在點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過T1的短路電流 IT1(2)=3.742.2.2.3 d2點(diǎn)短路兩相短路 正序圖圖12 d2點(diǎn)短路正序圖最大運(yùn)行方式下 最小運(yùn)行方式下負(fù)序圖圖13 d2點(diǎn)短路負(fù)序圖最大運(yùn)行方式下最小運(yùn)行方式下最大運(yùn)行方

23、式 最小運(yùn)行方式 圖14 兩相短路復(fù)合序網(wǎng)最大運(yùn)行方式下 Ia1=E X1+ X2 =5.5 Ia2=Ia1=5.5 Ia1T1=XG1 X1+ XG1 Ia1=5.5=1.52 Ia2T1=XG1 X1+ XG1 Ia2=1.52b相接地短路，流過T1的電流 IbT1=2Ia1T1+ Ia2T1=j3Ia1T1=j2.64=2.6490c相短路，流過T1的電流 IcT1=Ia1T1+2 Ia2T1= IbT1=j2.64=2.6490在點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過T1的電流 IT1(2)=2.64最小運(yùn)行方式下 Ia1=E X1+ X2 =5.42 Ia2=Ia1=5.5 Ia1T1=XG1 X1

24、+ XG1 Ia1=5.42=1.44 Ia2T1=XG1 X1+ XG1 Ia2=1.44b相接地短路，流過T1的電流 IbT1=2Ia1T1+ Ia2T1=j3Ia1T1=j2.50=2.5090c相短路，流過T1的電流 IcT1=Ia1T1+2 Ia2T1= IbT1=j2.55=2.5090在點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)，流過T1的電流 IT1(2)=2.502.3 短路電流列表表3 短路電流標(biāo)么值表 d1點(diǎn) d2點(diǎn)三相短路單相接地短路兩相短路三相短路兩相短路最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小4.304.305.11 5.193.653.743.303.162.642.50電流基準(zhǔn)值表4 短

25、路電流有名值表d1點(diǎn)d2點(diǎn)三相短路（A）單相接地路 兩相短路(A)三相短路（A）兩相短路（A）最大最小最大最小最大最小最大最小最大最小220KV電壓側(cè)322532253835.53892.527372805247523701980187518KV電壓側(cè)413664136649158.2499283511335979317463039925396.8240503 變保護(hù)的選型及整定計(jì)算3.1 變壓器的保護(hù)選型及裝置介紹電力變壓器在運(yùn)行中，可能發(fā)生各種類型的故障，對電力系統(tǒng)的安全連續(xù)運(yùn)行會(huì)帶來嚴(yán)重影響，特別是大容量變壓器的損壞，對系統(tǒng)的影響更為嚴(yán)重。尤其是隨著電力事業(yè)的發(fā)展，超高壓輸電線路在我國的

26、建設(shè)越來越普遍，大容量超高壓的大型電力變壓器的應(yīng)用也隨之?dāng)U大，其運(yùn)行是否正常直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的可靠性。因此必須根據(jù)電力變壓器容量的大小、電壓的高低和重要程度，設(shè)置性能良好，動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)裝置。針對變壓器的故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)對變壓器裝設(shè)相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，其任務(wù)就是反映上述故障或異常運(yùn)行狀態(tài)，并通過斷路器切除故障變壓器，或發(fā)出信號告知運(yùn)行人員采取措施消除異常運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，變壓器保護(hù)還應(yīng)能作相鄰電氣元件的后備保護(hù)。針對本次設(shè)計(jì)，故根據(jù)DL4001991繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，變壓器應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)。3.1.1瓦斯保護(hù)為了反映變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低，對于容

27、量為0.8MVA及以上的油浸式變壓器均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。原理圖如下，圖15 瓦斯保護(hù)原理圖3.1.2 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)用來反映變壓器繞組、套管及引出線上的相間短路，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路。根據(jù)變壓器容量的不同，選擇裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。對于容量為6.3MVA及以上并列運(yùn)行的變壓器和10MVA及以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器以及6.3MVA及以上的廠用變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。雙繞組變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的單相原理接線圖如圖所示圖16 差動(dòng)保護(hù)原理圖其保護(hù)區(qū)域在電流互感器之間。理想情況下，在變壓器正常運(yùn)行或保護(hù)區(qū)外部短路時(shí)，變壓器各側(cè)電流流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流為

28、零，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)內(nèi)部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流等于故障點(diǎn)電流變換到電流互感器二次側(cè)的值，此時(shí)保護(hù)動(dòng)作。理想情況下，變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)為Ir0。本次設(shè)計(jì)對變壓器配置的縱差保護(hù)采用BCH-2型繼電器。BCH-2型差動(dòng)繼電器是具有帶短路線圈的速飽和變流器，它能可靠地躲過變壓器勵(lì)磁涌流及保護(hù)區(qū)外故障時(shí)的不平衡電流。圖17 BCH-2型差動(dòng)繼電器結(jié)構(gòu)原理圖BCH-2型差動(dòng)繼電器中各線圈的作用如下：a、 差動(dòng)線圈（Ld）與電流互感器二次回路相連，產(chǎn)生差動(dòng)磁通。b、 平衡線圈（Lbal1、Lbal2）是補(bǔ)償于變壓器兩側(cè)電流互感器計(jì)算變比與實(shí)際變比不同所產(chǎn)生的不平衡電流。c、 短路

29、線圈（Lk、Lk）的作用是加強(qiáng)繼電器躲避勵(lì)磁涌流的能力。d、 二次線圈（L2）的作用是產(chǎn)生二次電勢，使執(zhí)行元件勵(lì)磁。3.1.3 變壓器相間短路的后備保護(hù)對于外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)作瓦斯保護(hù)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。根據(jù)變壓器容量和系統(tǒng)短路電流水平的不同，變壓器相間短路的后備保護(hù)可采用過電流保護(hù)、低壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)、負(fù)序過電流保護(hù)和阻抗保護(hù)等。針對本次設(shè)計(jì)被保護(hù)的變壓器，選用復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)。復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)，通常用于升壓變壓器、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)靈敏度不滿足要求的降壓變壓器。復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)原理接線圖如下所示， 圖18 復(fù)

30、合電壓過電流保護(hù)原理圖電流起動(dòng)元件由接于相電流的繼電器KA1KA3構(gòu)成，電壓起動(dòng)元件由反應(yīng)不對稱短路的負(fù)序電壓繼電器KVN和反應(yīng)對稱短路接于相間電壓的低電壓繼電器KVU構(gòu)成。只有電流起動(dòng)元件和電壓起動(dòng)元件都動(dòng)作時(shí)才能起動(dòng)保護(hù)出口回路。3.1.4 零序電流保護(hù)在110KV及以上中性點(diǎn)直接接地的電網(wǎng)中，接地短路是常見的故障形式，因此，對于該系統(tǒng)中的變壓器，在其高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)零序保護(hù)。220KV及以上的大型變壓器，高壓繞組采用分級絕緣。本次零序保護(hù)的變壓器采用中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙。3.1.5 過負(fù)荷保護(hù)如果變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過長，將使繞組絕緣老化，影響繞組絕緣壽命，因此還必須裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。變壓器的過

31、負(fù)荷保護(hù)反應(yīng)變壓器對稱過負(fù)荷引起的過電流。變壓器過負(fù)荷在大多情況下都是三相對稱的，因此，過負(fù)荷保護(hù)只需接于一相電流上，裝于各側(cè)的過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)過同一時(shí)間繼電器經(jīng)整定延時(shí)作用于信號。對于雙繞組變壓器，過負(fù)荷保護(hù)應(yīng)裝在電源側(cè)。變壓器過負(fù)荷保護(hù)原理圖如下，圖19 過負(fù)荷保護(hù)原理圖3.2 變壓器整定計(jì)算3.2.1 BCH-2型縱差保護(hù)的整定（1）按平均電壓（變壓器額定電壓及變壓器最大額定容量）計(jì)算各側(cè)二次額定電流，完成主變電流互感器參數(shù)、額定電流、平衡系數(shù)的計(jì)算。1)一次側(cè)額定電流式中 變壓器額定容量。 變壓器各側(cè)額定電壓；2)選擇電流互感器變比為式中 為電流互感器接線系數(shù)。當(dāng)三角形接線時(shí)，；當(dāng)為星形

32、接線時(shí)，。 選擇標(biāo)準(zhǔn)變比3)二次側(cè)額定電流式中 為電流互感器接線系數(shù)。當(dāng)三角形接線時(shí)，；當(dāng)為星形接線時(shí)，。表5 各側(cè)數(shù)值表額定電壓24218額定電流90212124電流互感器接線Y電流互感器計(jì)算變比12124/5電流互感器實(shí)際變比1800/515000/5流入差動(dòng)臂中電流4.344.04不平衡電流00.3由表計(jì)算結(jié)果可知，220kv側(cè)為基本側(cè)(2)計(jì)算各側(cè)外部短路時(shí)的短路電流值按短路電流計(jì)算方法進(jìn)行各側(cè)短路電流值的計(jì)算。 (3)計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流按下述條件計(jì)算差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，并選取最大者1)按躲過變壓器空投時(shí)和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)變壓器產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流計(jì)算，即 式中 保護(hù)動(dòng)作電流；

33、變壓器額定電流（折算至基本側(cè)）；可靠系數(shù)，取1.3。 2)按躲過外部短路時(shí)的最大不平衡電流計(jì)算，即 式中 不平衡電流；可靠系數(shù)，取1.3。 電流互感器最大相對誤差，取0.1; 電流互感器同型系數(shù)。同型號時(shí)，=0.5;不同型號時(shí)，=1； 在變壓器兩側(cè)因有調(diào)壓分接頭引起的相對誤差，一般可取調(diào)整范圍之半；繼電器整定匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等所引起的相對誤差，可先取0.05。 外部短路時(shí)流過變壓器的最大短路電流3)按躲過電流互感器二次回路斷線時(shí)計(jì)算，即 式中 正常運(yùn)行時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流。當(dāng)不能確定時(shí)，采用變壓器額定電流。計(jì)算中，各側(cè)所有的短路電流均應(yīng)歸算到基本側(cè)。這樣求出的是基本側(cè)的動(dòng)作電流計(jì)算值（）。選

34、用上述三條件算得的最大值作為保護(hù)動(dòng)作電流的計(jì)算值。(4)基本側(cè)繼電器線圈匝數(shù)計(jì)算變壓器基本側(cè)直接接差動(dòng)線圈，其余兩側(cè)接相應(yīng)的平衡繞圈?；緜?cè)繼電器動(dòng)作電流計(jì)算為 式中 基本側(cè)保護(hù)動(dòng)作計(jì)算值； 基本側(cè)電流互感器變比； 電流互感器的接線系數(shù)?；緜?cè)繼電器線圈匝數(shù)（差動(dòng)線圈匝數(shù)）計(jì)算為 式中 差動(dòng)繞組的動(dòng)作安匝，一般可用實(shí)測值。若無此值，可采用額定值，即；接繼電器線圈實(shí)有抽頭，選用較計(jì)算值小而相近的抽頭匝數(shù)，作為差動(dòng)線圈的整定匝數(shù)匝，平衡線圈匝。基本側(cè)實(shí)際的差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流為 保護(hù)的一次動(dòng)作電流計(jì)算 式中 電流互感器變比；為電流互感器接線系數(shù)。當(dāng)三角形接線時(shí)，；當(dāng)為星形接線時(shí)，。 (5)非基本側(cè)平

35、衡線圈計(jì)算匝數(shù) 選用接近的整數(shù)匝數(shù)，作為平衡線圈的實(shí)際整數(shù)匝數(shù)（6）確定相對誤差，即 則以上計(jì)算有效(7)保護(hù)靈敏度計(jì)算，即1）在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，18KV側(cè)發(fā)生兩相短路時(shí)，保護(hù)裝置靈敏度最低 式中 變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)，最小短路電流有名值（歸算到基本側(cè)）此處為最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)的兩廂短路電流； 接線系數(shù)，此處為2）在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，220KV側(cè)發(fā)生單相接地短路時(shí)，保護(hù)裝置靈敏度最低靈敏度系數(shù)滿足要求3.2.2 復(fù)合電壓起動(dòng)的過電流保護(hù)1）電流元件動(dòng)作電流按變壓器額定電流整定 式中 變壓器的額定電流。 可靠系數(shù)，采用1.2； 返回系數(shù)，采用0.85。繼電器動(dòng)作電流 2）低電壓繼電

36、器動(dòng)作電壓按躲過正常運(yùn)行時(shí)母線的最低工作電壓（如電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)）整定，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可取 式中 額定相間電壓； 繼電器動(dòng)作電流3）負(fù)序電壓繼電器的動(dòng)作電壓按躲過正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電壓整定。4）靈敏系數(shù)a)負(fù)序電壓繼電器靈敏系數(shù)圖20 220kv母線兩相短路復(fù)合序網(wǎng)圖21 220kv側(cè)短路負(fù)序圖式中 相鄰元件末端兩相金屬性短路時(shí)保護(hù)安裝處最小負(fù)序電壓。符合靈敏度要求b）低電壓繼電器靈敏系數(shù)符合靈敏度要求5）動(dòng)作時(shí)間設(shè)定動(dòng)作時(shí)間為0.5s3.2.3零序電流保護(hù)的整定 以主變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)放電間隙構(gòu)成方式整定定值。 零序電流元件的動(dòng)作電流可根據(jù)間隙放電電流的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)整定，一般取一次動(dòng)作電流值為100A。 零序電壓元件的動(dòng)作電壓