繼電保護(hù)-變壓器的繼電保護(hù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電力系統(tǒng)對變壓器的繼電保護(hù)作用學(xué) 號：姓 名：胡 曉 露班 級：自動化3班電力系統(tǒng)對變壓器的繼電保護(hù)一：緒論電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個階段。什么是電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)系統(tǒng)事故的發(fā)生，除了由于自然條件的因素以外，一般者是由于設(shè)備制造上的缺陷、設(shè)計和安裝的錯誤、檢修質(zhì)量不高或運行維護(hù)不當(dāng)而引起的。因此，只要充分發(fā)揮人的主觀能動性，正確地掌握客觀規(guī)律，加強對設(shè)備的維護(hù)和檢修，就可能大大減少事故發(fā)生的機率，把事故消滅

2、在發(fā)生之前。在電力系統(tǒng)中，除應(yīng)采取各項積極措施消除或減少發(fā)生故障的可能性以外，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇性地切除故障元件，這是保證電力系統(tǒng)安全運行的最有效方法之一。切除故障的時間常常要求小到十分之幾甚至百分之幾秒，實踐證明只有裝設(shè)在每個電氣元件上的保護(hù)裝置才有可能滿足這個要求。這種保護(hù)裝置直到目前為止，大多是由單個繼電器或繼電器與其附屬設(shè)備的組合構(gòu)成的，故稱為繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。它的基本任務(wù)是： 1.自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其

3、它無故障部分迅速恢復(fù)正常運行；2.反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護(hù)的條件（例如有無經(jīng)常值班人員），而動作于發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。二：變壓器的繼電保護(hù)變壓器的不正常工作狀態(tài) 主要有過負(fù)荷、外部短路引起的過電流、外部接地短路引起的中性點過電壓、油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統(tǒng)故障引起的溫度升高等。此外，大容量變壓器，由于其額定工作磁通密度較高，工作磁密與電壓頻率比成正比例，在過電壓或低頻率下運行時，可能引起變壓器的過勵磁故障等。 變壓器繼電保護(hù)的任務(wù)就是反應(yīng)上述故

4、障或異常運行狀態(tài)，并通過斷路器切除故障變壓器，或發(fā)出信號告知運行人員采取措施消除異常運行狀態(tài)。同時，變壓器保護(hù)還應(yīng)能用作相鄰電器元件的后備保護(hù)。三：變壓器保護(hù)的選型（1）主變保護(hù)的選型及裝置介紹1本變電所主變主保護(hù)采用帶加強型速飽和變流器的差動繼電器BCH-2型差動繼電器構(gòu)成變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)。2本變電所主變的相間短路后備保護(hù)采用過電流保護(hù)和復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)。3本變電所主變的電源側(cè)采用過負(fù)荷保護(hù)。4本變電所主變非電量保護(hù)采用瓦斯保護(hù)和溫度、壓力保護(hù)。四：保護(hù)方式的選擇必須針對變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動作可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置。一般包括：1反映內(nèi)部短路

5、和油面降低的非電量（氣體）保護(hù)，又稱瓦斯保護(hù)。2反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的差動保護(hù)，或電流速斷保護(hù)。3作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電流保護(hù)（或帶有復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)或阻抗保護(hù)）。4反映中性點直接接地系統(tǒng)中外部接地短路的變壓器零序電流保護(hù)。5反映大型變壓器過勵磁的變壓器過勵磁保護(hù)及過電壓保護(hù)。6反映變壓器過負(fù)荷的變壓器過負(fù)荷（信號）保護(hù)。7反映變壓器非全相運行的非全相保護(hù)。8為了防止外部短路引起的過電流和作為變壓器縱差動保護(hù)、瓦斯保護(hù)的后備，變壓器還應(yīng)裝設(shè)后備保護(hù)五：主變保護(hù)和后備保護(hù)的整定計算原則1差動速斷保護(hù)的定值整定為了加速切除變

6、壓器嚴(yán)重的內(nèi)部故障，常常增設(shè)差動速斷保護(hù)，其動作電流按照避越勵磁涌流來整定。即按躲過變壓器空載合閘最大勵磁涌流來整定，一般取68倍的一次側(cè)額定電流。 式（1） 式中 變壓器實際的最大勵磁涌流（二次值）；可靠系統(tǒng)，可取為1.151.30。2比率制動式縱差保護(hù)的整定原則1.按平均電壓（變壓器額定電壓及變壓器最大額定容量）計算各側(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)的計算。(1)一次側(cè)額定電流式中 變壓器額定容量。由設(shè)計任務(wù)書知為40MVA；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，；當(dāng)為星形接線;選擇標(biāo)準(zhǔn)變比(3)二次側(cè)額定電流式

7、中 為電流互感器接線系數(shù)。當(dāng)三角形接線時，；當(dāng)為星形接線時，。2.計算各側(cè)外部短路時的短路電流值按短路電流計算方法進(jìn)行各側(cè)短路電流值的計算3.計算差動保護(hù)的動作電流按下述條件計算差動保護(hù)的動作電流，并選取最大者。(1)按躲過變壓器空投時和外部故障切除后電壓恢復(fù)時變壓器產(chǎn)生的勵磁涌流計算，即 式（2）式中 保護(hù)動作電流;變壓器額定電流（折算至基本側(cè)）；可靠系數(shù)，取1.3。 (2)按躲過外部短路時的最大不平衡電流計算，即 式中 不平衡電流；可靠系數(shù)，取1.3。 對于三繞組變壓器兩側(cè)均有電源時 式（3）其中 式中 由于電流互感器誤差引起的不平衡電流；由變壓器分接頭改變引起的不平衡電流；由于在平衡線圈

8、實用值不能完全平衡引起的不平衡電流；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，=0.5;不同型號時，=1在變壓器兩側(cè)（，及側(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； 最大外部短路電流；在所計算的外部短路時，流過調(diào)壓側(cè)相應(yīng)電流互感器的短路電流周期分量值；在所計算的外部短路時，流過所計算的、側(cè)相應(yīng)電流互感器的短路電流;繼電器整定匝數(shù)與計算匝數(shù)不等所引起的相對誤差。相對誤差計算公式為式中 平衡線圈計算匝數(shù)；平衡線圈實用匝數(shù)；差動線圈實用匝數(shù)。因為在開始計算動作電流時，是未知的，故可先采用中間值（0.05，最大值為0.09），并取及兩項均為正值進(jìn)行計算。當(dāng)三繞組變壓

9、器僅一側(cè)有電源時，式（3）中的各短路電流為同一值。若外部短路電流不流過某一側(cè)，則式中相應(yīng)項為零。(3)按躲過電流互感器二次回路斷線時計算，即式中正常運行時變壓器的最大負(fù)荷電流。當(dāng)不能確定時，采用變壓器額定電流。計算中，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)的動作電流計算值（）。選用上述三條件算得的保護(hù)動作電流的最大值作為計算值。4.基本側(cè)繼電器線圈匝數(shù)計算三繞組變壓器基本側(cè)直接接差動線圈，其余兩側(cè)接相應(yīng)的平衡繞圈。基本側(cè)繼電器動作電流計算為式中 基本側(cè)繼電器動作電流計算值；基本側(cè)保護(hù)動作計算值； 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)（差動線圈匝數(shù)）計

10、算為 式中繼電器的動作安匝，一般可用實測值。若無此值，可采用額定； 差動線圈匝數(shù)計算值（直接接基本側(cè)）。接繼電器線圈實有抽頭，選用較計算值小而相近的抽頭匝數(shù)，作為差動線圈的整定匝數(shù)（）?；緜?cè)實際的繼電器動作電流計算為 保護(hù)的實際動作電流計算 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，；當(dāng)為星形接線時，。5.非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)和平衡線圈匝數(shù)計算A.平衡線圈匝數(shù)計算對于三繞組變壓器為非基本側(cè)的平衡線圈按四舍五入進(jìn)行。B.非基本側(cè)工作線圈匝數(shù)6.確定相對誤差，即 式（4） 若則以上計算有效（按絕對值進(jìn)行比較）；若，則應(yīng)根據(jù)的實際值代入重新計算動作電流。7.保護(hù)靈敏度計算，即式中

11、變壓器內(nèi)部故障時，歸算至基本側(cè)總的最小短路電流；若為單電源變壓器，應(yīng)為歸算至電源側(cè)的最小短路電流；接線系數(shù)；基本側(cè)保護(hù)一次動作電流；若為單側(cè)電源變壓器，應(yīng)為電源側(cè)保護(hù)一次動作電流。如果靈敏度約為2，且算出的小于初算時采用的0.05，而動作電流又是按躲過外部短路時的不平衡電流決定，則可按靈敏度條件選擇動作電流，檢查此電流是否滿足勵磁涌流、電流互感器二次回路斷線的要求。然后確定各線圈的計算匝數(shù)和整定匝數(shù)，按式（4）求出，再按式（3）作精確計算。在上述計算中若不滿足選擇性要求，則可改用其他特性的差動繼電器。3.相間短路后備保護(hù)為防止外部相間短路引起的變壓器過電流及作為變壓器保護(hù)的后備，變壓器配置相間

12、短路的后備保護(hù)。保護(hù)動作后，應(yīng)帶時限動作于跳閘。規(guī)程規(guī)定：過電流保護(hù)宜用于降壓變壓器；復(fù)合電壓（包括負(fù)序電壓及線電壓）起動的過電流保護(hù)，宜用于升壓變、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器和過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。(1)過電流保護(hù)1.動作電流的整定原則(1)按躲過變壓器可能的最大負(fù)荷電流整定為式中可靠系數(shù)，一般取1.21.3；返回系數(shù)，取0.850.95(靜態(tài)繼電器取較大值)；變壓器最大負(fù)荷電流二次值。當(dāng)為臺變壓器并列運行時，應(yīng)考慮其中一臺大變壓器 突然斷開后，該整定變壓器可能增加的負(fù)荷電流。當(dāng)臺變壓器同容量時，（為變壓器的額定電流二次值）。(2)按躲過降壓變壓器低壓側(cè)電動機起動時的最大自起動電流（二

13、次值）整定為式中自起動系數(shù)，對36kV及以上電壓等級負(fù)荷，取1.52;對610kV電壓級負(fù)荷，取1.52.5.(3)按躲過變壓器低壓母線自動投入負(fù)荷時的總負(fù)荷整定。即 式中 可靠系數(shù)，取1.2；正常運行時最大負(fù)荷電流（二次值）；自動投入部分的負(fù)荷電流（二次值）；自動投入負(fù)荷的自起動系數(shù)。(4)按與相鄰保護(hù)相配合。其中：A）與分?jǐn)鄶嗦菲鬟^電流保護(hù)配合時式中分段斷路器過電流保護(hù)的動作電流（二次值）；變壓器所在母線分段的正常負(fù)荷電流（二次值）。B）與變壓器低壓側(cè)出線保護(hù)配合時式中可靠系數(shù)，一般取1.21.5；出線保護(hù)動作電流二次值，應(yīng)取各出線中最大值。選擇以上諸中最大者作為變壓器過電流保護(hù)的動作電流

14、。2.靈敏度校驗按變壓器低壓母線故障時的最小短路電流二次值計算要求。(2)復(fù)合電壓起動的過電流保護(hù)1.電流元件動作電流按變壓器額定電流整定;式中 變壓器的額定電流。2.低電壓繼電器動作電壓按躲過正常運行時母線的最低工作電壓（如電動機自起動時）整定，根據(jù)運行經(jīng)驗，可取 式中 變壓器額定線電壓二次值；電壓互感器變比；通常取70V。3.負(fù)序電壓繼電器的動作電壓按躲過正常運行時的最大不平衡電壓整定。式中 通常取6V。4.靈敏系數(shù)式中 相鄰元件末端兩相金屬性短路時保護(hù)安裝處最小負(fù)序電壓二次值。要求。5.動作時間單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，相間故障后備保護(hù)一般在低壓側(cè)和電源側(cè)。其中低壓側(cè)保護(hù)設(shè)兩段時限，以

15、斷開低壓母線分段斷路器（為低壓側(cè)饋線配合段保護(hù)動作時間）；以斷開變壓器低壓側(cè)斷路器。電源側(cè)保護(hù)也設(shè)兩段時限，以每一段時限斷開中壓側(cè)斷路器；以第二段時限斷開變壓器各側(cè)斷路器。(3)變壓器的零序電流保護(hù)對降壓變壓器，如果中、低壓側(cè)沒有電源（無發(fā)電機）時，即使中性點接地運行，其中性點的零序電流保護(hù)也沒必要運行。4.接地短路后備保護(hù)在中性點直接接地系統(tǒng)中，接地短路是常見的故障形式，所以處于該系統(tǒng)中的變壓器要裝設(shè)接地（零序）保護(hù)，以反映變壓器高壓繞組、引出線上的接地短路，并作為變壓器主保護(hù)和相鄰母線、線路接地保護(hù)的后備保護(hù)。對降壓變壓器，如果中、低壓側(cè)沒有電源（無發(fā)電機）時，即使中性點接地運行，其中性點

16、的零序電流保護(hù)也沒必要運行。5過負(fù)荷保護(hù) 對于降壓變壓器，雙繞組變壓器的過負(fù)荷保護(hù)裝在高壓側(cè)。單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，過負(fù)荷保護(hù)裝在電源側(cè)和繞組容量較小的一側(cè)；若三側(cè)容量相同，過負(fù)荷保護(hù)僅在電源側(cè)裝設(shè)。兩側(cè)電源的三繞組變壓器或聯(lián)絡(luò)變壓器，三側(cè)均應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。6非電量保護(hù)變壓器非電量保護(hù)主要包括瓦斯保護(hù)、溫度及壓力保護(hù)等。由于非保護(hù)動作量不需電氣量運算。通常根據(jù)運行經(jīng)驗、測試等方法獲得。（1）瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)是油浸式變壓器的主保護(hù)之一。當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微氣體或油面下降時，輕瓦斯保護(hù)應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)變壓器殼內(nèi)故障產(chǎn)生大量氣體時，重瓦斯保護(hù)應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。帶負(fù)荷調(diào)節(jié)

17、器壓的油浸式變壓器的調(diào)壓裝置，也應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。輕瓦斯保護(hù)動作于信號，重瓦斯保護(hù)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。（2）變壓器濕度及壓力保護(hù)對變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行電力變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，裝設(shè)可作用于信號式動作于跳閘的裝置。六：結(jié)束語感覺就宛如在一場盛大的頒獎晚會上，我在晚會現(xiàn)場看著其他人一個接著一個上臺領(lǐng)獎，自己卻始終未能被念到名字，經(jīng)過了很長很長的時間后，終于有位嘉賓高喊我的大名，這時我忘記了先前漫長的無聊的等待時間，欣喜萬分地走向舞臺，然后迫不及待地開始抒發(fā)自己的心情，發(fā)表自己的感想，這是寫一篇論文的感受。寫了這篇論文后，對電力系統(tǒng)有了一定的了解，知道了理論上的知識，

18、我知道我還缺少實踐，就是動手的能力，在以后我若再能接觸這類的只是，我想我會真正的動手去理解學(xué)到的知識：七：參考文獻(xiàn)1 韓笑.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南繼電保護(hù)分冊.北京：中國水利水電出版社，2003.P50-1582 崔家佩，孟慶炎，陳永芳，熊炳耀.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動裝置整定計算.北京：水利電力出版社，2002年.P194-226，P548-589.3 許建安，連晶晶.繼電保護(hù)技術(shù).北京：中國水利水電出版社，2004.7.P8-20，P183-211.4 李火元.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動裝置（第二版）.北京：中國電力出版社，2006.P65-220.5 尹項根，曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用（上冊）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001年5月.P70-87,P278-2946 賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京：水利電力出版社，1985年.P9-56,P170-188.何仰贊，溫增銀，汪馥瑛，周勤慧.電力系統(tǒng)分析（上）.華中理工大學(xué)出版社，1996年7月.P1-42.7 GLThompsonandDL