电力变压器继电保护设计

课程设计报告书

题目：电力变压器继电保护设计

院（系）电气工程学院_______

专业电气工程及其自动化____

学生姓名冉金周__________ 学生学号 2014511057_______

指导教师张祥军蔡琴______ 课程名称电力系统继电保护课程设计

课程学分 2____________ 起始日期 2017.6.12-2017.6.23__

课程设计任务书

一、目的任务

电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节，也是学生接受专业训练的重要环节，是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。通过课程设计，使学生进一步巩固所学理论知识，并利用所学知识解决设计中的一些基本问题，培养和提高学生设计、计算，识图、绘图，以及查阅、使用有关技术资料的能力。本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器为对象，主要完成继电保护概述、主变压器继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、各种继电器选择、绘图等设计和计算任务。为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。

二、设计内容

1、主要内容

（1）熟悉设计任务书，相关设计规程，分析原始资料，借阅参考资料。

（2）继电保护概述，主变压器继电保护方案确定。

（3）各继电保护原理图设计，短路电流计算。

（4）继电保护装置整定计算。

（5）各种继电器选择。

（6）撰写设计报告，绘图等。

2、原始数据

某变电所电气主接线如图1所示，已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数如下：S N =31.5MVA ；电压为110±4×2．5％／38.5±2×2．5％／11 kV ；接线为Y N /y/d 11（Y 0/y/Δ-12-11）；短路电压U HM （%）=10.5，U HL （%）=17，U ML (%)=6。两台变压器同时运行，110kV 侧的中性点只有一台接地，若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如图1。

3、设计任务

结合系统主接线图，要考虑两条6.5km 长的110kV 高压线路既可以并联运行也可以单独运行。针对某一主变压器的继电保护进行设计，即变压器主保护按一台变压器单独运行为保护的计算方式。变压器的后备保护（定时限过电流电流）

作为线路的远后备保护。

图1 主接线图注：

学号尾号为1、2、3的同学，用图中S

kmax =1010MVA，S

kmin

=510 MVA进行计算；

学号尾号为4、5、6的同学，用图中S

kmax =1100MVA，S

kmin

=520 MVA进行计算；

学号尾号为7、8、9、0的同学，用图中S

kmax =1110MVA，S

kmin

=550 MVA进行计

算。

三、时间、地点安排

14电气工程1、2、3班，分别在第15周、16、17周进行；教室由学院指定。

设计、答疑及答辩考核地点：某教室另行通知。

答辩考核时间在第二设计周最后一天进行。

四、设计要求

1、了解相关设计规程、规范。

2、理解设计任务书，原始设计资料，继电保护概述。

3、掌握以下设计内容及方法：各继电保护原理图设计，系统短路电流计算；继电保护装置整定计算；各种继电器选择。最后撰写设计报告，绘制工程图，验收考核。

4、有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、精益求精的学习态度。对有抄袭他人设计图纸（课程设计报告书）或找他人代画设计图纸、代做等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩，并根据学校有关规定给予处理。

5、敢于创新，勇于实践，注意培养创新意识和工程意识。

6、扎实掌握课程的基本理论和基本知识，概念清楚，设计计算正确，(设备或装置等)结构设计合理，实验数据可靠，软件程序运行良好，绘图符合标准，课程设计报告书撰写规范。

7、在设计周内完成所规定的设计任务，提交《课程设计报告书》一份，图

纸一张（A3号，CAD绘制）。

五、成绩评定

1、考核方式：考查

2、成绩评定：平时考核20%，答辩考核占40%，设计报告书占40%。

采用优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级评定。

六、参考文献

1.《工厂供电设计指导》，刘介才编，机械工业出版社出版，2014年。

2．《电力系统继电保护原理》，朱雪凌主编，中国电力出版社出版，2009年。

3．《电力系统继电保护》，张明君、王延平、梅彦平主编，人民邮电出版社出版，2012年。

4．《电力系统继电保护》，张保会、尹项根主编，中国电力出版社出版，2010年。

5．《供电系统继电保护》，李晶、路文梅主编，中国电力出版社出版，2008年。

6．《电力系统继电保护》，韩笑主编，机械工业出版社出版，2014年。

7.电力系统继电保护整定计算与应用实例，于立涛等，化学工业出版社。

8.电力设备选型手册（上、中、下），中国水利水电出版社。

9.电气工程电气设计手册电气二次部分，中国水利水电出版社。

摘要

继电保护是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过分析，找到符合电网要求的继电保护方案。继电保护技术的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。因此电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。要结合具体条件和要求，本设计从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施，突出重点，统筹兼顾，妥善处理，以达到保证电网安全经济运行的目的。在电力系统发生故障中，继电保护装置能够及时地将故障部分从系统中切除，从而保证电力设备安全和限制故障波及范围，最大限度地减少电力元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，从而满足电电力系统稳定性的要求，改善继电保护装置的性能，提高电力系统的安全水平。