电力系统继电保护课程设计---变压器的保护设计
(完整word版)电力系统继电保护课程设计1(word文档良心出品)
1 设计原始材料1.1 具体题目一台双绕组降压变压器的容量为20MV A，电压比为35±2×2.5%/6.6kV，Y，d11接线；采用BCH-2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：6.6kV外部短路的最大三相短路电流为10536A；35kV侧电流互感器变比为600/5，35kV侧电流互感器变比为1500/5；可靠系数取。
试对变压器进行相关保护的设计。
1.2 要完成的内容For personal use only in study and research; not for commercial use对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。
2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定）2.1 设计规程For personal use only in study and research; not for commercial use根据设计技术规范的规定，针对变压器的各种故障、不正常工作状态和变压器容量，应装设相应的保护装置。
(1)对800kV A以上的油侵式变压器：应装设瓦斯保护做为变压器内部故障的保护。
(2)对于变压器的引出线、套管和内部故障：①并联运行、容量为6300kV A及以上,单台运行、容量为10000kV A及以上的变压器，应装设纵差动保护。
②并联运行、容量为6300kV A及以下，单台运行、容量为10000kV A及以下的变压器，应装设电流速断保护。
2000kV A及以上的变压器，如果电流速断保护的灵敏度不能满足要求，应装设纵差动保护。
(3)对于由外部相同短路引起的遍野器过电流，应装设过电流保护。
如果灵敏度不能满足要求，可以装设低电压启动的过电流保护。
(4)对于一项接地故障，应装设零序电流保护。
(5)对于400kV A及以上的变压器，应根据其过负荷的能力，装设过负荷保护。
(6)对于过热应装设温度信号保护。
2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置电流纵差动保护不但能区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的优点。
35kv电网变压器继电保护课程设计
前言继电保护在发电、供电和用电中起着极为重要，是保证电网安全可靠运行和人们生产生活用电的关键。
它的设置、整定、维护和试验水平将直接影响供电的可靠性、质量及用电设备的安全。
继电保护装置是反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
即当电力系统中电气元件发生故障时，能自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，避免故障元件继续遭到破坏，使非故障元件迅速恢复正常运行。
继电保护装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
由于电子技术、计算机技术与通信技术的发展，使继电保护装置的各种性能有了很大的提高，更好的确保了电力系统的运行，保证了人们正常的生产生活。
可见，继电保护性能的好坏关系到了每一个人，不容忽视！中文摘要本次设计是为35kv电网变压器继电保护配置。
根据对继电保护装置的任务、原理及选择要求进行分析总结，选取气体保护,差动保护为主保护，线路电流速断保护和变压器的过负荷保护为后备保护。
对主保护及后备保护的保护原理进行了分析，以及对变压器发生故障时保护的动作情况进行了描述。
关键词：继电保护，瓦斯保护，差动保护，过负荷保护目录前言............................................................................................................................................... I V 中文摘要. (V)1继电保护详细内容................................................................................................................. - 1 -1.1 继电保护的任务.......................................................................................................... - 1 -1.2 对继电保护的基本要求.............................................................................................. - 1 -1.3 继电保护的基本原理.................................................................................................. - 1 -1.4 继电保护装置的分类.................................................................................................. - 3 -1.5 保护装置装设原则...................................................................................................... - 3 - 2变压器保护选定..................................................................................................................... - 5 -2.1选定继电保护方案....................................................................................................... - 5 -2.2 变压器保护的选定...................................................................................................... - 5 -2.2.1 变压器的瓦斯保护............................................................................................. - 5 -2.2.2 变压器气体保护（瓦斯保护）的原理及组成................................................. - 6 -2.2.3 气体保护的工作原理......................................................................................... - 7 -2.2.4瓦斯保护原理电路.............................................................................................. - 8 -2.2.5变压器瓦斯保护的范围...................................................................................... - 9 -2.2.6瓦斯继电器的整定.............................................................................................. - 9 -2.3 变压器的纵差动保护.................................................................................................. - 9 -2.3.1工作原理.............................................................................................................. - 9 -2.3.2差动保护的整定计算........................................................................................ - 12 -2.3.4 变压器的过负荷............................................................................................. - 13 - 3整定计算............................................................................................................................... - 15 -3.1 AB线路的三段式电流速断保护整定计算............................................................... - 15 -3.2变压器（容量为5.6MV A）的差动保护整定计算 .................................................. - 16 -3.3变压器的过负荷保护................................................................................................. - 17 - 结论.......................................................................................................................................... - 20 - 参考文献.................................................................................................................................. - 21 -1继电保护详细内容1.1 继电保护的任务电力系统动行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。
西南交大 继电保护 课程设计 教案
65
阻抗保护PT断线电流检测可靠系数
1.2
牵引负荷阻抗角(°)
36.87B相馈线保护
1978.171 馈线CT变比 80 2405.344 牵引变压器二次侧母线PT变比 275
牵引网末端最大短路电流(A)
最小运行方式牵引网近端15%处短路 电流(A) 最小运行方式牵引网末端短路电流 (A) 供电臂最大负荷电流(A) 牵引变压器二次侧母线最低工作电 压(V) 供电臂长度(KM) 牵引网单位阻抗电抗值(欧/千米)
低电压保护 设置目的： 防止在无负荷时电容和变压器同时投入； 在电源恢复时，仅电容器不在投入状态。 动作电压 一般按额定电压的50%-60%整定。 动作时限 大于牵引母线上所接馈线短路保护的最 长动作时延，取0.5-1s.
过电压保护 用于保护电容器的过电压、馈线母线 的过电压，受电容器设备谐波过负荷和电 动机车组的允许过电压两方面的限制。 动作电压 一般按额定电压的115%-120%整定。
电力系统继电保护原理
西南交通大学电气工程学院
课程设计
一、设计原始资料
基础数据
YN,d11牵引变压器保护（见表1） 并联电容补偿装置保护（见表2）
A相馈线保护(下行)（见表3）
B相馈线保护(下行)（见表4）
表1 YN,d11牵引变压器保护
变量名称 变压器一次侧最小三相短路电流(A) 变压器二次侧最小三相短路电流(A) 牵引网末端最小短路电流(A) 变压器最低母线电压(kV) 牵引变压器容量(MVA) 牵引变压器一次侧额定电流(A) 牵引变压器二次侧额定电流(A) 牵引变压器一次侧CT接线系数 牵引变压器二次侧CT接线系数 牵引变压器一次侧CT变比 牵引变压器二次侧CT变比 牵引变压器一次侧PT变比 牵引变压器二次侧PT变比 差流速断保护可靠系数 变量值 1775.89 1429.25 919.08 24 20 104.98 422.11 1.732 1 40 160 1100 275 1.2 变量名称 过电流保护可靠系数 低电压保护可靠系数 过电流保护返回系数 低电压保护返回系数 牵引变压器过负荷系数 牵引变压器一次侧母线电压(kV) 变压器中性点CT变比 过负荷保护可靠系数 二次谐波闭锁条件 重瓦斯保护(M/S) 主变过热(℃) 主变通风启动信号(℃) 主变通风停止信号(℃) 牵引变压器变比 变量值 1.2 1.2 0.95 1.05 1.5 110 32 1.45 0.18 0.6~1 75 55 45 4
继电保护-第章变压器保护
继电保护-第章变压器保护————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第七章变压器保护第一节概述一、电力变压器的故障和继电保护的设置变压器在电力系统中使用非常普遍而且占有十分重要的地位。
如果变压器发生故障和处于不正常运行状态，将会给系统运行和安全供电带来严重的后果，所以有必要根据变压器的电压等级、容量和重要成度装设专用的继电保护装置。
变压器可能发生的故障一般分为变压器箱体内部故障和箱体外部故障两大类。
箱体内部故障主要有：变压器绕组的相间短路、绕组内的层间或匝间短路，单相接地短路故障。
这些故障对供用电系统及其设备会产生很大的危害，短路电流产生的电弧会破坏绕组的绝缘，烧毁铁芯，电弧还会使绝缘材料和变压器油受热分解产生大量气体，可能导致密闭的变压器油箱因气体迅速膨胀而爆炸。
箱体外部故障主要是：引出线绝缘套管的故障，它可能引起引出线的相间短路或对变压器外壳的接地短路。
由于变压器的故障，危及供用电系统的安全运行和供电的可靠性，所以应装设动作于跳闸的继电保护装置。
变压器的不正常运行状态有：外部短路或过负荷所引起的绕组中过电流、油面降低，电压升高等。
长时间的不正常运行状态会使变压器的温度升高、绝缘老化、寿命缩短，甚至会引起故障，因此，应装设动作于信号或跳闸的继电保护装置：二、继电保护的设置根据以上情况分析，变压器一般应装设下列继电保护装置：（1）瓦斯保护。
变压器箱体内部故障的保护，即箱体内发生故障伴随油分解产生气体或变压器油面不论任何原因下降时，瓦斯保护动作。
轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于变压器的断路器跳闸。
瓦斯保护一般装设在容量为800千伏安及以上的变压器上。
（2）电流速断保护。
变压器套管处及变压器箱体内部故障的保护，即变压器发生故障引起绕组电流突然增大时，电流速断保护动作。
电流速断保护一般装设在容量为10000千伏安以下单台运行的变压器和容量在6300千伏安以下并列运行的变压器上，动作于变压器的断路器跳闸。
电力变压器继电保护设计方案
电力变压器继电保护设计方案电力变压器是电力系统中重要的设备之一，经常被用作输电和配电系统中的变换器。
由于电力变压器的故障会对整个电力系统产生严重影响，因此必须采取必要的保护措施，保障电力系统的稳定性和可靠性。
本文介绍电力变压器继电保护的设计方案，着重介绍继电保护原理和保护配置。
一、继电保护原理电力变压器继电保护一般采用电流互感器整流式保护。
电流互感器将变压器通路中的电流变为与它成比例的小电流，接入继电器中进行处理。
继电器通过比对电流大小和相位差等参数来判断电力变压器内部是否存在故障，如短路、接地等故障。
当发生故障时，继电器将发送开关信号给断路器，切断电力变压器的供电，保护电力系统的安全稳定运行。
二、保护配置电力变压器的保护配置根据其不同型号和规格有所不同，但通常包括以下保护。
1. 过流保护过流保护是电力变压器最基本的保护之一。
当电力变压器通路中的电流超出额定电流值时，其可能会引起故障，如短路和接地等。
过流保护采用不同的越限电流值来判断电力变压器是否发生故障。
过电压保护是指当电力变压器出现过电压时，通过继电器的动作来保护设备。
过电压保护通常采用电压比率继电器，对比变压器的一次和二次侧电压，当二次侧电压过高时，继电器动作，切断断路器，保护电力变压器及其周边设备。
3. 低压保护低压保护是用来检查电力变压器一次侧的电压是否低于额定电压的保护措施。
当电力变压器一次侧电压低于设定值，继电器将会动作，发送开关信号，使断路器切断供电。
4. 短路保护5. 零序保护零序保护是用来检测电力变压器周边设备的相对接地。
当电力变压器周边设备出现接地故障时，电流会通过地线回到中性点，形成零序电流。
零序保护采用电流互感器接入继电器，当检测到零序电流超过设定值时，继电器将动作，切断电力变压器供电，以保护电力系统的稳定性。
三、总结电力变压器是电力系统中最核心的设备之一，其保护显得尤为重要。
电力变压器继电保护采用电流互感器整流式保护，采用过流、过电压、低压、短路、零序保护等多种方式，以确保电力系统的安全稳定运行。
电力系统继电保护课程设计
电力系统继电保护课程设计1、主变保护：变压器纵联差动保护纵连差动保护原理：差动保护是一种依据被保护电气设备进出线两端电流差值的变化所构成的对电气设备的保护装置，一般可分为纵联差动保护和横联差动保护。
动作特性：只在保护区内短路时才动作，不存在与系统中相邻元件的保护的选择性配合问题，因而可以切除保护区内的任何一点短路事故。
整定计算;电流互感器的变比选择14.33511021===T T T n n n 48.105.1011031'===T T T n n n 考虑到不平衡电流等的影响，为增加可靠性可以采取以下措施：可以让电流互感器的变比大一点；在差动回路中接入具有饱和特性的中间变流器的方法；采用相同的互感器等。
原理图：电力系统继电保护（第二版）张保会167页2、110KV 母线的保护：完全电流母线差动保护母线保护的的原则：1、在110kv 及以上的双母线和分段母线上，为保证有选择性的切除任一组（或段)母线上发生的故障，而另一组（或段）无故障的的母线仍能继续运行，应装设专用的母线保护。
2、110kv 及以上的单母线，重要发电厂的35kv 母线或高压侧为110kv 及以上的重要降压变电所的35kv 母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。
完全电流母线差动保护的原理接线图：电力系统继电保护（第二版）张保会228页。
整定计算：TA MAX K REL SET R N I K I .1.1.0×=TAMAX L RSET N I KRELI .2×=KA I MAX L 235.011085.022.=÷=TATA SET N N I /282.0/2.1235.0=×=∴3、35KV 出线的保护配置：零序电流速段保护原因：对于35kv 出线处的保护，在出口处如果发生三相短路时，保护可能会出现死区。
零序电流保护的特点在于保护不存在死区，零序阻抗大，保护灵敏性高；除此之外受运行方式的影响较小。
继电保护课程设计--变压器后备保护---过流保护设计
(8)参考资料
2、指导教师提供的电网及本电站的技术资料（作为附录）
主要参考文献和外文翻译文件（由指导教师选定）：
1、贺家李等.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社.1994,10
2、张志竞,黄玉铮.电力系统继电保护原理与运行分析(上册)[M].北京:水利电力出版社.1995,11
根据需要共设7个短路点d1~d7，具体位置如下图所示：
②针对所计算的地区电网在最大及最小运行方式下的支路及节点进行编号，形成最大及最小网络拓扑图（由于复合电压启动的过流保护在校验灵敏度时需要计算最小短路电流和最大残余电压，因此要分别考虑最大和最小运行方式。最小运行方式仅仅考虑电源的最小方式，不考虑电网中环网断开的情况）
继电保护课程设计--变压器后备保护---过流保护设计
CHANGSHAUNIVERSITYOF SCIENCE & TECHNOLOGY
课程设计（论文）
（课程：继电保护原理）
题目：变压器后备保护---过流保护设计
（第4组）
学生姓名：李群
学号：201082250510
班级:电气1005班
专业：电气工程及其自动化
节点编号顺序：先短路节点，后其它节点，所有电源节点作为参考节点0；支路编号顺序：先电源支路(水电,火电,有限系统,无限系统)，后其它支路。（所有短路点皆为节点，除此以外若任一短路点短路时，某点将出现短路电流分支，则该点也为节点；任一短路点短路时都不会流过短路电流的支路可不编入网络拓扑图，例如负荷支路）。
从工程需要出发，对系统最大及最小运行方式下的三相短路、两相短路进行计算，计算出短路发生后0s和4s各支路的短路电流和母线残余电压（有名值为归算到短路点电压等级下的数据，短路电流数值为三相中最大短路电流值）。整定计算中，所有主保护皆采用0s的短路计算结果；所有的后备保护皆采用4s的短路计算结果。短路计算参数输入时，各等级电压值按平均电压输入（例如110kV等级输入115kV，10kV等级输入10.5kV，6kV等级输入6.3kV）；发电电源的负序参数若未给出，输入时可按正序参数输入。
电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文
电力变压器继电保护设计(设计) 学位论文无需修改。
正文电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件。
为了保证供电的可靠性和系统正常运行，必须根据其容量的大小、电压的高低和重要程度设置相应的继电保护装置。
本设计结合电力变压器运行中的故障，分析了电力变压器纵联差动保护、瓦斯保护及过电流保护等继电保护装置的配置原则和设计方案。
电力变压器的纵联差动保护是一种常见的继电保护装置。
其基本原理是将变压器的高压侧和低压侧的电流进行比较，当两侧电流差值超过设定值时，继电器动作，切断变压器的电源，从而保护变压器。
在配置纵联差动保护时，应根据变压器的容量和结构特点确定保护区域和保护范围，同时还要考虑保护装置的灵敏度和可靠性。
瓦斯保护是针对油浸式变压器的一种继电保护装置。
其原理是通过检测变压器油中的瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过设定值时，继电器动作，切断变压器的电源，从而避免变压器发生火灾或爆炸。
在配置瓦斯保护时，应根据变压器的容量和使用环境确定瓦斯浓度的警戒值和动作值，以保证保护装置的准确性和可靠性。
过电流保护是一种常见的继电保护装置，可以用于保护电力变压器和电力系统中其他设备。
其原理是通过检测电流的大小和时间，当电流超过设定值和时间时，继电器动作，切断电源，从而保护设备。
在配置过电流保护时，应根据设备的额定电流和使用环境确定保护装置的额定电流和动作时间，以保证保护装置的准确性和可靠性。
综上所述，电力变压器的继电保护装置是保障电力系统正常运行的重要组成部分，应根据变压器的特点和使用环境选择合适的保护装置，并合理配置，以保证电力系统的安全稳定运行。
1.概述本文将介绍电力变压器的基本概念、故障和不正常运行状态以及保护配置。
同时，本文还将详细介绍___电力变压器继电保护的设计。
1.1 变压器的基本概念变压器是电力系统中常见的一种电气设备，用于改变交流电的电压等级。
变压器的基本原理是利用电磁感应的原理，通过电磁感应作用将电压从一个电路传递到另一个电路中。
河南理工继电保护课程设计
河南理工大学电气工程及其自动化专业《继电保护课程设计》报告（2016 ——2017 学年第二学期）姓名：专业班级：电气本1603学号：河南理工大学电力系课程设计任务：根据以上资料，对本变电站进行保护配置与整定计算。
1课程设计的目的（1）加深课堂理论的学习和理解；（2）得到一定的工程实践锻炼；（3）获得将基础理论知识与具体工程实例相结合，从而解决实际问题的能力。
2保护配置分析2.1变压器保护配置分析电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，它的安全运行是电力系统稳定运行的必要条件。
由于大同量的电力变压器是十分昂贵的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度来考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
变压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外故障两种。
油箱内故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧毁等。
对于变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为油箱内部发生故障所产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而可能引起爆炸，因此这些故障应该尽快加以切除。
油箱外的故障，主要是套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。
上述接地短路均是对中性点直接接地的电力网的一侧而言。
变压器的不正常工作状态主要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流，外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷产国额定容量引起的过负荷，以及由于漏油等原因而引起的油面降低。
此外，对于大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁芯的饱和磁通密度，因此在过电压或者低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障。
对于上述故障和异常工作状态及容量等级和重要程度，根据《规程》的规定，变压器应装设相应保护装置。
2.1.1变压器保护配置原则（1）电压在 10kV 以上、容量在 10MVA 及以上的变压器，采用纵差保护。
对于电压为 10kV 的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护。
变压器保护课程设计
变压器保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解变压器的构造、工作原理及其在电力系统中的作用。
2. 学生能够掌握变压器保护的必要性和基本方法。
3. 学生能够描述常见变压器故障类型及其影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析变压器保护电路的原理和操作步骤。
2. 学生能够设计简单的变压器保护电路，并进行模拟测试。
3. 学生能够运用专业软件或工具进行变压器保护参数的设置和调整。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统设备的责任心和保护意识，增强对变压器保护重要性的认识。
2. 培养学生团队合作精神和解决问题的能力，激发学生对电力工程领域的兴趣。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，使其具备持续学习和自我提升的能力。
课程性质分析：本课程属于电力工程领域，侧重于变压器保护知识的传授和实践操作技能的培养。
课程内容紧密结合教材，注重理论联系实际。
学生特点分析：高二年级学生具备一定的物理和电学基础，对电力系统有一定了解，具有较强的学习能力和动手操作兴趣。
教学要求：1. 结合教材内容，深入浅出地讲解变压器保护知识。
2. 采用案例教学和实验操作相结合的方法，提高学生的实践能力。
3. 注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神，提高课程学习效果。
二、教学内容1. 变压器基础理论：- 变压器的工作原理与构造- 变压器的额定参数及性能指标- 变压器在电力系统中的应用2. 变压器保护原理：- 变压器保护的意义与分类- 常见变压器故障类型及保护方法- 变压器保护装置的原理与功能3. 变压器保护电路设计：- 保护电路的基本构成与工作原理- 保护参数的整定与计算方法- 实际操作：设计简单的变压器保护电路4. 变压器保护案例分析：- 常见变压器故障案例分析- 变压器保护设备的选型与应用- 变压器保护在实际工程中的应用案例5. 教学实践与拓展：- 变压器保护实验操作- 专业软件在变压器保护参数设置中的应用- 变压器保护新技术与发展趋势探讨教学内容安排与进度：1. 第一周：变压器基础理论2. 第二周：变压器保护原理3. 第三周：变压器保护电路设计4. 第四周：变压器保护案例分析与实践操作5. 第五周：教学实践与拓展教材章节关联：《电力系统继电保护》第四章：变压器保护《电气设备运行与维护》第五章：变压器的运行与保护教学内容科学性和系统性：本教学内容紧密围绕课程目标，按照从基础理论到实践应用的顺序，使学生逐步掌握变压器保护的知识和技能。
变压器继电保护方案
变压器继电保护设计方案1.总降压变电站主结线确实定2. 1.1 主结线定义3.总降压变电站的电气主结线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线及电缆等电气设备，按一定顺序连接组成的电路。
4. 1.2主结线根本要求5.对电气主结线的根本要：6.①根据用电负荷的要求，保证供电的可靠性。
7.②电气主结线应具有一定的运用灵活性。
8.③结线简单，运行方便。
9.④在保证平安可靠供电的根底上，力求投资少，年运行费用低。
10. 1.3 主结线方案确定11.根据系统电源情况，供电电压有两个方案[2]。
12.方案1：工作电源与备用电源均用35KV电压，在这个方案中，工厂总降压变电站采用桥式接线。
13.方案2：工作电源采用35KV电压，工厂总降压变电站选用一台主变压器，构成线路-变压器单元结线，备用电源采用10KV电压。
14. 1.4主结线特点15.为了保证一级负荷的正常供电，决定总降压变电站采用单母线分段主结线方式。
16.该主结线的主要特点如下：17.总降压变电站设一台5000kV·A、35/10kV的降压变压器，变压器与35kV架空线路结成线路—变压器组单元结线。
在变压器高压侧安装少油式断路器，以便于变电站的控制、运行和维修。
18.总降压变电站的10kV侧采用单母线分段接线，用10kV少油式断路器将母线分成两段。
19.主变压器低压侧用少油式断路器接到10kV母线的一个分段上；10kV的备用线路也经少油式断路器接到10kV母线的另一分段上。
20.各车间的一级负荷都由两段母线供电，以保证供电的可靠性。
21.根据规定，备用电源只有在主电源停止运行及主变压器故障或检修时才能投3所示。
入。
因此备用电源进线开关在正常时是断开的，而10KV母线的分段断路器在正常时是闭合的。
6.在10kV母线侧，工作电源与备用电源之间设有备用电源自动投入装置(APD〕，当工作电源因故障而断开时，备用电源会立即投入。
当主电源发生故障时，变电站的操作电源来自备用电源断路器前的所用电变压器。
课程设计报告书---电力系统继电保护课程设计
课程设计报告书---电力系统继电保护课程设计目录电力系统继电保护课程设计 (1)一、题目要求 (1)二、设计方案 (6)三、短路点短路电流计算 (11)四、整定计算 (13)五、继电器选型 (20)六、总结 (22)参考文献 (23)电力系统继电保护课程设计一、题目要求1.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及相邻线路为对象，主要完成继电保护概述、主变压器及线路继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、绘保护配置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。
2.设计内容2.1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，线路保护方案的确定。
（3）短路电流计算。
（4）继电保护装置整定计算。
（5）各种保护装置的选择。
2.2原始数据某变电所电气主接线如图1所示，两台变压器均为双绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数如下：S N=63MVA；电压为110±8×1．25％／38.5 kV；接线为Y N/d11（Y0/Δ-11）；短路电压U k（%）=10.5。
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。
2.3设计任务图1 主接线图结合系统主接线图，要考虑L1L2两条110kV高压线路既可以并联运行也可以单独运行。
针对某一主变压器及相邻线路的继电保护进行设计，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。
已知条件如下：（1）变压器35kV母线母线单电源辐射形线路L3L4的保护方案拟定为三段式电流保护，保护采用两相星形接线，L5L6馈出线定时限过流保护最大的时限为1.5s，线路L3L4的正常最大负荷电流为450A，（2）L1L2各线路均装设距离保护，试对其相间短路保护I,II,III段进行整定计算，即求各段动作阻抗Z OP I,Z OP II,Z OP III和动作时限t1I、t1II、t1III,并校验其灵敏度,线路L1L2的最大负荷电流为变压器额定电流的2倍，功率因数cosϕ=0.9,各线路每千米阻抗Z1=0.4Ω,阻抗角ϕL=700,电动机自启动系数K SS=1.5，继电器的返回系数Kre=1.2,并设Krel`=0.85, Krel``=0.8, Krel```=1.2,距离III段采用方向阻抗继电器，（3）变压器主保护采用能保护整个变压器的无时限纵差保护，变压器的后备保护作为线路的远后备保护。
电力变压器继电保护课程设计
电力变压器继电保护课程设计课程设计：电力变压器继电保护一、课程目标：1. 掌握电力变压器的工作原理和基本参数；2. 了解变压器继电保护的基本原理和常用继电器；3. 学习电力变压器继电保护的主要故障类型和诊断方法；4. 掌握继电保护装置的选型原则和调试方法；5. 培养学生分析和解决电力变压器继电保护问题的能力。
二、教学内容：1. 电力变压器的工作原理和基本参数- 变压器的构造和工作原理- 变压器的额定容量、额定电压和额定频率- 变压器的损耗和效率2. 变压器继电保护的基本原理和常用继电器- 继电保护的概念和作用- 变压器继电保护的基本原理- 变压器继电保护常用继电器的工作原理和特点3. 变压器继电保护的主要故障类型和诊断方法- 变压器的主要故障类型（短路、过热、绕组间短路等）- 变压器继电保护的故障诊断方法（差动保护、过流保护、温度保护等）4. 继电保护装置的选型原则和调试方法- 继电保护装置的选型原则和技术要求- 继电保护装置的调试方法和注意事项- 继电保护装置的联动及协调5. 电力变压器继电保护实际应用案例分析- 分析实际工程项目中的电力变压器继电保护方案- 探讨不同继电保护方案的优缺点- 讨论电力变压器继电保护实际应用中的常见问题和解决方法三、教学方法：1. 理论讲授：通过课堂讲解，介绍电力变压器的基本原理、继电保护的概念和原理等内容；2. 实验演示：进行电力变压器继电保护装置的实验演示，模拟实际工程中的继电保护调试过程；3. 讨论交流：通过案例分析和讨论，引导学生深入了解电力变压器继电保护的实际应用和问题解决方法；4. 实践操作：组织学生参与继电保护装置的调试和实际工程项目的继电保护方案设计。
四、教学评价：1. 平时表现：参与课堂讨论、实验操作，积极与教师和同学交流；2. 实验报告：完成实验演示或实际工程项目的继电保护方案设计，并撰写报告；3. 课堂测试：进行课堂知识点的考核，包括选择题、填空题等；4. 课程总结：组织学生针对课程内容进行总结和反思，提出建议和改进建议。
电力系统继电保护第9章 变压器保护
第9章 变压器保护
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瓦斯保护的主要优点是结构简单，灵敏性高， 能反应变压器油箱内的各种故障。特别是能反应 轻微匝间短路。它也是油箱漏油或绕组、铁芯烧 损的唯一保护。
瓦斯保护不能反应变压器套管和引出线的故 障，需与纵差动保护一起作为变压器的主保护。
I&AY1
KD1 KD2 KD3
a
b
c
第9章 变压器保护
一次电流 I&A1、I&B1、I&C1 二次电流I&A2、I&B2、I&C2
外转角接线
15 2020/6/18
Y侧
I&CY1
I&AY1 I&BY1
I&AY2－I&BY2 I&AY2
I&CY2
I&BY2－I&CY2 I&BY2
I&A1
△侧
不同相
技术措施
比率制动 相位补偿
系数补偿 （平衡线圈）
1 整定计算考虑
KST 10 0 0 Ik.max KST 10 0 0 IL.max
0.05
Iunb.max fIk.max
Iunb.max UIk.max范围一半
二次谐波 平衡线圈匝数必须为整数引起 间断角 的误差，微机保护可不考虑
前Y侧电流300，形成不平衡电流。 对策：相位补偿 将变压器各侧二次电流调整为同相 方法1.“外转角” 在保护外将相位补偿过来 变压器Y侧电流互感器的二次绕组接成三角形， d侧的三个电流互感器接成星形。
第9章 变压器保护
14 2020/6/18
电力变压器继电保护课程设计
电力变压器继电保护课程设计标题：电力变压器继电保护课程设计：深度解析与实践摘要：本文将深入探讨电力变压器继电保护的重要性和设计要点。
通过分析该课程设计的深度和广度，以及借助实际案例的讲解，读者将获得对该主题的全面理解，并能够应用所学知识于实践中。
引言：电力变压器是电力系统中不可或缺的设备之一，其稳定运行对电网的供电质量起着至关重要的作用。
变压器继电保护则是保护变压器免受故障和异常工况的影响，保障变压器的正常运行。
本课程设计旨在深入学习电力变压器继电保护的原理、方法和实践技巧，提供学习者全面的知识背景和实际操作经验。
一、电力变压器继电保护的重要性1.1 变压器的作用与运行原理1.2 故障对变压器的影响及保护的必要性1.3 电力变压器继电保护的分类和作用二、电力变压器继电保护课程设计的内容和目标2.1 课程设计的主题和目标2.2 课程设计的深度和广度要求三、电力变压器继电保护课程设计的深度分析3.1 常见的变压器故障与保护方案3.1.1 短路故障和阻抗保护3.1.2 过载故障和热保护3.1.3 油温和油位故障及相关保护装置3.2 保护装置的选型与设置3.2.1 主保护与备用保护3.2.2 保护装置的参数设置与校验3.3 保护方案的可靠性与经济性权衡四、电力变压器继电保护课程设计的广度拓展4.1 变压器继电保护的发展趋势4.2 典型变压器故障案例分析4.3 变压器继电保护的实际操作经验分享五、电力变压器继电保护课程设计的总结与回顾5.1 知识的总结与巩固5.2 实践的反思与应用5.3 对电力变压器继电保护的未来展望结论：通过本课程设计的学习和实践，读者将掌握电力变压器继电保护的原理和设计要点，能够独立进行变压器继电保护的设计与分析。
学习者还能了解到电力变压器继电保护领域的最新发展趋势，并通过案例分析深入理解其在实际应用中的重要性。
希望本课程设计能为读者提供全面、深刻且灵活的电力变压器继电保护知识，使其在工程实践中能够运用自如，提高工作效率，确保电力系统的稳定运行。
电力系统继电保护课程设计
目录前言 (2)1.设计原始资料 (3)1.1 具体题目...........................................................................................................1.2 完成内容...........................................................................................................2.分析课题设计内容 (3)2.1保护配置............................................................................................................3.保护配合的整定 (4)3.1 线路L1距离保护的整定与校验 (4)3.1.1线路L1距离保护第Ⅰ段整定 (4)3.1.2线路L1距离保护第Ⅱ段整定 (5)3.1.3线路L1距离保护第Ⅲ段整定 (6)3.2 线路L2距离保护的整定与校验 (6)3.2.1线路L2距离保护第Ⅰ段整定 (6)3.2.2线路L2距离保护第Ⅱ段整定 (6)3.2.3线路L2距离保护第Ⅲ段整定 (7)3.3 线路L3距离保护的整定与校验 (8)3.3.1线路L3距离保护第Ⅰ段整定 (8)3.3.2线路L3距离保护第Ⅱ段整定 (8)3.3.3线路L3距离保护第Ⅲ段整定 (9)总结 (11)1设计原始资料1.1具体题目如下图所示网络，系统参数为：E 115/ϕ=，Ω=151G Z ，Ω=102G Z , Ω=103G Z ,12L = L =60km ，km L 403= ，B-C L =50km ，C-D L =30km ，D-E L =20km 线路阻抗为0.4Ω/km ,85.0'=rel K ， 8.0''=rel K ，2.1=re K 15.1'''=kB-C.max I =300A 、C-D.max I =200A 、D-E.max I =150A ，5.1=ms KAB试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
大型发电机—变压器组的继电保护设计课程设计
电力系统继电保护课程设计题目大型发电机—变压器组地继电保护设计姓名：所在学院：工学院电气与电子工程系所学专业：电气工程及其自动化班级：电气工程班学号：指导教师：完成时间：2015-7-31继电保护课程设计要求继电保护课程设计是学生在学完继电保护课程之后地实践性教案环节，是学生运用所学专业知识对实际问题进行设计（研究）地综合性训练，通过课程设计可以培养学生运用所学知识解决实际问题地能力和创新精神，培养工程观念，以便更好地适应工作需要.一、基本情况学时：1周学分：1学分适应班级：电气工程1204二、课程设计地目地要求1、熟悉国家能源开发地策略和有关技术规程、规定.2、巩固和充实所学专业知识，能做到灵活运用，解决实际问题.3、工程绘图、编写工程技术文件等相关设计任务.4、培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研地工作作风，锻炼学生自主学习地能力、独立工作地能力.5、培养学生创新精神，创新精神和科学态度相结合，设计构思、方案确定，尽量运用新技术新理论，设计内容有一定地新颖性.利用计算机绘图.三、课程设计地依据课程设计应根据“设计任务书”和国家有关政策以及有关技术规程、规定进行.四、进度安排课程设计共安排1周，具体时间分配如下：原始资料分析半天确定保护方案半天电流互感器地选择半天根据原始资料进行保护地整定计算 2天画出保护地原理图和展开图 1天撰写设计说明书半天五、考核方法课程设计地考核方式为考查.出勤10%，过程考核20%，说明书质量70%.90~100分优秀80~89分良好70~79分中等60~69分及格60分以下不合格六、设计成品设计说明书一份（含计算），0.3万字以上，格式符合要求，图形和符号符合标准，A4纸打印，装订成册，设计说明书内容应包括：封面继电保护课程设计要求设计任务书摘要目录正文第一章绪论1.1继电保护国内外现状及发展趋势1.2 对原始资料地分析第二章对继电保护地基本要求第三章发电机常见故障和继电保护配置第四章发电机继电保护整定计算, 原理图第五章电流互感器地选择，继电器选择.总结参考文献附录：继电保护展开图课程设计任务书一、题目31.5MV A 三绕组电力变压器继电保护设计二、原始资料1.变电所电气主接线图2.技术数据（1）110KV 母线短路容量MVA S k 1000max = MVA S k 500min =⋅（2）变压器参数1T ，2T ：MVA S N 5.31=.电压为110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕11kv ，联结组110D y YN ， 5.10%=高中K U % ，17%=高中K U %，5.6%=中低K U %（3）线路参数0.4Ω／km（4）中性点接地方式T 1，T 2同时运行，110KV 侧地中性点只有一台直接接地；只有一台运行，运行变必须直接接地.三、设计内容（1）短路电流计算（2）变压器保护地增益（3）保护装置地整定计算（4）绘出变压器保护装置原理展开图摘要现今我国大容量发电厂不断增多，它们在电力系统中地位更显重要.因此我们应对电厂配置可靠性、灵敏性、选择性和速动性都很好地保护装置.为实现配置方案地优化，还应充分考虑到大型发电厂地特点.本次设计选择了大型发电机—变压器组地继电保护设计，介绍了现代继电保护地现状和发展趋势.为保证整个电力系统地安全经济运行，我们应对电厂配置可靠性、灵敏性、选择性和速动性都很好地保护装置.本次设计地题目是《大型发电机-变压器组继电保护设计》其主要内容包括大型发电机和变压器地故障、异常运行及其保护方式地阐述.进行了短路电流地整定计算，计算并画出了等值电抗图，对主变压器和发电机选择了纵联差动保护，以及选择了继电器地型号和电流互感器地型号，发电机纵联差动保护选择了BCD-25型差动继电器，主变压器继电保护选择BCD-24型差动继电器，电流互感器选择型号LMC-10，并且主要叙述了发电机-变压器组配置地部分保护地原理和相应地逻辑框图.关键词继电保护发电机变压器组目录第1章绪论 (1)1.1继电保护国内外现状及发展趋势 (1)1.2 对原始资料地分析 (1)第2章对继电保护地基本要求 (2)第3章发电机常见故障和继电保护配置 (3)第4章发电机继电保护整定计算, 原理图 (3)4.1参数计算 (4)4.2 保护地配置 (5)4.3各保护装置地整定计算 (6)第5章电流互感器和继电器地选择 (12)5.1 电流互感器地选择 (13)5.2 继电器地选择 (13)总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)第一章绪论1.1继电保护国内外现状及发展趋势随着电力工业地迅速发展，我国发电机、变压器单机容量不断增大，600MW 地机组已比较普遍，1000MW 地机组也在不断增多.特别是国内大型发电工程（三峡、二滩、龙滩、秦山二期、岭澳二期等）均已完成设计并已经或即将投入运行.电力系统正朝着“大机组、超高压、大电网”地方向发展.与此同时继电保护技术亦不断进步.现今，国内外继电保护技术发展地趋势为：计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量、数据通信一体化1.2 对原始资料地分析（1）系统电抗0348.0=s X（2）变压器参数1T ,2T :N S =360MV A,变比为kV /%5.22242⨯±,%k U =14，联接组YNd11.4T ,5T :N S =40MV A,变比为kV 3.6/%5.2220⨯±,15%.=∏-I k U ,联接组Dd10d103T :N S =40MV A,变比为kV 3.6/%4.186230⨯±,=∏-I %.k U 18，联接组YNd11d11 （3）发电机参数1G ,2G :N P =300MW.N U =20Kv,N I =10189A,ϕcos =0.85,d X =182.2%,%9.22'=d X ,%5.23"=d X ,2X =23.39%.在短路电流计算地基础上，发电机采用BCD —25型继电器、主变压器采用BCD —24型差动继电器、发电机—变压器组采用BCD —24型差动继电器、定子绕组单相接地保护采用BD —10型、定子绕组匝间短路保护采用BL Y —2型零序电压继电器.第二章 对继电保护地基本要求可靠性:指保护该动作时动作，不该动作时不动作.确保切除地是故障设备或线路.选择性：指首先由故障设备或线路本身地保护切除故障，当故障设备或线路本身地保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路地保护或断路器失灵保护切除故障.避免大面积停电.灵敏性：指在设备或线路地被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要地灵敏系数.保证有故障就切除.速动性：指保护装置应能尽快地切除短路故障.其目地是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路地损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入地效果等.电力系统地飞速发展，对继电保护不断提出了 新地要求，电子技术、计算机技术与通信技术地飞速发展，又为继电保护技术不断地注入了新地活力.在设计、结构和工艺方面，大型发电机组不同于中小型机组地地方有：（1）大容量机组地体积不随容量成比例增大，即有效材料利用率高，但却直接影响了机组地惯性常数明显降低，使发电机容易失步，因此很有必要装设失步保护[4].（2）发电机热容量与铜损、铁损之比明显下降，使定子绕组及转子表面过负荷能力降低，为了确保大型发电机组在安全运行条件下充分发挥过负荷地能力，应装设具有反时限特性地过负荷保护及过电流保护.（3）电机参数k X 、kX '、k X ''增大.由于k X 增大，发电机由满载突然甩负荷引起地过电压就较严重.（4）由于大型机组地材料利用率高，就必须采用复杂地冷却方式，故障几率增加.单机容量地增大，汽轮发电机轴向长度与直径之比明显加大，从而使机组振荡加剧，匝间绝缘磨损加快，有时候可能引起冷却系统故障.第三章发电机常见故障和继电保护配置发电机地安全运行对保证电力系统地正常工作和电能质量起着决定性地作用.同时发电机本身也是一个十分贵重地电气元件，因此，应该针对各种不同地故障和不正常运行状态，装设性能完善地继电保护装置.发电机地故障类型主要有：定子绕组相间短路；定子绕组一相地匝间短路；定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地；转子励磁回路励磁电流消失.发电机地不正常运行状态主要有：由于外部短路引起地定子绕组过流；由于负荷超过发电机额定容量而引起地三相对称过负荷；由外部不对称短路或不对称负荷而引起地发电机负序过电流和过负荷；由于突然甩负荷而引起地定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起地转子绕组过负荷，由于汽轮机主汽门突然关闭而引起地发电机逆功率等.大型机组地保护装置可以分为短路保护和异常运行保护两类.短路保护，用以反应被保护区域内发生地各种类型地短路故障，这些故障将造成机组地直接破坏.因此，这类保护很重要，所以为防止保护装置或断路器拒动，又有主保护和后备保护之分.异常运行保护，用以反应各种可能给机组造成危害地异常工况，但这些工况不会或不能很快造成机组地直接破坏.这类保护装置，一般都装设一套专用地继电器，不设后备保护.发电机-变压器组地保护与发电机、变压器单独工作时地保护类型选择基本相同.但其保护对象，除了发电机、变压器之外，还包括高压厂用变压器、励磁变压器等厂用分支.第四章发电机继电保护整定计算, 原理图4.1参数计算1、计算发电机及主变压器地额定电流 （1）发电机G1、G2地额定电流1018985.0203300cos 3=⨯⨯==ϕNG NG NG U S I (A)（2）主变压器T1、T2地额定电流低压侧： )(1039220336000032.1.A U S I NT NT NT =⨯==高压侧：)(9.858242336031.2.A U S I NT NT NT =⨯==（3）厂用变压器T3地额定电流高压侧： )(4.100310402.31.A U I NT NT =⨯=低压侧： )(7.36653.63104032.A I NT =⨯⨯=2、等值电路地等值阻抗地计算图4.1等效阻抗（1）选取基准值，计算基准电抗标幺值.基准容量MVA S d 100=,基准电压,2301kV U d =;3.6,2032kV U kV U d d ==基准电流).(164.93.63100),(887.2203100),(25.02303100321kV I kA I kA I d d d =⨯==⨯==⨯=变压器电抗375.0401001001545.040100100180397.035310010014100%54321=⨯===⨯==⨯===T T T NT d k T T X X X S S U X X发电机电抗0666.09.3521001005.23''''2''1=⨯===NG d dG G S S X X X （2）选择短路计算点，计算各短路电流值.1k 点：374.085.0100300)0397.00666.0(*=⨯+=c X查0=t s 曲线得：8.2*=z IkA I zj 886.085.02303300=⨯⨯=kA I k 48.2886.08.21=⨯=2k 点： 85.01003000666.0*⨯=c X =0.234查s t 0=曲线得：3.4*=z IkA I zj 1085.0203300=⨯⨯=kA I k 43103.42=⨯=4.2 保护地配置发电机—变压器组继电保护地总配置见表表4.1 发电机—变压器组继电保护地总配置序号 保护名称所选择地保护装置型号1 发动机纵联差动保护 BCD-25 主变压器地纵联差动保护3 发电机——变压器组地纵联差动保护BCD-24 4 定子绕组接电保护 BCD-10 5 定子绕组匝间保护BL Y-26 失磁保护 BZ-9,BY-25,BFL-8,BB-67 过励磁保护 BGC-3 8 过电压保护 BY-8 9 逆功率保护 BG-3 10 对称过负荷保护 BL-24 11 不对称过负荷保护BFL-9 12 阻抗保护 BZ-33 13 主变压器零序保护 BL-52 14 非全相保护 BFL-9 15 主变压器瓦斯保护 Q.J-80 16 断路器失灵保护 BL-17/8 17 发电机断水保护 BS-7A 18转子一点接地保护BD-134.3各保护装置地整定计算1、发电机采用BCD-25型差动继电器构成纵联差动保护（1）继电器最小动作电流地整定，即)(3587.0)5/12000/(101891.05.03.13.1/.A K I K K K K I TA NG err st np rel r op =⨯⨯⨯⨯==继电器动作电流档有0.5、1.0、1.5A 等，取I A A I r op 3587.05.0.>=（2）制动特性拐点取纵坐标0.5A ，横坐标为10189/2400=4.2454（A ）.（3）制动系数地选择.外部故障时流过制动回路地电流为,/max .max ..TA k r res K I I =外部故障时流过差动回路地电流为TA k err st np rel K I K K K K I /max .op.r.max =,则制动系数为085.01.05.03.13.1max..max ..max .=⨯⨯⨯===err st np rel k res r op res K K K K I I K继电器地制动系数整定范围有0.2、0.35、0.6，实取085.02.0>=res K （4）制动绕组地接法.两个制动绕组非别接于两差动臂中.（5）灵敏系数校验.按发电机独立运行时出口两相短路时校验.A I k 43)3(min .2=，)(238.3743866.023)3(min .)2(min .kA I I k k =⨯==,通过差动回路电流为37238/2400=15.51（A ）,同时此电流通过制动绕组为其一半，即)(7.751.155.0.A I r res =⨯=由制动特性曲线可计算对应A I res 67.6=时地动作电流为)(19.12.0)2.47.7(5.0.A I r op =+-+=则22.1119.1/34.13min .>==s K ，满足灵敏性要求.图4.2 发电机纵差保护制动特性曲线发电机纵差保护原理：发电机纵联差动保护地基本原理是比较发电机两侧地电流幅值大小和相位，它反映发电机及其引出线地相间短路故障.将发电机两侧电流比和型号相同地电流互感器二次侧同极性连接，差动继电器KD 与二次绕组并联.保护采用三相式接线.由于装在发电机中性点侧地电流互感器受发电机运转时地振动影响，接线端子容易松动而造成二次回路断线.因此在差动回路中线上装设断线监视电流继电器KA ，当任何一相电流互感器贿赂断线时，它都能运动，经过时间继电器KT 延时发出信号.为使差动保护范围包括发电机引出线（或电缆）在内.所使用地电流互感器应装设在靠近断路器地地方.图4.3 具有断线监视装置地发电机纵差保护原理接线图2.主变压器采用BCD-24型差动继电器构成纵联差动保护地整定计算 （1）计算基本参数，并将及计算结果列入表表4.2纵联差动保护地整定计算额定电压（kv ） 24220电流互感器接线方式 ∆Y一次额定电流（A ） 858.910392电流互感器变比 2505/1250= 24005/12000=自藕变流器变比 1.3741 自藕变流器一次侧端子 1—13 自藕变流器型式 选FY-1 自藕变流器二次侧端子1—5由表可知，要变压器纵差保护差动回路地电流正常运行时为零，则自藕变流器地变比应选为374.13303.4/9504.5=，但实际选取地变比为394.15/97.6=，这样变压器高压侧地二次计算电流为2686.4394.1/9504.5==set I （A ）相对误差05.00142.03303.42686.43303.4<=-=∆m ，m ∆是一个很小地数值，满足要求.(2) 最小动作电流地整定.按在最大负荷条件下差动回路不平衡，即0932.13304.4)0142.005.01.013.1(3.1..=⨯++⨯⨯⨯=o r op I （A ）继电器地整定范围位0.5、1.0、1.5、2.0A ，取I o r op ..=1.5A>1.09A(3)确定制动特性曲线拐点坐标.取纵坐标1.5A,与横坐标4.33A,交点如图所示. (4)制动系数K res 地计算式为 K res =max..max..r Ires r Iop =K rel （K np +K st K err +m U ∆+∆）=1.3)0142.005.01.013.1(++⨯⨯⨯ =0.2525继电器制动系数地整定范围为0.2、0.35、0.6；取K res =0.35>0.2525． （5）制动绕组地接入.发电机侧、高压侧及厂用分支侧均接入制动绕组.（6）差用速断地整定.在BCD-24中，增设了差动速断保护.一般取动作电流I opr =（5~8）I NG ，在此取I opr =8 64.343303.4=⨯（A ）.（7）两次谐波制动比.制动比范围在15%~20%，取二次谐波制动比为17%.（8）校验灵敏性.按高压侧断路器断开，变压器高压侧出口发生两相短路校验.低压侧流入继电器地动作电流为)(748.112400/20/2422.2330.A I r op =⨯=，同时半个制动绕组中也流过11.748A ，故制动电流为)(874.8748.115.0.A I r res =⨯=根据制动特性曲线可求出)(04.235.0)3303.4874.5(5.1.A I r op =⨯-+= 则灵敏系数276.504.2848.11min .>==s K ，满足要求.图4.4 变压器纵差保护制动曲线变压器纵联差动保护原理：图4.5 变压器纵联差动保护原理图3.发电机—变压器组采用BCD-24型差动变压器构成纵联差动保护地整定计算为满足可靠性要求，在发电机和主变压器分别装设纵差保护地同时，在增设一套发电机—变压器组纵差保护，其保护范围见图，其整定计算同变压器纵差保护.4.采用BD-10型定子绕组单相接地保护地整定计算该保护有100%地保护区，动作电压按经验值整定，对基波零序电压V U r op 5..0=，对三次谐波电压V U r op 2.0..3=，保护经1S 延时动作于发信号，也可切换于解列灭磁.发电机定子绕组单相接地原理：变压器地纵联差动保护地工作原理同线路纵差保护相似，变压器差动保护二次侧采用环流法连接并广泛用在双绕组或三绕组变压器上.发电机能实现100％定子接地保护，采用了基波零序电压式定子接地保护和三次谐波电压构成地定子接地保护.，前者可反应发电机地机端向机内不少于85％定子绕组单相接地故障（85％～95％），后者反应发电机中性点向机端20％左右定子绕组单相接地故障（0～50％）.通过这两种保护地相互配合，达到了大容量机组100％定子接地保护地要求.发电机定子单相接地后，接地电流经故障点、三相对地电容、三相定子绕组而构成通路.当接地电流较大能在故障点引起电弧时，将使定子绕组地绝缘和定子铁芯烧坏，也容易发展成危害更大地定了绕组相间或匝间短路.图4.6发电机零序电压和三次谐波电压相结合构成100%定子绕组单相接地保护接线图 5.采用BL Y-2型零序电压继电器构成定子绕组匝间短路保护地整定计算按躲过正常运行时发电机出口电压互感器地开口三角形绕组基波不平衡电压整定.根据运行经验取V U r op 5.2. .装置在电压互感器二次回路断线时由BB-6型断线闭锁装置将匝间短路保护闭锁.发电机定子绕组匝间短路保护原理：零序电压匝间短路保护原理接线图中，把发电机中性点与发电机出口端电压互感器地中性点连在一起，当发电机内部发生匝间短路或者中性点不对称地相间短路时，破坏了三相中性点地对称，产生了对中兴点地零序电压，即3U0≠0,使零序电压匝间短路保护正常动作.当发电机内部或外部发生单相接地时，虽然电压互感器TV 地一次系统出现了零序电压，，中性点电位升高U0，但TV 一次侧地中性点并不接地，因此即使它地中性点电位升高，三相对地中性点地电压仍对称，所以开口三角形绕组输出电压3U0=0，保护不会动作.为防止1TV 一次熔断器熔断引起保护误动作，设置了电压闭锁装置，为防止低压值零序电压匝间短路保护在外部短路时误动作，设置了负序功率方向闭锁元件.图4.7 零序电压匝间短路保护原理接线图第五章电流互感器和继电器地选择5.1 电流互感器地选择根据安装地点、安装使用条件等选择电流互感器地型式.6-20kV屋内配电装置，可选用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构地电流互感器；35KV及以上配电装置，一般选用油脂绝缘结构地电流互感器，有条件应选用套管式电流互感器.一次额定电流选择欲要注意地问题：（1）当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择比回路中正常电流大1/3左右，一保证测量仪表地最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当地指示.（2）电力系统变压器中性点电流互感器地一次额定电流应大于变压器允许地不平衡电流选择.（3）为保证自耦变压器零序差动保护装置各臂正常电流平衡，供该保护用地高、中压侧和中性点电流互感器，变比尽量一致.（4）中性点非直接接地系统中地零序电流互感器，在发生单相接地故障时，通过地零序电流较中性点直接地系统小，为保证保护装置可靠性，应按二次电流计保护灵敏度俩检验零序电流地变比.根据选定地准确度级，校验电流互感器地二次符合，并选择二次连接导线截面.表5.1 互感器地基本技术参数型号额定电流比级次组合准确度级二次负荷10%倍数1s热稳定(倍数)动稳定(倍数)0.51BD( )LAJ-10 LRD-201000-1500/5D/D 1.2 1.6 1.010(15)50905.2 继电器地选择继电器地选择已经在第四章给出选择，发电机采用BCD-25型差动继电器、主变压器采用BCD-45型差动继电器.总结文章先对单独运行地发电机、变压器地保护配置进行了简述，然后着重针对大型发变组地保护配置特点进行了论述.根据规程地要求，大型发变组要求必须配置纵差保护，并实现双重化.对于定子接地故障，要求配置100%地定子接地保护，对于定子绕组间故障，有必要配置匝间保护.当然这与中性点侧端子地引出方式相关.随着技术水平地进步，这也将不再是个问题.本设计根据设计手册和以往地工程实践，总结了厂用电系统地主要设备保护地一般配置原则及整定计算原则.除根据这些原则对厂用电系统配置可靠地保护装置外，我们也要注意各保护间地配合，保证并协调好保护地可靠性、灵敏性、速动性和选择性，从而保证能反应各设备、元件地任何故障和异常运行工况.厂用电系统地保护配合主要是指电流保护间地配合.保护地选择性配合，主要包括上、下级保护地电流配合和时限配合两个方面.文章还对备用电源自动投入装置（AAT）进行了一些阐述.AAT在厂用电系统中具有很重要地作用，其能加强发电厂地供电可靠性.对于大型发电厂，要求其能在正常、事故、不正常情况下进行快速切换.参考文献[1] 刘学军编.继电保护原理学习指导[M].北京. 中国电力出版社.2011.[2] 贺家李编，电力系统继电保护原理[M].北京.中国电力出版社.2004[3] 韩笑编，电气工程专业毕业设计指南继电保护分册[M].北京.中国水利水电出版社.2003[4] 傅知兰编.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京.中国电力出版社, 2004.附录附录A :发电机纵差保护原理展图。
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电力系统继电保护课程设计题目：变压器的保护设计班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：评语：成绩1设计原始资料：1.1具体题目一台双绕组降压变压器的容量为15MV A，电压比为35±2×2.5%/6.6kV，Y，d11接线；采用BCH-2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：6.6kV外部短路的最大三相短路电流为9420A；35kV侧电流互感器变比为600/5，35kV侧电流互感器变比为1500/5；可靠系数错误！未找到引用源。
试对变压器进行相关保护的设计。
1.2要完成的内容对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。
2分析要设计的课题内容（保护方式的确定）2.1设计规程根据设计技术规范的规定，针对变压器的各种故障、不正常工作状态和变压器容量，应装设相应的保护装置。
（1）对800kV A以上的油浸式变压器：应装设瓦斯保护作为变压器内部故障的保护。
发生轻瓦斯、油面异常降低时发信号，发生重瓦斯时使各侧断路器瞬时跳闸。
（2）对于变压器的引出线、套管和内部故障：①并联运行、容量为6300kVA及以上，单台运行、容量为10000kVA及以上的变压器，应装设纵差动保护。
②并联运行、容量为6300kV A以下，单台运行、容量为10000以下的变压器，应装设电流速断保护。
2000kV A及以上的变压器，如果电流速断保护的灵敏度不能满足要求，应装设纵差动保护。
（3）对于由外部相间短路引起的变压器过电流，应装设过电流保护。
如果灵敏度不能满足要求，可以装设低电压启动的过电流保护。
（4）对于一向接地故障，应装设零序电流保护。
（5）对于400kV A及以上的变压器，应根据其过负荷的能力，装设过负荷保护。
（6）对于过热，应装设温度信号保护。
2.2本设计的保护配置2.2.1主保护配置为了满足电力系统稳定性方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。
（1）瓦斯保护变电所的主变压器和动力变压器，都是用变压器油作为绝缘和散热的。
当变压器内部故障时，由于短路电流和电弧的作用，故障点附近的绝缘物和变压器油分解而产生气体，同时由于气体的上升和压力的增大会引起油流的变化。
利用这个特点构成的保护，叫做瓦斯保护。
瓦斯保护主要由瓦斯继电器、信号继电器、保护出口继电器等构成，瓦斯继电器装在变压器油箱和油枕的连接管上。
瓦斯继电器的上触点为轻瓦斯保护，由上开口杯控制，整定值为当瓦斯继电器内上部积聚250~300㎝3气体时动作，动作后发信号。
下触点为重瓦斯保护，由下开口杯控制，整定值为当油流速度达到0.6～1.0 m/s时动作，动作值后一方面发信号，另一方面启动出口继电器，使其触点闭合，并通过继电器本身的电流线圈自保持，一直到变压器各侧的断路器跳闸完成为止。
（2）纵差动保护电流纵差动保护不但能区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的优点。
本设计中变压器主保护主要选电流纵差动保护，差动保护是变压器内部、套管及引出线上发生相间短路的主保护，同时也可以保护单相层间短路和接地短路，不需与其他保护配合，可无延时的切断内部短路，动作于变压器高低压两侧断路器跳闸。
为了保证动作的选择性，差动保护动作电流应躲开外部短路电流时的最大不平衡电流。
2.2.2后备保护配置变压器的后备保护选择过电流保护和低电压启动的过电流保护以及过负荷保护。
低电压启动的过电流保护主要是为了保护外部短路引起的变压器过电流，同时也可以作为变压器差动保护以及馈线保护的后备保护。
变压器的不正常工作包括过负荷运行，对此配置过负荷保护。
正常时，变压器不过负荷，电流小于整定值，过负荷保护不动作。
当三相负荷对称时，可仅在一相装设过负荷保护。
3保护的配合及整定计算3.1主保护的整定计算3.1.1差动保护的动作电流（一）计算变压器各侧的一次及二次电流值（在额定容量下）并选择电流互感器的变比可按表1计算。
由于6.6kV 侧二次电流大，因此以6.6kV 侧为基本侧。
表1 变压器各侧一、二次电流名称 各侧数值额定电压（kV ） 356.6额定电流（kA ） 24835315000=⨯ 13156.6315000=⨯电流互感器接线 △ Y电流互感器变比 600/51500/5二次电流（A ）57.31202483=⨯38.43001315=（二） 计算差动保护一次动作电流 按6.6kV 侧（基本侧）计算。
（1）按躲过变压器空投和当外部故障切除后电压恢复时，变压器的励磁涌流计算为I K I e k bh dz ..= (3.1)=1.3×1315=1700(A)（2） 按躲过外部短路时的最大不平衡电流计算，变压器 6.6kV 侧母线故障，在系统最大运行方式下的最大三相短路电流为)(9389533.04.08760)3(max A I d =+=(6.6kV 级) (3.2)I fK K I K I d itx k bp k bh dz f U )3(max..)(∆+∆+⨯=⨯= (3.3)=1.3×(1×0.1+0.05+0.05)×9389=2441(A)上式中的△f 按0.05计算。
（3）按躲过电流互感器二次回路断线计算，即I I fh dz max .3.1⨯= (3.4) =1.3×1315=1709（A ）)(2441.A I bh dz = (3.5)按上面的三个条件计算纵差动保护的动作电流，并选取最大者，比较可知：选一次动作电流)(2441A I dz = (3.6)(三) 确定继电器基本侧线圈匝数及各线圈接法对于双绕组变压器，平衡线圈Ⅰ、Ⅱ分别接入6.6kV 及35kV 侧。
计算基本侧继电器动作电流为n K I I jb LH jx jsjb dz js jb j dz ....../)(⨯= (3.7)=2441×1/300=8.13(A)基本侧继电器线圈匝数为 )(38.713.860..匝===IW W dzjs jb g A (3.8) 选取匝7..=W z jb g 。
确定基本侧线圈之接入匝数为617..1...+=+==W W W z cd z ph z jb g (3.9) 即平衡线圈Ⅰ取1匝，差动线圈取6匝。
（四）非基本侧工作线圈匝数和平衡线圈匝数计算 对于双绕组变压器)(6.2675.338.47..2.2....匝=-⨯=-=W II W W z cd fje jb e zjb g js fj ph (3.10)确定平衡线圈Ⅱ实用匝数为)(3...2.匝==W W z fj ph z ph (3.11) （五）计算由于实用匝数与计算匝数不等引起的相对误差 其相对误差计算为0465.066.236.2..2..2..2.-=+-=--=∆W WW W f zcd jsph z ph jsph zd(3.12) 因05.0 fzd∆，故不需核算动作电流定植。
(六)选取短路线圈匝数对于一般变压器差动保护，可选用较多的短路线圈匝数，故取“C-C ”抽头。
3.1.2灵敏度校验计算最小运行方式下6.6kV 侧两相短路的最小短路电流为)(6010533.073.0866.08760)2(min .A I d =+⨯=(3.13)折算至35kV 侧时)(1082)2(min .A I d = (3.14) 二次侧电流为)(6.155/60010823min .2A I d =⨯=(3.15)35kV 侧的保护动作电流为 )(67.663602.0A A W WW I cdph dz =+=+=(3.16) 则 233.267.66.15min . ===II K dzd lm (3.17) 满足灵敏度要求。
3.2后备保护的整定计算3.2.1过电流保护K rel ————可靠系数，取1.3；K re ————返回系数，取0.85～0.95；I L.-max ————变压器可能出现的最大负荷电流，取变压器额定电流I N =1315 ( A)；K ss ————综合负荷的自启动系数，取K ss =1.5 。
所以整定电流)(269913155.195.03.1maxA I K KKI L ssrerel set =⨯⨯==- (3.18)灵敏度校验：5.146.224416010min . ===II K setk sen (3.19)满足要求。
3.2.2 低电压启动的过电流保护过电流保护按躲过可能出现的最大负荷电流整定，启动电流比较大，对于升压变压器或容量较大的降压变压器，灵敏度往往不能满足要求。
为此可以采用低电压启动的过电流保护。
电流继电器的整定：K rel ————可靠系数，取1.1～1.2；K re ————低电压继电器的返回系数，取1.15～1.25。
采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切除或电动机自启动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定，即I KK INrerel set=(3.20)则有 )(1856131585.02.1A I set =⨯=(3.21)低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值。
（1）按躲过正常运行时可能出现的最低工作电压整定，)(99.685.06.69.0kV U set =⨯=(3.22)（2）按躲过电动机自启动时的电压整定：当低压继电器由变压器低压侧 互感器供电时，计算式为U U Ns e t )6.0~5.0(= (3.23)当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时，计算式为U U N s e t 7.0= (3.24)对于降压变压器，负荷在低压侧，电动机自启动时高压侧电压比低压侧高了一个变压器压降（标幺值）。
所以高压侧取值比较高，但仍按式(3.21)整定，原因是发电机在失磁运行时低压母线电压会比较低。
U set =0.6⨯6.6=3.96(kV)U set =3.96 (kV) (3.25) 电流继电器灵敏度的校验方法与不带低压启动的过电流保护相同。
低电压继电器的灵敏系数按下式校验UUK k s e ts e n m i n.=(3.26)U k.min ——灵敏度校验点发生三相金属性短路时，保护安装处感受到的最大残压。
要求K sen ≥1.25，当27.5kV 侧母线处短路时保护安装处的残压等于零，显然：25.1min.≥=UUKk setsen(3.27)满足要求，可见用低电压启动的过电流保护可作为后备保护。
3.2.3 辅助保护辅助保护可以采用过负荷保护。
变压器长期过负荷运行时，绕组会因发热而引起损伤。
对400KVA 以上的变压器，当单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况，装设过负荷保护。