电力变压器保护毕业设计论文

毕业设计

设计题目电力变压器保护设计

系（部）电力工程系

学科专业供用电技术

班级

姓名

学号

指导教师

二〇一六年四月二十三日

工程学院毕业设计任务书

工程学院毕业设计成绩表

摘要

电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。

本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下，按照指导老师所给的原始资料，通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。

关键词电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算

ABSTRACT

The transformer is the essential equipment in the electrical power system．Its breakdown might bring the serious influence to the power supply reliability and the system safely operation．At the same time the large capacity power transformer is the extremely precious equipment．Therefore．We must install the reliable relay protection installment according to the transformer capacity rankand the important degree．The article is about the relay protection of the transformer.I had consulted many experts and teachers before I finished the article．At the same time the massive specialized materials was consulted by me．

It is not diffcult to understand the logical organiztion of the article for readers．And the article will bring the usful help to the comrades who is working as a electrical engineer.

Keywords Power System Fault Condition, Power Transformer, Relay Protection, Setting Calculation

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ABSTRACT II

第一章绪论1

1.2电力变压器的型号1

1.3电力变压器的故障类型和不正常工作状态2 第二章电力变压器保护的类型3

2.1 电力变压器的保护类型3

2.1.1 变压器瓦斯保护3

2.1.2 变压器纵联差动保护4

2.1.3电流速断保护8

2.1.4过电流保护8

2.1.5零序电流保护9

2.1.6过负荷保护9

2.1.7过励磁保护11

第三章短路电流计算12

3.1 画出短路等值电路12

3.2 短路电流计算14

3.2.1 保护装置的配置15

第四章各保护装置的保护配置与整定计算16 4.1电力变压器保护配置16

4.2电力变压器的整定计算20

4.2.2 110kV侧复合电压启动过电流保护整定计算23 4.2.3 38.5kV侧方向过流保护24

4.2.4 110kV零序过电流保护24 4.2.5 变压器气体保护的整定25 致谢27

参考文献28

第一章绪论

1.电力变压器简要介绍及型号

1.1电力变压器的简要介绍

在电力系统中广泛地用电力变压器来升高或降低电压，故电力变压器是电力系统中不可缺少的重要电气设备之一。它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。电力变压器有别于发电机，它无旋转部件，是一种静止的电气设备，是连续运行的，停电机会很少，而且绝大部分安装在室外，受自然环境影响较大。另外，电力变压器时刻受到外接负荷的影响，特别是受电力系统短路故障的威胁较大。因此，电力变压器在运行中，仍然可能发生各种类型故障或出现不正常的工作状态。它的故障对电力系统的安全连续运行会带来严重影响，特别是大容量变压器的损坏，对系统的影响更为严重。尤其是随着电力事业的发展，超高压输电线路在我国的建设越来越普遍，大容量超高压的大型电力变压器的应用也随之扩大，其运行正常直接关系到整个电网可靠性。因此必须根据电力变压器容量的大小、电压的高低和重要程度，设置性能良好、动作可靠的继电保护装置。要求电力变压器继电保护不仅可靠，而且要快速。

1.2电力变压器的型号

电力变压器的型号有35kV级S9-~系列油浸式电力变压器S(B)H-M非晶合金卷铁芯电力变压器20KV级SC(B)10系列环氧树脂浇注干式变压器SGB11-R 卷铁芯H级非包封线圈干式电力变压器SG10型H级绝缘干式电力变压器SC(B)9/10干式变压器10KV级ZPSG系列干式整流变压器SG-系列三相干式隔离变压器KBSG矿用防爆干式变压器QZB系列自耦变压器双电压无励磁调压干

式配电变压器20KV级S11系列油浸式电力变压器35KV级ZS系列油浸整流变压器10kV级S9、S11系列油浸式电力变压器10kv S13型级超低损耗三角形卷铁心无励磁调压油浸式配电变压器CKSC系列串联电抗器等。

1.3电力变压器的故障类型和不正常工作状态

要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。而要进行“区别和甄别”，必须寻找电力元件在这三种运行状态下的可测参数量(继电保护主要测电气量)的“差异”，提取和利用这些可测参数量的“差异”，实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”。依据可测电气量的不同差异，可以构成不同原理的继电保护。

（1）电力变压器的故障类型

电力变压器的故障通常可以分为油箱内部故障和油箱外部故障两种。油箱内部故障主要是指发生在变压器油箱内包括高压侧或低压侧绕组的相间短路、匝间短路、中性点直接接地系统侧绕组的单相接地短路以及铁芯的绕损等。变压器内部故障是很危险的，因为故障时产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、烧坏铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体，有可能引起变压器油箱的爆炸。所以，继电保护应快地切除这些故障。油箱外部故障最常见的主要是变压器绕组引出线和绝缘套管上发生的相间短路和接地短路(直接接地系统侧)。

（2）电力变压器的不正常工作状态

变压器的不正常运行状态主要有：变压器外部相问短路引起的过电流和