毕业设计（论文）-电力变压器保护设计.doc

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本科毕业设计（论文）

电力变压器保护

学生姓名：

学生学号：

200410521033

院（系）：

电气信息工程学院

年级专业：

04电气工程与自动化

指导教师：

二〇〇六年六月

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。

本文语言简练、逻辑严密、内容夯实。

可作为从事电气工程技术人员的参考资料。

关键词电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算

ABSTRACT

Thetransformeristheessentialequipmentintheelectricalpowersystem．Itsbreakdownmightbringtheseriousinfluencetothepowersupplyreliabilityandthesystemsafelyoperation．Atthesametimethelargecapacitypowertransformeristheextremelypreciousequipment．Therefore．Wemustinstallthereliablerelayprotectioninstallmentaccordingtothetransformercapacityrankandtheimportantdegree．

Thearticleisabouttherelayprotectionofthetransformer.IhadconsultedmanyexpertsandteachersbeforeIfinishedthearticle．Atthesametimethemassivespecializedmaterialswasconsultedbyme．

Itisnotdiffculttounderstandthelogicalorganiztionofthearticleforreaders．Andthearticlewillbringtheusfulhelptothecomradeswhoisworkingasaelectricalengineer.

KeywordsPowerSystemFaultCondition,PowerTransformer,RelayProtection,SettingCalculation

目录

摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ

ABSTRACT………………………………………………………………………………Ⅱ

1绪论………………………………………………………………………………………………1

1.1课题背景…………………………………………………………………………………………1

1.1.1设计题目………………………………………………………………………………………1

1.1.2毕业设计原始资料……………………………………………………………………………1

1.1.3待保护变压器的在系统中的连接情况……………………………………………………1

1.1.4设计任务…………………………………………………………………………………1

1.2继电保护的综述……………………………………………………………………2

1.2.1电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果………………………………………2

1.2.2继电保护的任务……………………………………………………………………………2

1.2.3继电保护装置的组成………………………………………………………………………3

1.2.4继电保护的基本要求……………………………………………………………………3

1．3电力变压器故障概况…………………………………………………………………………6

1．4继电保护发展………………………………………………………………………………7

1.4.1计算机化……………………………………………………………………………………7

1．4．2网络化…………………………………………………………………………………………8

1.4.3保护、控制、测量、数据通信一体…………………………………………………………9

1．4．4智能化…………………………………………………………………………………………9

2短路电流实用计算………………………………………………………………………………11

2.1短路电流计算的规程和步骤………………………………………………………………11

2.1.1短路电流计算的一般规定…………………………………………………………………11

2.1.2计算步骤…………………………………………………………………………………12

2.2三相短路电流的计算…………………………………………………………………………12

2.2.1等值网络的绘制…………………………………………………………………………12

2.2.2化简等值网络……………………………………………………………………………12

2.2.3三相短路电流周期分量任意时刻值的计算……………………………………………13

2.2.4三相短路电流的冲击值…………………………………………………………………14

3电力变压器保护原理分析…………………………………………………………………15

3.1瓦斯保护原理…………………………………………………………………………15

3.2变压器纵差动保护………………………………………………………………………16

3.2.1构成变压器纵差动保护的基本原则……………………………………………………16

3.2.2不平衡电流产生的原因和消除方法……………………………………………………16

3.3电流速断保护原理…………………………………………………………………………20

3.3.1电流速断保护的整定计算………………………………………………………………20

3.3.2躲过励磁涌流……………………………………………………………………………21

3.3.3灵敏度的校验……………………………………………………………………………21

3.4过电流保护的原理……………………………………………………………………………21

3.4.1过电流保护…………………………………………………………………………………21

3.4.2复合电压起动的过电流保护……………………………………………………………22

3.4.3负序电流和单相式低压过电流保护……………………………………………………24

3.5零序过电流保护原理………………………………………………………………………24

　3.5.1中性点直接接地变压器的零序电流保护………………………………………………25

3.5.2中性点可能接地或不接地变压器的保护………………………………………………26

3.6过负荷保护原理……………………………………………………………………………28

　3.7过励磁保护原理……………………………………………………………………………29

3．8微机保护原理……………………………………………………………………………………29

3.8.1微机保护概况……………………………………………………………………………30

3.8.2变压器的微机保护配置…………………………………………………………………30

4保护配置与整定计算…………………………………………………………………31

4.1电力变压器的保护配置…………………………………………………………………31

4．2保护参数分析与方案确定………………………………………………………………………33

4.2.1保护方案……………………………………………………………………33

4.2.2保护设备配置选择……………………………………………………………………34

4.3接线配置图…………………………………………………………………………………35

　4.4整定计算……………………………………………………………………………………36

4.4.1带时限的过电流保护整定计算…………………………………………………………36

　4.4.2电流速断保护整定计算………………………………………………………………36

4.4.3单相低压侧装设低压侧接地保护………………………………………………………37

4.4.4过负荷保护………………………………………………………………………………38

4.5保护配置动作实现……………………………………………………………………………38

结论…………………………………………………………………………………………………39

参考文献……………………………………………………………………………………40

附录A：

接线配置图…………………………………………………………………………………41

致谢……………………………………………………………………………………………42

1绪论

1.1课题背景

1.1.1设计题目

设计题目为车间变压器的保护设计。

1.1.2变压器的基本原始资料

10/0.4KV车间配电变压器，已知变压器为SL7-800型，高压侧IN=40A，过负荷系数为3。

其各部分短路电流为：

、、、、、。

最小运行方式下变压器低压侧母线单相接地稳态短路电流为5540A。

1.1.3待保护变压器的在系统中的连接情况

图1.1原始接线图

1.1.4设计任务

①认真查阅资料确定保护方案。

②进行整定计算选取所需要的元件和装置

③画出相应的保护接线配置图。

④画出的保护总配置图。

⑤进行校验改正、完成毕业论文。

1.2继电保护的综述

1.2.1电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果

电力系统又发电机、变压器、母线、输配电线路及用电设备组成。

电力系统中，最常见同时也是最危险的故障是相与相或相与地之间的非正常连接，及短路。

其中以单相接地短路最为常见，而三相短路是比较少见的。

与其他电气元件比较，输出线路所处的条件决定了它是电力系统中最容易发生故障的一环。

在输电线路上，还可能发生断线及几种故障同时发生的复合故障。

短路总要伴随产生很大的短路电流，同时使系统中电压大大降低。

短路点的短路电流及短路电流的热效应和机械效应会直接损坏电气设备。

电压下降影响用户的正常工作，影响产品质量。

短路更严重的后果，是因为电压下降可能导致电力系统发电厂之间并列运