《對變壓器進行主保護和後備保護設計》
繼電保護原理課程實習報告
專業： 電氣工程及其自動化
班級： 11級電氣工程
姓名： 馬海李文龍
指導教師： 高國麗王忠策
二○一四年六月二十五日
目錄一、實習目的 1
二、實習內容 1
2.1 具體題目 1
2.2 要完成的內容 1
三、分析要設計的課題內容（保護方式的確定） 1
3.1 設計規程 1
3.2 本設計的保護配置 2
3.2.1主保護配置 2
3.2.2 後備保護設定 2
四、 主保護的整定計算 3
4.1 差動保護的動作電流 3
4.2靈敏度校驗 5
五、後備保護的整定計算 5
5.1過流保護 5
5.2低電壓啟動的過流保護 6
六、輔助保護 7
七、二次展開原理圖的繪製 8
7.1保護側量電路 8
7.2保護跳閘電路 9
八、結論 9
8.1保護的評價 9
為了加深對電力系統繼電保護的學習了解，為了理論與實踐相結合，我們進行了對變壓器主保護和後備保護的設計，動手之中加強對此的深入認識。
一台雙繞組降壓變壓器的容量為20mva，電壓比為35±2*2.5%/6.6kv，y，d11接線;採用bch-2型繼電器。
求差動保護的動作電流。已知：6.
6kv外部短路的最大三相短路電流為10536a；35kv側電流互感器變化比為600/5,35kv側電流互感器變比為1500/5；可靠係數取，是對變壓器進行相關保護設計。
對變壓器進行主保護和後備保護的設計、配置、整定計算和校驗。
根據設計技術規範的規定，針對變壓器的各種故障、不正常工作狀態和變壓器容量，應裝設相應的保護裝置。
（1）對800kva以上的油侵式變壓器；應裝設瓦斯保護作為變壓器內部故障的保護；
（2）對於變壓器的引出線、套管和內部故障；
①併聯執行、容量為6300kva及以上，單台執行、容量為10000kva及以上的變壓器，應裝設縱差動保護。
②併聯執行、容量為6300kva及以下，單台執行、容量為10000kva及以下的變壓器，應裝設電流速斷保護。2000kva及以上的變壓器，如果電流速斷保護的靈敏度不能滿足要求，應裝設縱差動保護。
（3）對於由外部相同短路引起的遍野器過流，應裝設過電流保護。如果靈敏度不能滿足要求，可以裝設低電壓啟動的過流保護。
（4）對於一項接地故障，應裝設零序電流保護。
（5）對於400kva及以上的變壓器，應根據其過負荷的能力，裝設過負荷保護。
（6）對於過熱應裝設溫度訊號保護。
電流縱差動保護不但能區分內外故障，而且不需要其它元件的保護配合，可以無延時的切除區內各種故障，具有明顯的優點。本設計中變壓器主要選電流縱差保護，差動保護變壓器內部、套管及引出線上發生相間短路的主保護，同時也可以保護單相層間短路和接地短路，不需與其他保護配合，可以無延時的切除區內部短路，動作於變壓器高低壓兩側斷路器跳閘。為了保證動作的選擇性，差動保護動作電流應躲開外部短路電流時的最大不平衡電流。
變壓器的後備保護選擇過電流保護和低壓啟動的過電流保護以及過負荷電流保護。
低電壓啟動的過電流保護主要是為了保護外部短路引起的變壓器過電流，同時也可以作為變壓器差動保護以饋線保護的後備保護。
變壓器的不正常工作包括過負荷執行，對此配置過負荷保護。正常時，變壓器不過負荷，電流小於整定值，過負荷保護不動作。當三相負荷對稱時，可僅在一相裝設過電流。
（一）計算變壓器各側的一次及二次電流值（在額定容量下）並選擇低昂流互感器的變比，可按表一計算。
由於6.6kv側二次電流大，因此以6.6kv側為基本側。
表一變壓器各側
一、二次電流
（2）計算差動保護一次動作電流按6.6kv側（基本側）計算。
（1）按躲過變壓器空投和當外部故障切除後電壓恢復時，變壓器的勵磁湧流計算為3.1）
1.3×1750=2275（a）
（2）按躲過外部短路時的最大不平衡電流計算，變壓器6.6kv側母線故障，在系統最大執行方式下的最大三相短路電流為
9389(a) (6.6kv級3.2）
3.3）
1.3×(1×0.1+0.05+0.05)×9389=2441（a）
上式中的按0.05計算。
（3）按躲過電流互感器二次迴路斷線計算，即
1.3×1750=2250（a3.43.5）
按上面三個條件計算縱差動保護的動作電流，並選取最大者，比較可知：選一次動作電流3.6）
（3）確定繼電保器基本側線圈匝數及個線圈接法
對於雙繞組變壓器，平衡線圈ⅰ、ⅱ分別接入6.6kv及35kv側。
計算基本側繼電器動作電流為
3.7）
2441×1/300=8.13（a）
基本側繼電器線圈匝數為
匝3.8）
選取匝。
確定基本側線圈之接入匝數為
3.9）
即平衡線圈ⅰ取1匝，差動線圈取6匝。
（四）非基本側工作線圈數和平衡線圈匝數計算
對於雙繞組變壓器（匝） （3.10）
確定平衡線圈ⅱ實用匝數為（匝3.11）
（五）選取短路線圈匝數
對於一般變壓器差動保護，可選用較多的短路線圈匝數，故取「c-c」抽頭。
計算最小方式執行下6.6kv側兩相短路的最小短路電流為
3.12) 折算至35kv側時
3.13）
二次側電流為
3.14）
35kv側的保護動作電流為
3.15）
則3.16）
滿足靈敏度要求。
4.17）
滿足要求。
過電流保護按躲過可能出現的最大負荷電流整定，啟動電流比較大，對於公升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器，靈敏度往往不能滿足要求。為此可以採用低電壓啟動的過電流保護、
電流繼電器的整定
採用低電壓繼電器後，電流繼電器的整定值就可以不再考慮併聯執行變壓器切除或電動機自啟動時可能出現的最大負荷，而是按大於變壓器的額定電流整定，即4.18）
則有4.19）
低電壓繼電器的動作電壓按以下條件整定，並取最小值。
（1）按躲過正常執行時可能出現的最低工作電壓整定，
4.20）
（2）按躲過電動機自啟動的電壓整定：
當低壓繼電器由變壓器低壓側互感供電時，計算式為
4.21)
當低壓繼電器由變壓器高壓側互感供電時，計算式為
4.22)
對於降壓變壓器，負荷在低壓側，電動機自啟動時高壓側電壓比低壓側高了乙個變壓器壓降（標么值）。所以高壓側取值比較高，但仍按式（4.20）整定，原因是發電機在詩詞執行時低壓母線電壓會比較低。
4.23)
電流繼電器靈敏度的校驗方法與不帶低壓啟動的過電流保護相同。低電壓繼電器的靈敏係數按下式校驗
4.24）
繼電保護實習
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繼電保護實習心得
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