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1、继继电电保保护护综综合合设设计计 3 35 5K KV V 降降压压变变压压器器 继继电电保保护护设设计计学学校校名名称称： 青青岛岛大大学学 学学院院名名称称： 自自动动化化工工程程学学院院 专专业业班班级级： 电电气气 3 班班 学学 号号： 200940600259 姓姓 名名： 陈陈腾腾 2012 年年 9 月月 11 日日摘摘 要要本文从所给的系统电网图着手，着重从继电保护保护设计的要求、整定计算、方式的选择 3 个方面分析了 35kv 降压变压器继电保护的设计方法，并从差动保护、瓦斯保护、过电流保护等来介绍线路继电保护设计中常用的主要保护配置，从而得出合理的、可行的保护方案，达到网
2、络规划和保护配置的基本要求。关键词：关键词： 35kv 变压器 继电保护 设计 电网继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，因此在规划设计时，必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。对继电保护的基本要求，可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面，它们之间联系紧密，既矛盾统一。为了保证可靠的切除故障，除了配备起主要作用的“主保护”外，还要配备起后备作用的“后备保护” 。当线路或电力设备发生故障时，主保护应该最快地把最靠近故障元件的断路器跳开，一方面尽可能减少对故障元件的损坏，另一方面把故障对电力系统的影响压缩到最小可能的范围和程度。后备保护的作用是当主保
3、护不能完成预定任务时，在靠近故障元件的最小可能范围内将故障点断开。一、基本资料一、基本资料本设计为 35KV 降压变电所。主变容量为 8000KVA，电压等级为 35+2*2.5% /10KV。35KV 供电系统图,如图： 系统参数：电源 I 短路容量为 200MVA；电源短路容量为 250MVA；最小短路容量为最大的 80%；供电线路： L1=6km，L2=8km，线路阻抗：XL=0.4/km。二、变压器保护装置的整定计算及选型二、变压器保护装置的整定计算及选型1 1、变压器有关参数、变压器有关参数变压器各侧有关数据变压器各侧有关数据各侧数据各侧数据数据名称数据名称35KV 高压进线高压进线
4、35KV 高压内桥高压内桥10.5KV 侧侧变压器变压器的额定的额定电流电流AUSINTNTN9 .2633211AUSINTNTN97.131312AUSINTNNTd89.43932CT 的接的接线线方式方式YCT 变比变比的计算值的计算值545753TNYTAdIK522953TNYTAdIK589.4395TNdYTAIK选择选择 CT标准变比标准变比KTA1=500/5KTA2=300/5KTA3=600/5CT 二次二次联接臂电联接臂电流流AKIITAdTNY57. 431AKIITAdTNY81. 331AKIITAYTNd67. 32由上表知：I1I3I2，故选大者 35KV
5、侧为基本侧。平衡线圈 WbI接于 10.5KV侧，平衡线圈 WbII接于 35 高压内桥侧。该处电流互感器型号分别选择： LZZJB6-10 型，一次侧额定电流为300A、500A、600A，准确度级为 0.5/10P。2、故障分析、故障分析 变压器的外部故障常见的是高低压套管及引线故障，它可能引起变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。 变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及油位过低。3 3、保护配置、保护配置主保护：差动保护，作用是防御变压器内部故障和油面降低后备保护：过电流保护，作用是反应变压器外部相间故障，延
6、时动作于跳闸 过负荷保护，作用是反应由于过负荷而引起的过电流，动作于减负荷4 4、瓦斯保护（主保护）、瓦斯保护（主保护）（1）作用：用来反映变压器内部故障和油面降低，它反应于油箱内部故障所产生的气体或油箱漏油而动作，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于信号。 （2）配置原则：轻瓦斯保护的动作于信号的轻瓦斯部分，通常按产生气体的容积整定：对于容量为 10MVA 以上的变压器，整定容积为 250300cm2 。瓦斯保护动作于跳闸的重瓦斯部分，通常按气体继电器的油流速度整定。（油流速度与变压器的容量、接气体继电器导管的直径、变压器冷却方式、气体继电器形式有关） 。（3）本设
7、计中整定数值：轻瓦斯保护的动作值按气体容积为 250300cm2 整定，本设计采用 280 cm2。重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为 0.61.5cm2 整定，在本设计中采用0.9 cm2。（4）继电器选型：瓦斯继电器选用 FJ3-80 型。（5）瓦斯保护的接线原理图如下：5 5、过电流保护（后备保护）、过电流保护（后备保护）变压器的过电流保护，用来保护变压器外部短路时引起的过电流，同时又可作为变压器内部短路时的后备保护。A A、保护装置装在电源侧。、保护装置装在电源侧。保护动作后，断开变压器各侧的断路器。（1）动作电流的整定：按躲开变压器的最大负荷电流来整定。NrerelTLrerel
8、opIKKIKKI1max.)22 . 1 ( 式中：Krel可靠系数，采用 1.3； Kre返回系数，采用 0.85； 代入数据得: AIKKITLrerelop4 .48493.2632 . 185. 03 . 1max.1 继电器的动作电流 ：AIKKIopTAWlKAop84. 44 .4845/5001. 电流继电器的型号选择电流继电器的型号选择：许继 JL-150 型。电流互感器的型号电流互感器的型号：LZZJ9-10A3G 型。 （2）动作时限的整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。stttLT5 . 35 . 03max.时间继电器
9、型号选择：时间继电器型号选择：选用许继 SS-60 型时间继电器，其时间调整范围为0.253.5s。（3）灵敏度校验： 近后备：灵敏度校验点设在本线路末端，灵敏度系数不小于 1.5；5 . 1602. 14 .4848 .8972311min. 2)2(opKWSIIKK 远后备：灵敏度校验点设在下一级线路末端，灵敏度系数不小于 1.2；2 . 128. 14 .4841 .7182311min. 9)2(opKWSIIKK故灵敏度系数满足要求。B B、保护装置装在高压内桥侧：、保护装置装在高压内桥侧：保护动作时断开高压侧桥断路器和过电流侧的变压器低压侧断路器。（1）动作电流的整定：按躲开变压
10、器的最大负荷电流来整定。NrerelTLrerelopIKKIKKI1max.)22 . 1 ( 代入数据得: AIKKITLrerelop2 .24297.1312 . 185. 03 . 1max.1 继电器的动作电流 ：AIKKIopTAWlKAop42. 22 .2425/5001. 电流继电器的型号选择电流继电器的型号选择：许继 JL-150 型。 电流互感器的型号电流互感器的型号：LZZJ9-10A3G 型。 (2)动作时限的整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。stttLT35 . 05 . 2max.时间继电器型号选择：时间继电器型
11、号选择：选用许继 SSJ-10 型时间继电器，其时间调整范围为0.253.5s。(3)灵敏度校验： 近后备：灵敏度校验点设在本线路末端，灵敏度系数不小于 1.5；5 . 121. 32 .2428 .8972311min. 2)2(opKWSIIKK 远后备：灵敏度校验点设在下一级线路末端，灵敏度系数不小于 1.2；2 . 157. 22 .2421 .7182311min. 9)2(opKWSIIKK故灵敏度系数满足要求。C C、保护装置装在变压器低压侧：、保护装置装在变压器低压侧：动作时断开变压器低压侧断路器（1）动作电流的整定：按躲开变压器的最大负荷电流来整定。NrerelTLrerel
12、opIKKIKKI1max.)22 . 1 ( 代入数据得: AIKKITLrerelop3 .80789.4392 . 185. 03 . 1max.1 继电器的动作电流 ：AIKKIopTAWlKAop07. 83 .8075/5001. 电流继电器的型号选择电流继电器的型号选择：许继 JL-150 型。 电流互感器的型号电流互感器的型号：LZZJ9-10A3G 型。 (2)动作时限的整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。stttLT5 . 25 . 02max.时间继电器型号选择：时间继电器型号选择：选用 SS-60 型时间继电器，其时间调整
13、范围为0.253.5s。(3)灵敏度校验： 近后备：灵敏度校验点设在本线路末端，灵敏度系数不小于 1.5；5 . 172. 23 .80725322311min. 9)2(opKWSIIKK故灵敏度系数满足要求。D D、保护装置应装在变压器低压侧：、保护装置应装在变压器低压侧：动作时断开低压侧分段断路器（1）动作电流的整定：按躲开变压器的最大负荷电流来整定。max.TLrerelopIKKI代入数据得: AUSIniLNiLTL6 .39210310001031000103100010312001032400352max.max.AIKKITLrerelop45.6006 .39285. 03
14、 . 1max.1 继电器的动作电流 ：AIKKIopTAWlKAop00. 645.6005/5001. 电流继电器的型号选择电流继电器的型号选择：许继 JL-150 型。 电流互感器的型号电流互感器的型号：LZZJ9-10A3G 型。 (2)动作时限的整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。stttLT25 . 05 . 1max.时间继电器型号选择：时间继电器型号选择：选用许继 SS-60 型时间继电器，其时间调整范围为0.253.5s。(3)灵敏度校验： 近后备：灵敏度校验点设在本线路末端，灵敏度系数不小于 1.5；5 . 156. 345.
15、60025322311min. 9)2(opKWSIIKK故灵敏度系数满足要求。6 6、过负荷保护（后备保护）、过负荷保护（后备保护）安装在电源侧（1）动作电流的整定： 按躲过变压器的额定电流来整定。AIKKINrerelop03.32693.26385. 005. 111继电器动作电流：AIKKIopTAWlKAop26. 303.3265/5001.电流继电器的型号选择电流继电器的型号选择：许继 JL-150 型。电流互感器的型号电流互感器的型号：LZZJ9-10A3G 型。（2）动作时限的整定: 躲过电动机的自启动时间，一般取 910s。时间继电器型号选择：时间继电器型号选择：选用 SS
16、J-20 型时间继电器，其时限调整范围为2.510 秒。三、设计总结三、设计总结通过这两周的综合课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。为进一步成为优秀的技术人员奠定基础。这次课程设计首先使我巩固和加深专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。其次通过大量参数计算，锻炼从事工程技术设计的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。最后培养了参加手工实践，进行安装，调试和运行的能力。通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加缜密，这将对我们今后的学习、工作大有裨益。参参 考考 文文 献献1 电力工程设计手册 （下）2 电力系统继电保护及安全自动整定计算3电力系统继电保护设计原理 水利电力出版社4 电力系统继电保护原理 中国水利水电出版社5 继电保护整定计算 中国水利水电出版社6 电力系统分析 （第三版） 华中科技大学出版社
继电保护综合设计 35KV降压变电所继电保护设计
