电力系统继电保护课程设计

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1、电力系统继电保护电力系统继电保护课程设计课程设计 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 20MVA，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Krel= 1.3。 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

2、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 800kVA 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： 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。 并联运行、容量为 6300kVA 及以下，单台运行、容量为 10000kVA 及以 下的变压器，应装设电流速断保护。2000kVA 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，

3、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 400kVA 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。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，

4、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 后备保护设置 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 一相装设过电流。 3.主保护的整定计算 3.1 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

5、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） 35 6.6 额定电流（kA） 329 353 20000 1750 6.63 20000 电流互感器接线 Y 电流互感器变比 600/5 1500/5 二次电流（A） 74.4 120 3293 83.5 300 1750 (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 IKI ekbhdz . . (3.1) =1.3

6、 1750=2275(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 )(9 3 8 9 533.04.0 8760 )3( max A Id (6.6kV级) (3.2) (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 II fhdzmax. 3.1 (3.4) =1.31750=2275（A） )(2441 . A I bhdz (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 Idz (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、分别接入 6.6kV 及 35kV 侧。 计算基本侧继电器