继电保护牵引变压器设计课程设计

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1、 继电保护原理课程设计继电保护原理课程设计报告报告 评语： 考 勤 （10） 守 纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专专 业：业： 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 继电保护原理课程设计报告 1 1 设计原始资料 1.1 具体题目 某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为 110/27.5kV，三相平衡接线，两供电臂电流归算到 27.5kV 侧电流如下表所示。 牵引变电所 供电臂 长度 km 端子 平均电流 A 有效电流 A 短路电流 A 甲 24.6 282 363 1023

2、 20.4 240 319 874 试对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。 1.2 要完成的内容 通过对题目的分析，将该牵引变电所变压器的保护设计分为以下几个部分： (1) 选择变压器的主保护的配置，并对上述保护进行说明与分析； (2) 根据题目所述接线方式和额定电压，为牵引变压器选型，确定变压器的额 定容量； (3) 根据题目要求以及所选变压器的参数， 完成对该牵引变压器保护的整定计 算以及灵敏度校验； (4) 选择保护的设备，如继电器以及电流互感器； (5) 根据变压器保护原理绘制保护的原理图； (6) 对本次课程设计进行总结与评价。 2 设计的课题内容 2.1 设计规程 根据继电保

3、护和自动装置设计技术规程的规定，中、低压变压器应对主 保护进行配置。 2.2 本设计的主保护配置 (1) 差动保护：对于牵引变电所内的牵引变压器，均应装设差动保护。电流纵 差动保护不但能够正确区分区内区外故障，而且不需要与其他元件的保护配合， 可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点，被广泛地用作变压器的主保 护。 继电保护原理课程设计报告 2 (2) 瓦斯保护：电力变压器是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油 箱故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器和其他绝缘材料会因受热 而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出的速度与变压器的故障程度有 关。利用这种气体来实现保护的装

4、置成为瓦斯保护。瓦斯保护能够保护变压器油 箱内的各种轻微故障，但像变压器绝缘子闪络等油箱外面的故障，瓦斯保护不能 反应。 3 主保护的配合及整定计算 3.1 变压器的选型及参数计算 根据题目要求，变压器类型为 110/27.5kV，三相平衡接线，因此选择变压器 容量为 10MVA 的变压器。变压器参数计算如下： (1) 变压器各侧的额定电流： 110kV 侧：49.52 1103 10000 3 e B 1N U S I(A) 27.5kV 侧：95.209 5.273 10000 3 e B 2N U S I(A) (2) 选择各侧电流互感器的变比： 110kV 侧：5/92.905/349

5、.52，选择：5/100。 27.5kV 侧：5/95.209，选择：5/225。 3.2 动作值的计算 (1) 躲过外部短路故障时的最大不平衡电流，整定式为： unb.maxrelset IKI 式中， rel K是可靠系数，取 1.3； max.unb I是外部短路故障时的最大不平衡电流； za f 是电流互感器计算变比与实际变比不一致引起的相对误差，其值为： 0264.0| n n -1| TA2 TA1 za f 237)1.0( max.kstnpzamax.unb IKKUfI(A) 式中， max.k I指外部短路故障时最大短路电流；U是变压器分接头改变引起的相 继电保护原理课程

6、设计报告 3 对误差 0.055；0.1 为电流互感器容许的最大稳态相对误差； np K非周期分量系数， 取 1.52； st K是电流互感器同型系数，取 1。 故由整定式可得3082373.1 set I(A) (2) 躲过变压器最大的励磁涌流，整定式为： Nrelset IKKI 式中， rel K为可靠系数，取 1.31.5； K为励磁涌流的最大倍数，采用加强型速饱 和变流器的差动保护时，取 1； N I为变压器的额定电流。 故可得29495.20914.1 set I(A) (3) 躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流： L.maxrelset IKI 式中， rel K为可靠系数，取 1.3； L.max I为变压器的最大负荷电