1、35KV主变压器保护1摘要继电保护是电力系统设计有关事故时减小停电范围、限制事故对设备损害的这样一个领域。电力系统继电保护的设计与配置是否合理，直接影响电力系统的安全运行，故选择保护方式时，满足继电保护的基本要求。选择保护方式和正确的整定计算，以保证电力系统的安全运行。本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数，首先，需要对电力系统继电保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料，加深理解；其次，结合相关参数和各种继电保护原理，确定适用于变压器的保护方案，最后，分别对变压器的进行各种保护整定和配置计算，并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图。本次设计中主要采用的保护有瓦斯保护、
2、变压器纵联差动保护、低电压起动的过电流保护、过负荷保护、温度保护。关键词继电保护，变压器保护，灵敏度校验，短路电流计算，整定计算ABSTRACTTHERELAYPROTECTIONISELECTRICALSYSTEMDESIGNRELEVANTACCIDENTREDUCEOUTAGESCOPE,LIMITTHEDAMAGEOFEQUIPMENTACCIDENTSSUCHAFIELDPOWERSYSTEMPROTECTIONDESIGNANDCONFIGURATIONWHETHERREASONABLE,DIRECTLYAFFECTINGTHESAFEOPERATIONOFTHEPOWERSYST
3、EM,SOCHOOSEPROTECTIONWAY,MEETTHEBASICREQUIREMENTSOFTHERELAYPROTECTIONCHOOSETHERIGHTPROTECTIONMODEANDSETTINGCALCULATION,TOENSURETHESAFEOPERATIONOFTHEPOWERSYSTEMTHISPAPERMAINLYTHROUGHTHEANALYSISOFTHEORIGINALMATERIALOFMAINEQUIPMENTOFPARAMETERS,FIRSTOFALL,NEEDFORTRANSFORMERPROTECTIONPRINCIPLEOFCOMPREHEN
4、SIVESYSTEMREVIEW,REFERTOTHERELEVANTMATERIAL,DEEPENUNDERSTANDINGSECONDLY,INCONJUNCTIONWITHTHERELEVANTPARAMETERSANDALLKINDSOFRELAYPROTECTIONPRINCIPLE,DETERMINESUITABLEFORTRANSFORMERPROTECTIONSCHEME,THENRESPECTIVELY,THETRANSFORMERPROTECTIONSETTINGANDCONFIGURATIONOFCALCULATEDACCORDINGTOTHESYSTEM,ANDGIVE
5、SSOMESECONDARYDESIGNDRAWINGSONCEITSCONFIGURATIONDIAGRAMANDGENERALPRINCIPLEDIAGRAMTHISDESIGNMAINLYADOPTSATRANSFORMERPROTECTIONOFGASPROTECTION,LONGITUDINALLEAGUEDIFFERENTIALPROTECTION,OVERCURRENTPROTECTION,OVERLOADPROTECTION,TEMPERATUREPROTECTIONKEYWORDSRELAYPROTECTION，TRANSFORMERPROTECTION，SENSITIVIT
6、YCHECK，SHORTCIRCUITCURRENTCALCULATION，SETTINGCALCULATION35KV主变压器保护1目录摘要1ABSTRACT1绪言111课题背景112课题研究的目的和意义12系统设计方案研究221变电所主变压器基本情况介绍222系统运行方式分析3221系统运行方式分析原则3222煤矿变电所各种电气运行方式的分析423变压器各种保护及其装设条件5231瓦斯保护5232纵差动保护5233过电流保护8234过负荷保护8235温度保护922继电保护规程中对相关保护的配置要求924针对本设计的规程要求10241同时性故障的配置方案10242对经电流互感器接入保护的要求
7、10243关于远后备保护的规定11244系统振荡对保护的要求11245其他相关规定113短路电流的计算1231标幺值归算1232短路电流的计算144保护的整定计算及灵敏度检验2841变压器主保护的整定计算及灵敏度检验28411纵连差动保护的整定计算28412差动保护的灵敏度校验33413变压器瓦斯保护的整定3442相间后备保护的整定及校验35421过电流保护动作电流的整定35422过电流保护灵敏度校验36423过负荷保护37424温度保护3943变压器各个保护动作时限配合395设备的选型设计4051电流互感器的选择4052继电器的选择及参数介绍4335KV主变压器保护2521各种继电器原理43
8、522所选继电器参数介绍456总结50致谢51参考文献52附录153附录256附录358附录45835KV主变压器保护335KV主变压器保护1绪言11课题背景电力变压器是电力系统中的重要的电气设备，在发电、输电、配电环节中起着提高电压以便于远距离输送电能以及降低电压给负荷供电等关键作用。其故障对供电可靠性和系统安全运行带来严重影响，同时大容量的电力变压器本身也是十分贵重的设备。因此根据变压器容量和电压等级及其重要程度，装设性能良好、动作可靠地继电保护。在研究此课题前以修完电力系统继电保护、电力系统分析、电路，具备了一定的理论知识，结合相关资料文献和自学知识，对大容量变压器继电保护设计做全面的分
9、析理解，弄清其原理，再将其拆分成若干小的课题。电力系统分析上对短路电流计算的知识，电力系统继电保护及相关知识和参考资料，对各继电保护进行整定算，得出继电保护的配置，最后在前面基础上把变压器继电保护线路的设计出来，最终达到整体掌握整个课题的目的。利用所学的课本和资料,图书馆资料，维库数据库，万方数据库，在数据库中，可以搜索到许多相关的中英文参考文献资料，和许多知名大学发表的论文，以及指导老师的大力指导和支持，因此研究本课题已经具备了足够的条件。12课题研究的目的和意义本设计围绕煤矿变电所主变压器护整定计算展开分析和讨论，重点设计了短路电流的计算、继电保护整定、校验，以及继35KV主变压器保护2电
10、保护配置等方面。通过这次设计来巩固电力系统继电保护、电力系统分析等课程所学的理论知识，并把所学知识运用到分析和解决生产实际问题中，并且建立正确的设计思想，养成理论联系实际，独立思考的能力，为今后在工作岗位打好基础。本设计的研究意义1、在这次论文的学习中，巩固自己在大学里面所学的课程的理论知识，理论联系实际，做到对课本理论知识的运用；2、在论文设计过程中，尽可能的多学些实际的东西，独立完成论文设计，并主动争取老师的指导，养成独立思考的能力；3、在毕业设计中养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后进入工作岗位打好基础；4、掌握继电保护设计的内容、步骤和方法；5、同时提高计算、制图和
11、编写技术文件的技能。2系统设计方案研究21变电所主变压器基本情况介绍本次设计的主要对象是位于某矿区变电所的两台主变压器，型号为S96300/35选型计算见附录，电压等级为35KV，由两台变压器并列运行，35KV为高压侧，由2，3两条输电线路与系统环并运行。63KV侧的主接线形式为单母线接线，并通过两条平行双回线路与煤矿热电厂相连接。本次设计变电所主接线如下图21所示任务要求根据变压器的实际运行情况，对其进行各种保护整定，并分析各种保护情况下灵敏度的校验过程，并绘制整个系统原理接线图。35KV主变压器保护321变电所主接线22系统运行方式分析221系统运行方式分析原则电力系统运行方式的变化，直接
12、影响保护的性能，所选用的保护方式，应在各种系统运行方式下都能满足选择性和灵敏性的要求，所以在设计之出，就先要系统的对变电站的运行方式分析，以便与今后的计算和定值整定工作，另外也可以有针对性的设立短路点，简化计算工作，提高设计效率。系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式，而系统的最小运行方式也不一定是保护的最小运行方式。对过量保护来说，通常都是根据系统最大运行方式来确定保护的整定值，以保证选择性，因为只要在最大运行方式下能保证选择性，其他运行方式下也一定能保护其选择性；灵敏性的校验则要根据最小运行方式来进行，因为在最小运行方式下，灵敏度仍然符合要求，那在其他运行方式下，灵敏度也一定能满足
13、要求。35KV主变压器保护4根据系统最大负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入运行以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。继电保护中，短路时通过保护的短路电流为最大运行方式。根据系统最小负荷的需要，电力系统中的发电设备都投入相应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式为最小运行方式。继电保护中，通过保护的短路电流为最小运行方式。根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应的数量发电机，变压器和线路的运行方式称为正常运行方式。这种运行方式在一年之内的运行时间最长。对更复杂的系统，最大最小运行方式的判断是比较困难的，有时需要经过多次计算才能确定。对于某特殊运行方式，运行时间很短
14、，对保证保护的选择性或灵敏度有困难时，且在保护拒动或误动不会引起大面积停电的情况，可不予考虑。222煤矿变电所各种电气运行方式的分析设计题目给定的条件为系统35KV母线最大及最小运行方式下的系统电抗分别为MAXX046，MINX057（JS100MVA）煤矿热电厂有两台发电机经升压后由两条电缆线路与煤矿变电所35KV母线相连。虑变电所所有可能的运行方式，以确定继电保护装置整定计算和灵敏度校验时所需要的各个短路电流运行方式1变电所高低压双侧单母线运行或双侧单母线分段且母联断路器闭合运行，同时煤矿热电厂两台发电机同时工作。变电所两台变压器并列运行。运行方式2变电所高低压双侧单母线运行或双侧单母线分
15、段且母联断路器闭合运行，同时煤矿热电厂两台发电机同时工作。变电所一台变压器单独运行。运行方式3变电所高压侧单母线运行，低压侧单母分段运行且母联断路器断开运行，同时煤矿热电厂仅一台发电机工作。变电所两台变压器并列运行。运行方式4变电所高压侧单母线运行，低压侧单母分段运35KV主变压器保护5行且母联断路器断开运行，同时煤矿热电厂仅一台发电机工作。变电所一台变压器单独运行。运行方式5煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，变压器高压侧短路运行方式6煤矿发电厂仅一台发电机工作，并且系统以最小运行方式运行，变压器高压侧短路23变压器各种保护及其装设条件231瓦斯保护在变压器油箱内常见的
16、故障有绕组匝间或层间绝缘破坏造成的短路，或高压绕组对地绝缘破坏引起的单相接地。变压器油箱内发生的任何一个故障时，由于短路电流和短路点电弧的作用，将使变压器油及其他绝缘材料因受热而分解产生气体，因气体比较轻，它们就要从油箱里流向油枕的上部，当故障严重时，油会迅速膨胀并有大量的气体产生，此时，回游强烈的油流和气体冲向油枕的上部。利用油箱内部的故障时的这一特点，可以构成反映气体变化的保护装置，称之为瓦斯保护800千伏安及以下的油浸式变压器，应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面降低时应瞬时作用于信号；当产生大量瓦斯时，宜动作于断开变压器各电源侧的断路器，如降压变压器高压侧无断路器且未采用第50
17、条所列的措施时，则可作用于信号。400千伏安及以下的车间内油浸式变压器，也应装瓦斯保护。对于变压器引出线，套管及内部的故障，应采用下列保护方式。232纵差动保护变压器的纵联差动保护用来反映变压器绕组、引出线及套管上的各种短路保护故障，是变压器的主保护。35KV主变压器保护6纵联差动保护是按比较被保护的变压器两侧电流的大小和相位的原理实现的。为了实现这种比较，在变压器两侧各装设一组电流互感TA1、TA2，其二次侧按环流法连接，即若变压器两端的电流互感器一次侧的正极性端子均置于靠近母线的一侧，则将它们二次侧的同极性端子相连接，再将差动继电器的线圈按环流法接入，构成纵联差动保护，见图13。变压器的纵
18、差保护与输电线的纵联差动相似，工作原理相同，但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，为了保证变压器纵差保护的正常运行，必须选择好适应变压器两侧电流互感器的变比和接线方式，保证变压器在正常运行和外部短路时两侧的二次电流等。其保护范围为两侧电流互感TA1、TA2之间的全部区域，包括变压器的高、低压绕组、套管及引出线等。从图22可见，正常运行和外部短路，流过差动继电器的电流为2212IIIR，在理想的情况下，其值等于零。但实际上由于电流互感器特性、变比等因素，流过继电器的电流为不平稳电流。变压器内部故障时，流入差动继电器的电流为2212IIIR，即为短路点的短路电流。当该电流大于KD的动作电流时，
19、KD动作。35KV主变压器保护7由于变压器各侧额定电压和额定电流不同，因此，为了保护其纵联差动保护正确动作，必须适当选择各侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部短路时，差动回路内没有电流。如图22中，应使22112212TATANINIII（21）式中1TAN高压侧电流互感器的变比；2TAN低压侧电流互感器的变比。要实现双绕组变压器的纵联差动保护，必须适当选择两侧电流互感器的变比。因此，在变压器纵联差动保护中，要实现两侧电流的正确比较，必须先考虑变压器变比的影响。实际上，由于电流互感器的误差、变压器的接线方式及励磁涌流等因素的影响，即使满足式（21）条件，差动回路中仍回流过一定的不平衡电流UN
20、BI,UNBI越大，差动继电器的动作电流也越大，差动保护灵敏度就越低。因此，要提高变压器纵联差动保护的灵敏度，关键问题是减小或消除不平衡电流的影响（1）用于6300千伏安及以上并列运行的变压器；（2）用于10000千伏安及以上单独运行的变压器；（3）用于6300千伏安及以上的厂用工作变压器，对厂用备用变压器可装设电流速断保护代替差动保护。如变压器的纵差保护对单相接地短路灵敏性不符合要求，可增设零序差动保护。纵联差动保护的整定值可小于额定电流。纵联差动保护应符合以下要求（1）应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流；（2）应在变压器过励磁时不误动。差动保护范围一般包括变压器套管以其引出线，但在
21、某种情况下，如母线上进，出线回路较少的发电厂和变电所，差动保护可利用变压器套管内部的电流互感器。35KV主变压器保护8233过电流保护过电流保护一般用于容量较小的降压变压器上，其单相原理接线如图18所示。保护装置的动作电流应按躲过变压器可能出现的最大负荷电流IL。MAX来整定，即IOPKREKRELMAXLI式中RELK可靠系数，一般采用1213；REK返回系数，一般采用085；MAXLI变压器的最大负荷电流。一般用于降压变压器，保护装置的整定值应考虑事故时可能出现的过负荷。234过负荷保护变压器过负荷保护反映变压器对称过负荷引起的过电流。保护用一个电流继电器接于一相电流，经延时动作于信号。过
22、负荷保护的安装侧，应根据保护能反映变压器各侧绕组可能过负荷情况来选择（1）对于双绕组升压变压器，装于发电机侧。（2）对一侧无电源的三绕组升压变压器，装于发电机电压侧和无电源侧。（3）对三侧有电源侧电源的三绕组升压变压器，三侧均装。（4）对于双绕组降压变压器，装于高压侧。（5）对两侧有电源的三绕组降压变压器，三侧均应装设。过电流保护的动作电流。应按躲开变压器的额定电流整定，即BNRELOPIKKIRE式中RELK可靠系数，取10535KV主变压器保护9REK返回系数；取085400千伏安及以上变压器，当台数并列运行或单独运行并作为其他复合的备用电源时，应根据可能过负荷的情况下装设过负荷保护。过负
23、荷保护应接于一相电流上，带时限作用于信号。在经常无值班人员的变电所，必要时，过负荷保护可动作于跳闸或断开部分负荷。235温度保护当变压器的冷却系统发生故障或发生外部短路和过负荷时，变压器的油温将升高。变压器油的温度越高，油的劣化速度越快，实用年限减少。当油温达115120时，油开始劣化，而到140150时劣化更明显，以致不能使用。油温高将促使变压器绕组绝缘加速老化影响寿命。因此变压器运行规程（DLT5721995）规定上层油温要进行监视。凡是容量在1000KVA及以上的油浸式变压器均要装设温度保护，监视上层油温的情况；对于车间内变电所，凡是容量在315KVA及以上的变压器，通常都要装设温度保护
24、；对于少数用户变电所，凡是容量在800KVA左右的变压器，都应装设温度保护，但温度保护只动作于信号。22继电保护规程中对相关保护的配置要求1主保护主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。2后备保护后备保护是主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护。后备保护可分为远后备和近后备两种方式。35KV主变压器保护10远后备是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护实现后备。近后备是当主保护拒动时，由该电力设备或线路的另一套保护实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现的后备保护。3辅助保护辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主
25、保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。4异常运行保护异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。24针对本设计的规程要求241同时性故障的配置方案制定保护配置方案时，对两种故障同时出现的稀有情况可仅保证切除故障。242对经电流互感器接入保护的要求在各类保护装置接于电流互感器二次绕组时，应考虑到既要消除保护死区，同时又要尽可能减轻电流互感器本身故障时所产生的影响。35KV主变压器保护11243关于远后备保护的规定当采用远后备方式时，在短路电流水平低且对电网不致造成影响的情况下（如变压器或电抗器后面发生短路，或电流助增作用很大的相邻线路上发生短路等），如果为了满足相邻线路保护区末端
26、短路时的灵敏性要求，将使保护过分复杂或在技术上难以实现时，可以缩小后备保护作用的范围。必要时，可加设近后备保护。（主要针对110KV及以下电压等级保护）244系统振荡对保护的要求电力设备或线路的保护装置，除预先规定的以外，都不应因系统振荡引起误动作。使用于220KV500KV电网的线路保护，其振荡闭锁应满足如下要求（1）系统发生全相或非全相振荡，保护装置不应误动作跳闸；（2）系统在全相或非全相振荡过程中，被保护线路如发生各种类型的不对称故障，保护装置应有选择性地动作跳闸，纵联保护仍应快速动作；（3）系统在全相振荡过程中发生三相故障，故障线路的保护装置应可靠动作跳闸，并允许带短延时。245其他相
27、关规定（1）有独立选相跳闸功能的线路保护装置发出的跳闸命令，应能直接传送至相关断路器的分相跳闸执行回路。（2）使用于单相重合闸线路的保护装置，应具有在单相跳35KV主变压器保护12闸后至重合前的两相运行过程中，健全相再故障时快速动作三相跳闸的保护功能。（3）技术上无特殊要求及无特殊情况时，保护装置中的零序电流方向元件应采用自产零序电压，不应接入电压互感器的开口三角电压。（4）保护装置在电压互感器二次回路一相、两相或三相同时断线、失压时，应发告警信号，并闭锁可能误动作的保护。保护装置在电流互感器二次回路不正常或断线时，应发告警信号，除母线保护外，允许跳闸。（一般采用有条件闭锁）（5）使用于220
28、KV及以上电压的电力设备非电量保护应相对独立，并具有独立的跳闸出口回路。（6）继电器和保护装置的直流工作电压，应保证在外部电源为80115额定电压条件下可靠工作。（7）对220KV500KV断路器三相不一致，应尽量采用断路器本体的三相不一致保护，而不再另外设置三相不一致保护；如断路器本身无三相不一致保护，则应为该断路器配置三相不一致保护。（8）跳闸出口应能自保持，直至断路器断开。自保持宜由断路器的操作回路来实现。3短路电流的计算31标幺值归算选取BS100MVA和BVAVV，算出等值网络中的各电抗的标幺值如下1架空线路的标幺值1X1LXBBUS2036923710002435KV主变压器保护1
29、32架空线路的标幺值2X2LXBBUS2036122371000323架空线路的标幺值3X3LXBBUS20374237100011并网电缆的标幺值CXCXBBUS200805323710000031发电机归算的标幺值GXGXNGBSS013275181000704变压器6T,7T的标幺值计算6TX100KUNNSV2AVUSB20080816352237100045主变压器的标幺值1TX100KUNBSS00753610119表21各元件参数计算结果列表1线线路阻抗标幺值0242线线路阻抗标幺值0323线线路阻抗标幺值011并网电缆的阻抗标幺值0003135KV主变压器保护14发电机归算的阻
30、抗标幺值0704变压器T6阻抗标幺值045变压器T7阻抗标幺值045主变压器的阻抗标幺值11932短路电流的计算低压侧短路时，穿越变压器最大三相短路电流的计算最大运行方式下，穿越变压器的最大短路电流计算煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器闭合运行，1K点短路时，计算短路电流35KV主变压器保护15进行网络简化，如下图35KV主变压器保护166XMAXX1X2X046320110240320110240）（0637X26GTCXXX2704045000310059TX21TX21910595系统1E对短路点的转移阻抗为1FX6XTX76XXX
31、T063059559059506301855将两台发电机合并为一台等值机，它对短路点的转移电抗为2FX7XTX67XXXT0590595630595059501742计算电抗为JSX1742100751820653查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果记入表中35KV主变压器保护17计算短路点电流的有名值2K点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2NI36375182344KA1NI363100916KA短路电流计算结果2K点短路0SG1与G2合并系统S短路点总电流标幺值1610539有名值/KA553849410482K点短路时穿越T1T2的短路电流为3MAXI2总I524
32、KA煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器断开，2K点短路时，计算短路电流进行网络简化，如下图35KV主变压器保护186XMAXX1X2X046320110240320110240）（0637X26GTCXXX2704045000310059TXTX119系统1E对短路点的转移阻抗为1FX6XTX76XXXT063119590191630309发电机G2对短路点转移阻抗为2FX7XTX67XXXT059119630191590289计算电抗为JSX2891007518210835KV主变压器保护19查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结
33、果记入表中计算短路点电流的有名值1K点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2NI36375182344KA1NI363100916KA短路电流计算结果1K点短路0SG1与G2合并系统S短路点总电流标幺值0940032有名值/KA32329661935KV主变压器保护20低压侧短路时，穿越变压器最小三相短路电流的计算最小运行方式下，穿越变压器的最小短路电流计算煤矿发电厂仅有一台发电机工作，同时系统以最小运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器闭合运行，2K点短路时，计算短路电流进行网络简化，如下图35KV主变压器保护216XMINX1X2X05732011024032011024
34、0）（0747XCX7TXGX000310450704118TXTX119系统1E对短路点的转移阻抗为1FX6XTX76XXXT074119181191740268发电机G2对短路点转移阻抗为2FX7XTX67XXXT118119740191181427计算电抗为JSX4271007518080查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果记入表中计算短路点电流的有名值35KV主变压器保护222K点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2NI3637518172KA1NI363100916KA短路电流计算结果2K点短路0SG2系统S短路点总电流标幺值1301037有名值/KA22433
35、9563煤矿发电厂一台发电机同时工作，并且系统以最小运行方式运行，考虑低压侧单母线分段且母联断路器闭合，1K点短路时，计算短路电流进行网络简化，如下图6XMAXX1X2X046320110240320110240）（06335KV主变压器保护237XCX7TXGX000310450704118TX21TX21910595系统1E对短路点的转移阻抗为1FX6XTX76XXXT074059518159507401705发电机G2对短路点转移阻抗为2FX7XTX67XXXT11805957405950181272计算电抗为JSX2721007518051查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果
36、记入表中计算短路点电流的有名值1K点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2NI3637518172KA1NI363100916KA短路电流计算结果35KV主变压器保护241K点短路0SG2系统S短路点总电流标幺值2111059有名值/KA36353790穿过每台变压器的最小三相短路电流为3MINI2总I45KA变压器高压侧短路时，流过最大三相短路电流计算煤矿发电厂两台发电机同时工作，并且系统以最大运行方式运行，变压器高压侧短路（一）进行网络化简，如下图35KV主变压器保护256XMAXX1X2X046320110240320110240）（0637X26GTCXXX270404500
37、0310059系统1E对短路点的转移阻抗为1FX6X063将两台发电机合并为一台等值机，它对短路点的转移电抗为2FX7X059计算电抗为JSX059100751820221查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果记入表中计算短路点电流的有名值1K点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2NI373751820585KA1NI373100156KA短路电流计算结果1K点短路0SG1与G2合并系统S短路点总电流标幺值49381587有名值/KA28892476536535KV主变压器保护26变压器高压侧短路时，流过最小三相短路电流计算煤矿发电厂仅有一台发电机工作，同时系统以最小运行方
38、式运行，1K点短路时，计算短路电流。进行网络简化，如下图6XMINX1X2X057320110240320110240）（07435KV主变压器保护277XCX7TXGX000310450704118系统1E对短路点的转移阻抗为1FX6X074发电机G2对短路点转移阻抗为2FX7X118计算电抗为JSX11810075180221查计算曲线数字表求取短路周期电流的标幺值，结果记入表中计算短路点电流的有名值1K点短路时，归算到短路点电压级的各电源的额定电流为2NI37375180293KV1NI373100156KV短路电流计算结果1K点短路0SG2系统S短路点总电流标幺值4938135有名值/
39、KA144721063553变压器各点短路时电流数据表变压器各点短路时电流数据表短路点短路方式K1K2三相短路（KA）两相短路（KA）三相短路（KA）两相短路（KA）最大运行方式6195361048908最小运行方式45389756348835KV主变压器保护28短路电流计算结果经以上计算，比较得（1）穿越变压器T1或T2的最大短路电流为K2点短路时的短路电流，其有名值为619KA,归算到电源侧为105KA。（2）穿越变压器T1或T2的最小短路电流为K1点短路时的短路电流，其有名值为450KA，归算到到电源侧为0766KA。（3）变压器高压侧内部故障时的最大三相短路电流为5365KA，最小三相
40、短路电流为3553KA。335KV侧最大负荷电流为13NNUS312779A，归算到低压侧为75077A4保护的整定计算及灵敏度检验41变压器主保护的整定计算及灵敏度检验411纵连差动保护的整定计算（1）变压器两侧的一次电流计算35KV侧1NI13NNUS3736300983A63KV侧2NI23NNUS3636300577A式中NS变压器的额定容量；1NU变压器的一次额定电压；2NU变压器的二次额定电压。（2）变压器电流互感器的计算变比35KV主变压器保护29变压器Y型侧（高压侧）的电流互感器变比为TAK531NI53983527170变压器型侧（低压侧）的电流互感器变比为TBK52NI55
41、77选择电流互感器的标准变比TAK5300TBK5800则差动保护臂中的二次额定电流为1ITANWKIK16039832838A2ITBNWKIK21605773606AWK为接线系数表23计算结果列表参数变压器两侧的计算数值额定电压（KV）3563一次侧额定电流（KA）983577电流互感器接线方式Y选用电流互感器变比53005800差动保护臂中的二次额定电流（A）28383606由于1I2MINKI变压器内部故障时的最小短路电流，用母线处短路时流经短路点的短路电流来代替。经校验变压器差动保护灵敏度合格35KV主变压器保护33412差动保护的灵敏度校验。BC相短路时，有BICI,BICIY侧
42、的三相电流关系为CYI2AYI2BYI32BBNI故有AYIBYI0BYICYI3BYI3BBNICYIAYI3BBNI对CJAJAI035KV主变压器保护34对CJBJBIYCYAYNIINIBNIIBBNID2对CJCJCIYAYCYNIINICNIIBBNID2同样由于三相CJ是采用或逻辑启动保护，在校验内部故障的灵敏度时，取三相电流中较大者，故JINID216088400305KAJSANRELI1SETDNSETDN1305（51）183WBA此时接线系数为取为1。SENK0ANANJS601833052灵敏度满足要求413变压器瓦斯保护的整定轻瓦斯保护的动作值采用气体容积表示。通常
43、气体容积的整定范围为250300CM。对于容量在10兆伏安以上的变压器，多采用250300CM。气体容积的调整可通过改变重锤位置来实现。重瓦斯保护的动作值采用油流流速表示。一般整定范围在0615M/S，该流速指的是导油管中油流的速度。对FJ380型复合继电器进行油速调整时，可先松动调节螺杆，在改变弹簧的长度即可，一般整定在1M/S左右。本设计对象为S96300/35型变压器，额定容量较大，因此将轻瓦斯保护动作值的气体容积整定为300CM，将重瓦斯保护动作值的油流流速整定为12M/S。35KV主变压器保护3542相间后备保护的整定及校验421过电流保护动作电流的整定（1）躲过并列运行中切出一台变
44、压器时所产生的过负荷电流。两台变压器容量相同，则另一台变压器的最大负荷电流为MAXLI122NI2NI29831966ASETIRERELKKNI8501119662544ARELK_可靠系数，取11_12REK_返回系数，取085NI_每台变压器的额定电流（2）考虑低压侧负荷电动机自启动时最大电流SETIRESSRELKKKTNNI850312136375771803ARELK_可靠系数，取11_12REK_返回系数，取085SSK_自启动系数，其数值与负荷性质有关，610KV侧取1525（2）灵敏度校验SENKSETKIIMIN231805666336815式中2MINKI变压器内部最小两
45、相短路电流。符合继电保护的规程要求。其动作时限与定时限过电流相同，取05S。35KV主变压器保护36422过电流保护灵敏度校验当低压侧AB相发生电流互感器内部两相短路时，在故障点，流过ABC三相的短路电流分别为，AIBI,CI0，设侧各相绕组中的电流分别为AIBICI，则AIBIAI（1）BICIBI（2）CIAICI（3）分别用（1）减去（2），（2）减去（3），（1）减去（3），考虑到AIBICI0，求出BI32AI4AICI31AI5设变压器的变比为TN，则AITNYAI,BITNYBI,CITNYCI,代入45式，可得YAIYCITN31AIBITN32AI亦即在Y侧有YAIYCIYB
46、I2YAI2YCI低压侧AIBI23MIN3I23563488KACI035KV主变压器保护37TK为线电压，此处为TK3637587高压侧过电流保护拟采用二二Y接线，则YAIYCI3TAKI38758840480KAYBI32TAKI387588420960KA流过电流互感器二次侧的电流为RELI1AYAKI304800016KA其中SETIASETKI303180601ASENKSETRELJXIIK101616232312灵敏度满足要求423过负荷保护（1）过负荷保护的动作电流应按躲过变压器的额定电流来整定35KV主变压器保护38选择电流互感器的变比为TAK515030一次动作电流为SE
47、TIRERELKKNI8500519831214A二次动作电流为SETITAKISET301124404A式中RELK可靠系数，取105；REK返回系数，取085；NI保护安装侧变压器额定电流。过负荷保护的动作时限，应比过电流保护的最大时限增加一个阶差T。以防止过负荷保护在外部短路故障及短时过负荷时误发信号。（2）过负荷保护的动作时限应大于瓦斯保护、纵差保护和过电流保护的动作时限，因此一般整定在1S左右。35KV主变压器保护39424温度保护温度继电器的工作原理当变压器油温升高时，受热元件发热升高使连接管中的液体膨胀，温度计中的压力增大，可动指针向指示温度升高的方向转动。当可动指针与事先定位的
48、黄色指针接触时，发出预告信号并开启变压器冷却风扇。如经强风冷后变压器的油温降低，则可动指针逆时针转动，信号和电风扇工作停止；反之，如变压器油温继续升高，可动指针顺时针转动到与红色定位指针接触，这是未避免事故发生而接通短路器跳闸线圈回路，使短路器跳闸，切除变压器，并发出声响灯光信号。由于所选用的变压器为油浸式变压器，油浸式变压器的测温是用电触点式的压力温度计，利用温度计的两个定位指针可以对给定温度的上下限进行两位式调节。550C为上线位置，此时开启变压器冷却风扇450C为下线位置，此时关闭变压器冷却风扇。43变压器各个保护动作时限配合变压器各个保护的动作时限不同。主保护瓦斯保护和纵联差动保护的动作时限很短,约006S左右。后备保护（过电流保护、过负荷保护、温度保护等）较主保护动作时间逐渐延迟。35KV主变压器保护40表保护定值清单项目动作值动作时限变压器瓦斯保护气体容积整定为300CM；油流流速整定为12M/S006S纵差保护一次动作电流为16094A二次动作电流为100A006S过电流保护动作电流556A05S过负荷保护一次动作电流为1214A二次动作电流为405A1S5设备的选型设计51电流互感器的选择电流互感器的选型原则135KV及以上配电装置宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，而且当一次电流较小时，宜采一次绕组多匝式，以提高准确度
