220kV变压器保护设计 毕业设计

本科毕业设计（论文）题目 220kV变压器保护设计

学院 : 电气工程与自动化学院专业名称：电气工程及其自动化

年级班级：电气08-1班

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摘要

变压器是电力系统的重要组成部分。它的正常与否直接关系到电力系统的安全和经济运行。本次设计是220kV变压器保护的初步设计，主要包括：变压器保护的配置；由变压器的原始数据，选择变压器微机保护的型号；变压器各种继电保护的原理与整定计算。

根据《继电保护及安全自动装置反事故措施要点实施细则》的规定，220kV变压器的保护应有两套保护。本设计选择了瓦斯保护和纵联差动保护作为变压器的主保护，以保护变压器油箱内发生故障和变压器内部和引出线套管的故障；选择复合电压启动的过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护，以保护外部相间短路引起的变压器过电流；由于本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中，所以采用零序过电流作为变压器接地的后备保护；在本次设计中，过负荷保护还作为变压器的后备保护。

关键词：变压器、变压器保护、微机保护、整定计算

Abstract

The transformer is an important part of the power system. The normal of it is directly related to the economic operation of the electric power system security. This is the preliminary design of 220kV transformer protection. This design include the configuration protection; the choice of microcomputer models of transformer protection according to the original data by transformer; all kinds of transformers relay principle protection and setting .

According to the regulation of the detailed rules for implementation of anti-accident measures points about relay protection and safety automatic device, 220 kV transformer protection should have two sets of protection. In order to protect the fault caused by transformer tank and inter of transformer and pipe sleeve outgoing line , I chose the gas protection and transformer longitudinal differential protection as the main protection of transformer. And I chose the protection of the compound voltage start over current protection as the backup protection of transformer protection , in order to protect the transformer of over current has caused by external short circuit between two phase . In this design, the one of transformer is in the power of system which the neutral point is directly connected with ground , so I also chose the zero sequence current protection as a backup protection. And I chose a load of transformer protection as the backup protection, too .

Keywords: transformer; transformer protection; microcomputer protection; setting calculation

目录

1 绪论 (1)

1.1变压器保护的历史现状 (1)

1.2 变压器保护的发展趋势 (2)

1.3 设计的原始资料 (3)

1.3.1 电气一次部分基本情况 (3)

1.3.2 220KV系统阻抗 (3)

2 变压器保护配置 (4)

2.1 变压器的故障类型及保护措施 (4)

2.1.1 变压器故障及不正常运行状态 (4)

2.1.2 变压器继电保护的配置 (4)

2.2 220kV变压器微机型保护双重化 (5)

2.2.1 220kV 变电站主变保护双重化保护技术配置原则 (6)

2.2.2 变电所主变各侧TA 的设置 (6)

2.2.3 双主双后主变保护电流回路接入方式 (7)

2.3 针对220kV主变压器保护的配置 (9)

2.3.1 220kV变压器保护配置的原则 (9)

2.3.1.1 主保护 (9)

2.3.1.2 后备保护 (9)

2.3.1.3 非电量保护 (10)

2.3.1.4 电源 (11)

2.3.1.5 其他技术要求 (11)

2.3.2 两套主保护装置的特点 (11)

2.3.3 变压器保护的二次接线 (12)

2.3.3.1 两套保护采用独立的交流电流和电压回路 (12)

2.3.3.2 电流互感器二次绕组的保护配置 (13)

2.3.3.3 失灵启动回路 (13)

2.3.3.4 变压器跳闸出口 (13)

2.3.3.5 非全相保护 (14)

2.4 变压器保护原理 (14)

2.4.1 瓦斯保护 (14)

2.4.1.1 气体继电器构成和动作原理 (14)

2.4.1.2 瓦斯保护的原理及接线 (16)

2.4.2 变压器纵联差动保护 (16)

2.4.3 变压器相间短路的后备保护 (19)

2.4.3.1 过电流保护 (20)

2.4.3.2低电压起动的过电流保护 (21)

2.4.3.3 复合电压起动的过电流保护 (22)

2.4.4 变压器接地短路的后备保护 (24)

2.4.4.1变电所单台变压器的零序电流保护 (24)

2.4.4.2 多台变压器并联运行时的接地后备保护 (25)

2.4.5 过负荷保护 (27)

2.4.6 变压器的温度保护 (27)

3 短路电流计算与整定 (29)

3.1 短路电流计算 (29)

3.2 变压器保护的整定计算原则 (31)

3.2.1 变压器主保护 (31)

3.2.2 220kV侧后备保护 (32)

3.2.2.1 220kV侧相间后备保护 (32)

3.2.2.2 220kV侧零序后备保护 (32)

3.2.2.3 220kV侧零序过电压保护和间隙零序电流保护 (32)

3.2.3 110kV侧后备保护 (32)

3.2.3.1 110kV侧相间后备保护 (32)

3.2.3.2 110kV侧零序后备保护 (32)

3.1.3.3 110kV侧零序过电压保护和间隙零序电流保护 (33)

3.2.4 10kV侧后备保护 (33)

3.3 220kV主变压器保护整定计算过程 (33)

3.3.1 变压器瓦斯保护 (33)

3.3.2 变压器纵差保护 (34)

3.2.2.1 对220kV变压器纵差保护的技术要求 (34)

3.3.2.2 纵差保护整定计算内容 (35)

3.3.2.3 纵差保护的整定计算 (35)