范例：電力營(yíng)銷課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、18:36:56 新能源與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告電力營(yíng)銷課程設(shè)計(jì) 專業(yè)電力工程與管理 班級(jí)電力1101 姓名張三 學(xué)號(hào)201112345 指導(dǎo)教師李四2014年 7 月蘭州交通大學(xué)新能源與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱： 指導(dǎo)教師（簽名）： 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 一、課程設(shè)計(jì)題目二、課程設(shè)計(jì)使用的原始資料（數(shù)據(jù)）及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：二、課程設(shè)計(jì)的目的三、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)要求、工作量要求等） 四、工作進(jìn)度安排五、主要參考文獻(xiàn)審核批準(zhǔn)意見(jiàn)系主任（簽字） 年月日指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)成績(jī)?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程（40）設(shè)計(jì)報(bào)告（50）小組答辯（10）總成績(jī)（100）

2、指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日目 錄1設(shè)計(jì)原始資料11.1具體題目11.2要完成的任務(wù)12設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容12.1設(shè)計(jì)規(guī)劃12.2本設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置12.2.1主保護(hù)裝置12.2.2后備保護(hù)裝置23保護(hù)的整定計(jì)算33.1主保護(hù)的整定計(jì)算33.1.1基本額定參數(shù)的計(jì)算33.1.2差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定43.1.3靈敏度校驗(yàn)43.2后備保護(hù)的整定計(jì)算43.2.1變壓器過(guò)電流保護(hù)的整定43.2.2低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)44二次開展原理圖的繪制54.1主保護(hù)電路54.2后備保護(hù)電路65結(jié)論7參考文獻(xiàn)81 設(shè)計(jì)原始資料1.1 具體題目一臺(tái)雙繞組降壓變壓器的容量25MVA，電壓比為110±2×

3、2.5%/38.5kV，Y，d11接線；采用BCH-2型繼電器。已知：38.5kV外部短路的最大短路電流為2400A、最小短路電流為2000A，110kV側(cè)電流互感器變比為1000/5，38.5kV側(cè)電流互感器變比為1500/5；可靠系數(shù)取=1.3。1.2 要完成的內(nèi)容本設(shè)計(jì)要完成的主要內(nèi)容是對(duì)變壓器進(jìn)行主保護(hù)和后備保護(hù)的選擇，并根據(jù)給定的原題目對(duì)所選擇的各種保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。使之最終達(dá)到變壓器在任何故障下都能迅速的切斷故障，快速恢復(fù)運(yùn)行。2 設(shè)計(jì)的課題內(nèi)容2.1 設(shè)計(jì)規(guī)程根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，針對(duì)變壓器的各種故障、不正常工作狀態(tài)和變壓器容量，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置。(1) 對(duì)800kVA以上

4、的油浸式變壓器：應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)作為變壓器內(nèi)部故障的保護(hù)。發(fā)生輕瓦斯、油面異常降低時(shí)發(fā)信號(hào)，發(fā)生重瓦斯時(shí)使各側(cè)斷路器瞬時(shí)跳閘。(2) 對(duì)于變壓器的引出線、套管和內(nèi)部故障： 并聯(lián)運(yùn)行、容量為6300kVA及以上，單臺(tái)運(yùn)行、容量為10000kVA及以上的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。 并聯(lián)運(yùn)行、容量為6300kVA以下，單臺(tái)運(yùn)行、容量為10000kVA以下的變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。2000kVA及以上的變壓器，如果電流速斷保護(hù)的靈敏度不能滿足要求，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。(3) 對(duì)于由外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。如果靈敏度不能滿足要求，可以裝設(shè)低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)。(4) 對(duì)于一向

5、接地故障，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)。(5) 對(duì)于400kVA及以上的變壓器，應(yīng)根據(jù)其過(guò)負(fù)荷的能力，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。(6) 對(duì)于過(guò)熱，應(yīng)裝設(shè)溫度信號(hào)保護(hù)。2.2 本設(shè)計(jì)的保護(hù)配置2.2.1 主保護(hù)配置為了滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的要求，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置快速切除故障。通常變壓器的瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)構(gòu)成雙重化快速保護(hù)。(1) 瓦斯保護(hù)變電所的主變壓器和動(dòng)力變壓器，都是用變壓器油作為絕緣和散熱的。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于短路電流和電弧的作用，故障點(diǎn)附近的絕緣物和變壓器油分解而產(chǎn)生氣體，同時(shí)由于氣體的上升和壓力的增大會(huì)引起油流的變化。利用這個(gè)特點(diǎn)構(gòu)成的保護(hù)，叫做瓦斯保護(hù)。如圖1所示，瓦斯保護(hù)主

6、要由瓦斯繼電器、信號(hào)繼電器、保護(hù)出口繼電器等構(gòu)成，瓦斯繼電器裝在變壓器油箱和油枕的連接管上。瓦斯繼電器的上觸點(diǎn)為輕瓦斯保護(hù)，由上開口杯控制，整定值為當(dāng)瓦斯繼電器內(nèi)上部積聚250300cm氣體時(shí)動(dòng)作，動(dòng)作后發(fā)信號(hào)。下觸點(diǎn)為重瓦斯保護(hù)，由下開口杯控制，整定值為當(dāng)油流速度達(dá)到0.61.0m/s時(shí)動(dòng)作，動(dòng)作值后一方面發(fā)信號(hào)，另一方面啟動(dòng)出口繼電器，使其觸點(diǎn)閉合，并通過(guò)繼電器本身的電流線圈自保持，一直到變壓器各側(cè)的斷路器跳閘完成為止。(2) 縱差動(dòng)保護(hù)電流縱差動(dòng)保護(hù)不但能區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其他元件的保護(hù)配合，可以無(wú)延時(shí)的切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中變壓器主保護(hù)主要選電流縱差動(dòng)保護(hù)

7、，差動(dòng)保護(hù)是變壓器內(nèi)部、套管及引出線上發(fā)生相間短路的主保護(hù)，同時(shí)也可以保護(hù)單相層間短路和接地短路，不需與其他保護(hù)配合，可無(wú)延時(shí)的切斷內(nèi)部短路，動(dòng)作于變壓器高低壓兩側(cè)斷路器跳閘。為了保證動(dòng)作的選擇性，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)躲開外部短路電流時(shí)的最大不平衡電流。2.2.2 后備保護(hù)配置變壓器的后備保護(hù)選擇過(guò)電流保護(hù)和低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)以及過(guò)負(fù)荷保護(hù)。低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)主要是為了保護(hù)外部短路引起的變壓器過(guò)電流，同時(shí)也可以作為變壓器差動(dòng)保護(hù)以及饋線保護(hù)的后備保護(hù)。變壓器的不正常工作包括過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)此配置過(guò)負(fù)荷保護(hù)。正常時(shí)，變壓器不過(guò)負(fù)荷，電流小于整定值，過(guò)負(fù)荷保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)三相負(fù)荷對(duì)稱時(shí)，可僅在一

8、相裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。在過(guò)電流保護(hù)中，為保證在正常情況下各條線路上的過(guò)電流保護(hù)絕對(duì)不動(dòng)作，顯然保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流必須大于該線路上出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流；同時(shí)還必須考慮在外部切除后電壓恢復(fù)，負(fù)荷自啟動(dòng)電流作用下保護(hù)裝置必須能返回，其返回電流大于負(fù)荷自啟動(dòng)電流。本次設(shè)計(jì)選用過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)，如圖3所示為變壓器過(guò)電流保護(hù)原理圖。3 保護(hù)的整定計(jì)算3.1 主保護(hù)的整定計(jì)算3.1.1 基本額定參數(shù)的計(jì)算變壓器額定電流為： 110kV側(cè)： 27.5kV側(cè)： 電流互感器變比為：110kV側(cè)： 27.5kV側(cè)： 電流互感器二次側(cè)電流為： 110kV側(cè)： 27.5kV側(cè)：最大負(fù)載電流為：3.1.2 差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電

9、流的整定(1) 躲過(guò)外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流 外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流為：選擇的參數(shù)如下： 式中 最大三相短路電流； 由于電流互感器計(jì)算變比和實(shí)際變比不一致引起的相對(duì)誤差，Y,d11接線三相變壓器的計(jì)算式為； 由變壓器分接頭改變引起的相對(duì)誤差； 電流互感器同型系數(shù)，取為1； 非周期分量系數(shù)，取1.52，當(dāng)采用速飽和變流器時(shí)，由于非周期分量能引起其飽和，抑制不平衡輸出，可取為1。 躲過(guò)外部短路故障時(shí)的最大不平衡電流整定式為：式中，包括電流互感器和變壓器變比不完全匹配產(chǎn)生的最大不平衡電流和互感器傳遍誤差引起的最大不平衡電流。(2) 躲過(guò)變壓器最大的勵(lì)磁涌流整定選擇的參數(shù)如下：式中 變壓

10、器的額定電流； 勵(lì)磁涌流的最大倍數(shù)，取48。由于采用速飽和變流器BCH-2，取1。(3) 躲過(guò)電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流整定式中,為變壓器的最大負(fù)荷電流，當(dāng)無(wú)法確定時(shí)，可用變壓器的額定電流。(4) 按上面三個(gè)條件計(jì)算縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，并選取最大者為：3.1.3 靈敏度校驗(yàn)在實(shí)際中一般不低于2。滿足要求，可以用縱差保護(hù)做主保護(hù)。3.2 后備保護(hù)的整定計(jì)算3.2.1 變壓器過(guò)電流保護(hù)的整定(1) 保護(hù)的啟動(dòng)電流按躲過(guò)變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定，即：選擇參數(shù)如下： 式中 返回系數(shù)取0.850.95；變壓器可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流。綜合負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)，對(duì)于110kV的降壓

11、變電所，低壓610kV側(cè)取=1.52.5，中壓35kV側(cè)取=1.52。(2) 靈敏度校驗(yàn)在后備保護(hù)中一般大于或等于1.25。滿足要求，可以用過(guò)電流保護(hù)。3.2.2 低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)按躲過(guò)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流整定，啟動(dòng)電流比較大，對(duì)于升壓變壓器或容量較大的降壓變壓器，靈敏度往往不能滿足要求，為此可以采用低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)。(1) 采用低電壓繼電器后，電流繼電器的整定值就可以不再考慮并聯(lián)運(yùn)行變壓器切除或電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷，而是按大于變壓器的額定電流整定，即：式中，低電壓繼電器的返回系數(shù)，取1.151.25。(2) 低電壓繼電器的動(dòng)作電壓按以下條件整定： 按躲過(guò)正

12、常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的最低工作電壓整定，計(jì)算式為：式中 最低工作電壓，一般取0.9； 低電壓繼電器的返回系數(shù)，取1.151.25。 按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的電壓整定：當(dāng)?shù)蛪豪^電器由變壓器低壓側(cè)互感器供電時(shí)，計(jì)算式為：由上式得：(3) 靈敏度的校驗(yàn)靈敏系數(shù)校驗(yàn)式為：當(dāng)38.5kV側(cè)母線處短路時(shí)保護(hù)安裝處的殘壓等于零，顯然滿足要求，可見(jiàn)用低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)可作為后備保護(hù)。4 二次展開原理圖的繪制4.1 主保護(hù)電路瓦斯繼電器；信號(hào)繼電器；切換片；出口繼電器圖1 瓦斯保護(hù)原理圖圖2 雙繞組三相變壓器縱差動(dòng)保護(hù)原理接線圖4.2 后備保護(hù)電路圖3 變壓器過(guò)電流保護(hù)原理圖圖4 低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)原理圖5

13、結(jié)論(1) 主保護(hù)評(píng)價(jià)主變壓器縱差動(dòng)保護(hù)是按循環(huán)電流原理設(shè)計(jì)制造的。縱差動(dòng)保護(hù)優(yōu)點(diǎn)是，其不但能正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其它元件的保護(hù)配合，可以無(wú)延時(shí)的切除區(qū)內(nèi)各種故障，靈敏度高、選擇性好，在變壓器保護(hù)上運(yùn)用較為成功。其缺點(diǎn)是對(duì)變壓器內(nèi)部不嚴(yán)重的匝間短路反映不夠靈敏。瓦斯保護(hù)是根據(jù)變壓器的內(nèi)部故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生或分解出氣體，針對(duì)這一點(diǎn)設(shè)計(jì)制造的。瓦斯保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是，瓦斯保護(hù)不僅能反映變壓器的油箱和內(nèi)部各種故障，而且還能反映出差動(dòng)保護(hù)反映不出來(lái)的不嚴(yán)重的匝間短路，和任何繼電器不能發(fā)覺(jué)的鐵芯故障，及內(nèi)部進(jìn)入空氣等，因此是靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且是動(dòng)作迅速的保護(hù)。其缺點(diǎn)是：它不能反映變壓器外部故障(套管和引出線)，因此瓦斯保護(hù)不能作為變壓器各種故障的唯一保護(hù)；瓦斯保護(hù)抵抗外界干擾的性能較差，比如：地震時(shí)就容易造成誤動(dòng)作；如果裝置瓦斯電纜時(shí)，不能很好處理防油或瓦斯繼電器不能很好處理防水的問(wèn)題，有可能因漏油腐蝕電纜絕緣或漏水造成誤動(dòng)作。差動(dòng)和瓦斯保護(hù)一般是相互配合來(lái)完成保護(hù)主變壓器任務(wù)的。在變壓器內(nèi)部故障時(shí)(除不嚴(yán)重的匝間短路)，差動(dòng)和瓦斯保護(hù)都能反映出來(lái)。 (2) 后備保護(hù)評(píng)價(jià)后備保護(hù)可以防止由外部故障引起的的變壓器繞組過(guò)電流，并作為相鄰元件（母線或線路）保護(hù)的后備以及在可能的條件下變壓器內(nèi)部故障時(shí)主保護(hù)的后備，它與變壓器的主保護(hù)一起構(gòu)成變壓器的完整保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)