《大型電力變壓器設(shè)計(jì)》

1、山東大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文（設(shè)計(jì)）題目：大型電力變壓器設(shè)計(jì)及相關(guān)理論保護(hù)研究姓 名 年 級(jí) 15春本科專(zhuān) 業(yè)學(xué)習(xí)中心徐州指f導(dǎo)教師 職 稱 2017年 月 日4保護(hù)的配合及整定計(jì)算主保護(hù)的整定計(jì)算動(dòng)作電流計(jì)算值確實(shí)定躲開(kāi)變壓器的勵(lì)磁涌流式中：為可靠系數(shù)，取長(zhǎng)叔=1.3；IN.T為變壓器基本側(cè)額定電流。電流變壓器的二次回路斷路時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流:10P = K/eLmax式中：儲(chǔ)“為可靠系數(shù)，取K叔=1.3；/1.max為變壓器基本側(cè)的最大負(fù)載電流。變壓器的額定電流可用。外部短路 的最大不平衡電流：OP Kimb.l + ,力.2 + unb.3 )其中:unb. 1 - K

2、14np KiMkaxunb. 2+ AU/Kwmaxunb. 3 一 &r. 1 /芯.1. max +er. 2k. 2. max式中：為最大外部短路電流周期分量；妨為電流互感器相對(duì)誤差，取妨=0.1;K,為非周期分量系數(shù)；心為電流互感器同型系數(shù)；AU.、AU”,為變壓器中高壓側(cè)副接頭變化引起的誤差；底 ,Ksmax為在外部短的場(chǎng)合，電壓調(diào)節(jié)方最大短路電流周期;10max、/max為外部短路側(cè)對(duì)應(yīng)電流互感器的短路電流;九I、八。2為與繼電器的回合數(shù)計(jì)算數(shù)目不同引起的相對(duì)相對(duì)誤差。題目所計(jì)算變壓器為雙繞組變壓器所以上式可改為:10P - K reJ Mnbmax -1.3(KisNT+U+N

3、e)IK m ax式中：及max最大短路電流;K,s為同型系數(shù)；4/r為電流互感器10%誤差;為繼電器和計(jì)算數(shù)和計(jì)算的數(shù)和相對(duì)誤差，求計(jì)算動(dòng)作電流時(shí)先用0.05進(jìn)行計(jì)算?；緜?cè)工作線圈的匝數(shù) 基本側(cè)工作線圈匝數(shù)的計(jì)算公式為L(zhǎng)OPrOPrDoPnTA式中：用,為基本工作線圈計(jì)算匝數(shù);A網(wǎng)為繼電器動(dòng)作安匝;為繼電器動(dòng)作電流;叼A為基本側(cè)電流互感器變比；繼電器的實(shí)際抽頭分為差動(dòng)線圈的整體的回合數(shù)Ww,e4叱小。選擇的基本 側(cè)的作業(yè)線圈回合叱”計(jì)算繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流和單動(dòng)作保護(hù)電流:J叫Ok %一1 OPr 7 A op con工作線圈匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和，即:11式中叱/為差動(dòng)線圈整定匝

4、數(shù);明.比為平衡線圈整定匝數(shù)。非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)確實(shí)定題目所給變壓器為雙繞組變壓器所以有：叱服山=畀 也.se12nb式中的,、為基本側(cè)、非基本側(cè)流入繼電器的電流;非基本側(cè)的平衡線圈叱力修按四舍五入計(jì)算;確定相對(duì)誤差相對(duì)誤差的計(jì)算公式如下：W -W nbcal nbsenbcal +卬的e假設(shè)計(jì)算有效0.05那么應(yīng)根據(jù)的實(shí)際值帶入式中重新計(jì)算動(dòng)作電流。校驗(yàn)靈敏度靈敏度校驗(yàn)公式為-conkY min -K = 2senj一1 OPb式中：.為在這個(gè)變壓器內(nèi)部故障時(shí)計(jì)算的變壓器基本側(cè)的最小短路電流; K / min如單電源變壓器是轉(zhuǎn)換電源方的最小短路電流；Kan為接線系數(shù);/。4基本側(cè)保護(hù)一次動(dòng)

5、作電流；一側(cè)的變壓器是保護(hù)電源的動(dòng)作電流。如果 靈敏度，以及環(huán)繼電器數(shù)量計(jì)算集是不平等引起的相對(duì)誤差的計(jì)算方法0.05、外 部短路電流和隱藏的不平衡電流的作用，根據(jù)現(xiàn)有條件的敏感性，檢杳是否滿足 勵(lì)磁變壓器勵(lì)磁涌流，兩斷路器的要求。計(jì)算線圈號(hào)和輪數(shù)。變壓器額定電流運(yùn) 行值計(jì)算： 110kV 側(cè)121500073x110= 78.7 A27.5kV 側(cè)15000- 73x27.5= 314.9A電流互感器二次側(cè)電流:nokv 側(cè):V* = 2.28AoU27. 5kV 側(cè):n2=* = 1.75AN2 180最大負(fù)載電流:_ 4 +0.1RLmax - V3x27.5=346.4A動(dòng)作電流：按躲

6、過(guò)外部最大電流計(jì)算由題：44 = 1-%A4/6%A2 =023 At/=5% Ky=l K = 1 u LixL L I /1 /ANSIlip/unb.max = (AO+AU+0lKnpKsJ/kmax=912A *= 1 5 .6A按躲過(guò)變壓器最大勵(lì)磁電流計(jì)算由題：相=1& = KKJn = 409.5A按二次斷線計(jì)算由題：q=3/Lmax = 450A靈敏度：Ken=4皿= L7p2se nj/ set134.2后備保護(hù)的整定計(jì)算過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)能躲開(kāi)變壓器正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)荷電流 max。過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)按式K=4皿計(jì)算。作為主保護(hù)時(shí)，Ksen 1 ACT變

7、壓器負(fù)載側(cè)母線的最小兩相短路電流檢查應(yīng)小于L5作為后備保護(hù)，K.用保 護(hù)區(qū)的末端的最小兩相的短電流檢驗(yàn)。電流保護(hù)時(shí)間的特性，根據(jù)步驟的不同, 原理確定。=KRelKss j= L2xL5 x346.4 = 733.6AILi*ill dArx OUK rU.oDkmnkmn2000ACT733.6滿足靈敏度要求可以使用。低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)低電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)的整定原那么如下:過(guò)電流元件：動(dòng)作電流按式乙“=覺(jué)/確定。靈敏系數(shù)按式 KrKsen =今皿計(jì)算。上ACTUKsen = ACT低電壓元件：動(dòng)作電壓按式出=一以一確定；靈敏系數(shù)按UkmKr . Krel校驗(yàn)，作為主保護(hù)時(shí)，應(yīng)不小于1.5

8、；作為后備保護(hù)時(shí)，應(yīng)不小于1.2。過(guò)負(fù)荷保護(hù)最小運(yùn)行方式下低壓側(cè)兩相短路時(shí)流過(guò)高壓的短路電流，對(duì)于電力變壓器可 按式=心心式中Kol為電力變壓器過(guò)負(fù)荷系數(shù)。由題可知:IACr=KOIIN =2 x 314.9 = 629.841Lj IY由于電力負(fù)荷的特點(diǎn)，采用普通變壓器作為電力變壓器，心按延時(shí)510s 發(fā)信號(hào)；本例取1S。14參考文獻(xiàn)：1試論電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)J.黃婷君.科技信息.2010(15)2電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)J.王攀.電氣時(shí)代.2009(07)3賀家李，李永麗.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京：中國(guó)電力出版社，20104章作瑛.電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的抗干擾措施J.電力平安技術(shù).20

9、13(07)5鐘年生.如何提高微機(jī)保護(hù)裝置的抗干擾性和可靠性J.長(zhǎng)江職工大學(xué)學(xué)報(bào).2002(14)6楊曉敏.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及應(yīng)用.北京：中國(guó)電力出版社，2006.7王維儉，侯炳蘊(yùn).大型機(jī)組繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)(第二版).北京：水利電力出版社，1988.8于永源，楊綺雯.電力系統(tǒng)分析(第三版)M.北京：中國(guó)水利水電出版社，2007.9許建安.繼電保護(hù)整定計(jì)算M.北京：中國(guó)水利水電出版社，2001.附錄(1)變壓器保護(hù)配置及繼電器選型表15項(xiàng)目主保護(hù)后備保護(hù)輔助保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)瓦斯保護(hù)過(guò)電流保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)溫度保護(hù)保 護(hù) 范 圍構(gòu)成縱 聯(lián)差動(dòng) 保護(hù)的 兩側(cè)電 流互感 器之間 的范圍可以反映油箱內(nèi)的

10、一切故障反映變壓器外部相間短路引 起的過(guò)電流，及主保護(hù)的后備反映變壓器各繞組的過(guò)負(fù)荷情況反映油溫安裝地盧變壓器兩側(cè)變壓器油枕與油箱間電源側(cè)高壓側(cè)變壓器所BCH-2EQJ80 型LZZB1 -35LZZB-j -35（150/5）溫度繼電器與變壓器用型差動(dòng)氣體繼電(150/5)DS-26E型時(shí)間繼電器成套提供繼繼電器，器 ，DS-26E型時(shí)間電DX-8EDX-8E 型繼電器，器型信號(hào)信號(hào)繼電DX-8E型信號(hào)型繼電器器 ，繼電器，號(hào)DS-26EDZS-11CE 型延型時(shí)間繼時(shí)中間繼電器電器(2)主變壓器保護(hù)連接圖飄髀飄髀過(guò)蚊2QF靦主交皤保琳鄒16大型電力變壓器設(shè)計(jì)目 錄 TOC o 1-5 h

11、z HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 1、變壓器相關(guān)理論概述1 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 變壓器的基本工作原理1 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 電力變壓器基本結(jié)構(gòu)22、大型變壓器設(shè)計(jì)3額定電壓和電流的計(jì)算3高、低壓線圈額定電壓計(jì)算3高、低壓線圈額定電流計(jì)算3鐵心尺寸確實(shí)定4線圈匝數(shù)的計(jì)算4初算每匝電壓4低壓線圈匝數(shù)確定4高壓線圈匝數(shù)確定5線圈計(jì)算5高壓線圈計(jì)算5低壓線圈計(jì)算5阻抗電壓計(jì)算5電抗電壓計(jì)算5電阻阻抗計(jì)算7繞組數(shù)據(jù)計(jì)算73變

12、電所變壓器各種保護(hù)及其裝設(shè)條件8繼電保護(hù)裝置原理8電力線路電流速斷保護(hù)8電力線線路過(guò)電流保護(hù)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。平行雙回線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù)8變壓器瓦斯保護(hù)8變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)9變壓器后備保護(hù)9 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 復(fù)壓過(guò)電流保護(hù)9零序過(guò)流保護(hù)9 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 過(guò)負(fù)荷保護(hù)9 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 4保護(hù)的配合及整定計(jì)算10 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document

13、主保護(hù)的整定計(jì)算10 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 動(dòng)作電流計(jì)算值確實(shí)定10 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 基本側(cè)工作線圈的匝數(shù)11 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)確實(shí)定12 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 后備保護(hù)的整定計(jì)算14過(guò)電流保護(hù)14 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)14過(guò)負(fù)荷保護(hù)1

14、4 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 參考文獻(xiàn)：15 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 附錄151、變壓器相關(guān)理論概述變壓器的基本工作原理變壓器是通過(guò)將高低壓線圈繞在同一鐵心上，當(dāng)高壓線圈上施加電壓會(huì)產(chǎn)生 磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)鐵心形成磁路回路，在低壓線圈上會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生電流。 實(shí)現(xiàn)了能量的傳遞。其中，高低壓繞組頻率相同。圖1T單相變壓器原理圖如圖1-1所示，把兩個(gè)線圈繞在了鐵心上，左邊的線圈稱作原線圈，其匝數(shù) 是Ni。右邊的稱作副線圈，其匝數(shù)是N2。在變壓器右側(cè)處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，在左 側(cè)接入交流電壓Ui,會(huì)在左側(cè)產(chǎn)生lo，我們通常把這個(gè)電流叫為空載電流。有 了空載電流就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的空載電動(dòng)勢(shì)，鐵心中會(huì)有磁通o經(jīng)過(guò)，這時(shí)在副 線圈就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，叫做感應(yīng)電動(dòng)