新凯盛企业发展有限公司20kv变电所主变压器保护设计
摘 要 电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备,它在整个电力系统中起着能量和电压转换的作用。它的运行是否安全,直接关系到电力系统能否连续稳定地运行。鉴于电力变压器在系统中的重要性,电力变压器的保护一直受到大家的重视和关注。现如今,随着电力系统规模的不断扩大和它在国民经济中地位的不断提升,对其可靠性和快速性方面也提出了更高的要求。 本论文针对江苏新凯盛企业发展有限公司20kV变电所主变压器保护设计的要求,围绕着变压器微机保护系统的设计工作。论文首先介绍了变压器的故障机短路电流的计算，接下来在变压器具体保护方面全面分析论述了电力变压器的瓦斯保护、差动保护、电流速断保护、变压器接地保护的应用和原理。论文从实际运行中变压器的各种故障和不正常状态出发,介绍了变压器保护的基本要求和配置,在此基础上确定了本电力变压器微机保护系统的保护配置,并讲述了所配置的变压器保护的基本原理和具体参数。
目 录
第1章 绪论 1
1.1 本次设计课题来源及意义 1
1.1.1 本次设计课题的来源 1
1.1.2 本次设计的意义 1
1.2 微机继电保护技术的发展概况 1
1.3 本次设计的主要内容 1
第2章 20kV变电所主接线图概述 3
2.1 本次设计20kV变电所主接线图 3
2.2 20kV主接线图的接线方式 4
2.3 20kV变电所主变压器的结构与功能 4
2.3.1 20KV变电所主变压器选用的型号 4
2.3.2 S11变压器的结构与功能 4
第3章 短路电流的计算 6
3.1 短路的类型 6
3.2 短路电流的计算目的 6
3.3 短路计算的条件 6
3.4 短路电流的计算及整定 7
第4章 本设计主变压器的故障分析 12
4.1 主变压器的故障 12
4.2 主变压器出现故障的原因 12
第5章 本次设计微机保护的配置及整定 14
5.1 微机继电保护的目的及意义 14
5.1.1 微机继电保护的目的 14
5.1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
.2 微机继电保护的意义 14
5.2 本设计微机保护装置的选择及使用 14
5.3 微机主变保护功能的配置方案 15
5.4 微机主变瓦斯保护与温度保护的原理及整定 15
5.4.1微机主变瓦斯保护与温度保护的原理 15
5.4.2 微机主变瓦斯保护与温度保护的整定 16
5.5 微机主变差动保护及差动速断的原理及整定 17
5.5.1微机主变差动保护的原理 17
5.5.2 微机主变差动保护的整定 19
5.5.3 微机主变差动速断保护的原理 21
5.5.4 微机主变差动速断保护的整定 21
5.6 微机主变过电流保护的原理及整定 21
5.6.1 微机主变过电流保护的原理 21
5.6.2 微机主变过电流保护的整定 22
5.7 微机主变过负荷保护的原理及整定 22
5.7.1 微机主变过负荷保护的原理 22
5.7.2 微机主变过负荷保护的整定 23
5.8 微机主变保护原理接线图 23
结论 24
参考文献 25
附录 26
附录1 PA100+T2背板端子图 26
附录2 PA100+F4 背板端子图 27
附录3 20kV变电所系统主接线图 28
附录4 微机主变保护原理接线图 29
致谢 30
第1章 绪论
1.1 本次设计课题来源及意义
1.1.1 本次设计课题的来源
为了更加深刻掌握变压器保护的原理和应用，根据“常熟建工建设集团有限公司常阳电力工程分公司”承接的“江苏新凯盛企业发展有限公司20kV变电所主变压器保护设计”的项目，结合学校与该公司的指导，通过设计过程的训练，运用所学知识对电气设计步骤、涉及的规范（标准）、设计层级深度要求有一定的了解；能够正确地进行负荷计算、短路电流的计算；能正确选用所需的电气设备；能够进行防雷电保护系统和主变保护的设计。
1.1.2 本次设计的意义
电能的传输和分配都是由变压器转换而来，在电力系统中变压器的地位十分重要。变压器在工作的过程中，因为各种因素将会使变压器故障，变压器一旦发生故障，如不及时发现事故并处理事故，轻则导致部分区域停电，重则导致变压器爆炸引起人员伤亡，这将会对国民经济造成重大损失。为了防止变压器故障和不正常运行造成的影响，必须装设相应的变压器保护，使变压器在发生故障时，保护装置能起到切断电源防止故障恶化的功能，在最大程度上保证供配电运行的安全可靠。
1.2 微机继电保护技术的发展概况
在我国，微机继电保护技术是在上世纪60年代开始的，由于当时技术条件的落后，使的我国继电保护技术一直处于探索阶段。到了80年代，我国工程技术人员不断地学习和吸收国外先进的微机继电保护技术，并在国内建立了自己的微机继电保护装置制造业，为我国微机继电保护发展奠定了基础。
到了上世纪90年代，随着互联网和集成化电路的高效发展，对我国在微机继电保护研究发面提供了可靠的保障。国内一些知名大学和研究院在此前提下，相继研发出了各种不同功能的微机保护装置，并首次在高压输配电线路上投入使用。随后，经过不断地完善和积累经验，各种不同用途功能更强大的为及保护装置又陆续诞生。
当前，随着微处理器、计算机网络和通讯的不断发展，现在的微机继电保护技术已趋于成熟，并向着计算机化、网络化、智能化方向发展。目前新投入使用的机电保护装置均为微机继电保护装置，国内比较著名的是许继继微机电保护装置，其微机保护装置已经可以实现遥测、遥信、遥控、在线编程、在线自检等功能。
1.3 本次设计的主要内容
依据设计任务（江苏新凯盛企业发展有限公司20kV变电所主变压器保护设计）查阅有关电气设计资料和文献；查阅相涉的规范（标准）。在“常熟建工建设集团有限公司常阳电力工程分公司”工程师的指导下进行设计实践。逐步熟悉电气设计的步序及各项要求，能熟练地运用绘图软件，并形成必须的设计思路。在此基础上通过查阅文献、查阅相关规范（标准）和设计案例完成本课题要求的开题报告、与课题内容相关的外文文献翻译及文献综述。
⑴设计内容：
根据给出的20kV变电所系统接线图设计：
①主变压器保护原理接线图设计；
②主变压器出线柜断路器处短路电流计算；
③主变压器保护整定值的计算；
④非电量保护设计；
⑵设计要求：
本次设计的具体要求：
目 录
第1章 绪论 1
1.1 本次设计课题来源及意义 1
1.1.1 本次设计课题的来源 1
1.1.2 本次设计的意义 1
1.2 微机继电保护技术的发展概况 1
1.3 本次设计的主要内容 1
第2章 20kV变电所主接线图概述 3
2.1 本次设计20kV变电所主接线图 3
2.2 20kV主接线图的接线方式 4
2.3 20kV变电所主变压器的结构与功能 4
2.3.1 20KV变电所主变压器选用的型号 4
2.3.2 S11变压器的结构与功能 4
第3章 短路电流的计算 6
3.1 短路的类型 6
3.2 短路电流的计算目的 6
3.3 短路计算的条件 6
3.4 短路电流的计算及整定 7
第4章 本设计主变压器的故障分析 12
4.1 主变压器的故障 12
4.2 主变压器出现故障的原因 12
第5章 本次设计微机保护的配置及整定 14
5.1 微机继电保护的目的及意义 14
5.1.1 微机继电保护的目的 14
5.1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
.2 微机继电保护的意义 14
5.2 本设计微机保护装置的选择及使用 14
5.3 微机主变保护功能的配置方案 15
5.4 微机主变瓦斯保护与温度保护的原理及整定 15
5.4.1微机主变瓦斯保护与温度保护的原理 15
5.4.2 微机主变瓦斯保护与温度保护的整定 16
5.5 微机主变差动保护及差动速断的原理及整定 17
5.5.1微机主变差动保护的原理 17
5.5.2 微机主变差动保护的整定 19
5.5.3 微机主变差动速断保护的原理 21
5.5.4 微机主变差动速断保护的整定 21
5.6 微机主变过电流保护的原理及整定 21
5.6.1 微机主变过电流保护的原理 21
5.6.2 微机主变过电流保护的整定 22
5.7 微机主变过负荷保护的原理及整定 22
5.7.1 微机主变过负荷保护的原理 22
5.7.2 微机主变过负荷保护的整定 23
5.8 微机主变保护原理接线图 23
结论 24
参考文献 25
附录 26
附录1 PA100+T2背板端子图 26
附录2 PA100+F4 背板端子图 27
附录3 20kV变电所系统主接线图 28
附录4 微机主变保护原理接线图 29
致谢 30
第1章 绪论
1.1 本次设计课题来源及意义
1.1.1 本次设计课题的来源
为了更加深刻掌握变压器保护的原理和应用，根据“常熟建工建设集团有限公司常阳电力工程分公司”承接的“江苏新凯盛企业发展有限公司20kV变电所主变压器保护设计”的项目，结合学校与该公司的指导，通过设计过程的训练，运用所学知识对电气设计步骤、涉及的规范（标准）、设计层级深度要求有一定的了解；能够正确地进行负荷计算、短路电流的计算；能正确选用所需的电气设备；能够进行防雷电保护系统和主变保护的设计。
1.1.2 本次设计的意义
电能的传输和分配都是由变压器转换而来，在电力系统中变压器的地位十分重要。变压器在工作的过程中，因为各种因素将会使变压器故障，变压器一旦发生故障，如不及时发现事故并处理事故，轻则导致部分区域停电，重则导致变压器爆炸引起人员伤亡，这将会对国民经济造成重大损失。为了防止变压器故障和不正常运行造成的影响，必须装设相应的变压器保护，使变压器在发生故障时，保护装置能起到切断电源防止故障恶化的功能，在最大程度上保证供配电运行的安全可靠。
1.2 微机继电保护技术的发展概况
在我国，微机继电保护技术是在上世纪60年代开始的，由于当时技术条件的落后，使的我国继电保护技术一直处于探索阶段。到了80年代，我国工程技术人员不断地学习和吸收国外先进的微机继电保护技术，并在国内建立了自己的微机继电保护装置制造业，为我国微机继电保护发展奠定了基础。
到了上世纪90年代，随着互联网和集成化电路的高效发展，对我国在微机继电保护研究发面提供了可靠的保障。国内一些知名大学和研究院在此前提下，相继研发出了各种不同功能的微机保护装置，并首次在高压输配电线路上投入使用。随后，经过不断地完善和积累经验，各种不同用途功能更强大的为及保护装置又陆续诞生。
当前，随着微处理器、计算机网络和通讯的不断发展，现在的微机继电保护技术已趋于成熟，并向着计算机化、网络化、智能化方向发展。目前新投入使用的机电保护装置均为微机继电保护装置，国内比较著名的是许继继微机电保护装置，其微机保护装置已经可以实现遥测、遥信、遥控、在线编程、在线自检等功能。
1.3 本次设计的主要内容
依据设计任务（江苏新凯盛企业发展有限公司20kV变电所主变压器保护设计）查阅有关电气设计资料和文献；查阅相涉的规范（标准）。在“常熟建工建设集团有限公司常阳电力工程分公司”工程师的指导下进行设计实践。逐步熟悉电气设计的步序及各项要求，能熟练地运用绘图软件，并形成必须的设计思路。在此基础上通过查阅文献、查阅相关规范（标准）和设计案例完成本课题要求的开题报告、与课题内容相关的外文文献翻译及文献综述。
⑴设计内容：
根据给出的20kV变电所系统接线图设计：
①主变压器保护原理接线图设计；
②主变压器出线柜断路器处短路电流计算；
③主变压器保护整定值的计算；
④非电量保护设计；
⑵设计要求：
本次设计的具体要求：
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