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4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
摘 要
本次课程设计得重要内容就就是石城４*２0０ＭW发电厂主变压器继电保护得分析与设计。其中波及到主变压器得选择、短路计算、配电装置等得选定进行设计等等。
继电保护就就是电力系统得一种重要得保障措施,电网要正常运行,就要有继电保护。保护设备就就是电力系统得二次设备。电流互感器和电压互感器从母线,出线等一次设备采集信息,通过电缆,输送到控制室。首先实现实时检测,首先,这些信息提供应保护设备,假如有什么异常,保护设备判断出故障并自动跳闸。电力系统继电保护得设计与配置就就与否合理,直接影响电力系统得安全运行,故选择保护方式时,满足继电保护得基本规定。选择保护方式和对的得计算,以保证电力系统得安全运行。
变压器得主保护一般采用差动保护和瓦斯保护,除了主保护外,还应装设相间短路和接地短路得后备保护。本次课设中变压器得主保护采用得就就是差动保护、瓦斯保护,后备保护则采用得就就是复合电压启动得过电流保护和接地保护。
电力系统继电保护得设计就就与否合理,直接影响到电力系统得安全运行,故选择保护方式时,应满足继电保护得基本规定。选择保护方式和对的得计算,以保证电力系统得安全运行。
关键词 继电保护 差动保护 瓦斯保护 整定计算
Abstrａcｔ
Ｔhis cｏuｒse iｓ designed to intｒoduｃe tｈｅ anaｌysiｓ ａnｄ ｄesｉgn of poｗer planｔ 2０0MW generａｔor tｒanｓfｏrｍer rｅlay protectｉon, rｅlａｔes to the parameter calｃulatｉon, sｈｏｒt cirｃuiｔ calculａtioｎ, ｓetting calcuｌａｔion, relａy ｓelection, seｎsitｉvitｙ teｓtiｎg ａnd so oｎ, ｗｈiｃｈ do a mo
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
ｒe deｔaiｌed ｅxpositiｏn oｎ thｅ calｃulation of shoｒt ｃircuｉt and trａnsfoｒmer ｄiｆferｅｎｔiａl pｒotecｔｉon setｔiｎg caｌcｕlation、
Ｒeｌay proteｃtion ｉs ａn iｍportant antｉ acｃident measures, inclｕｄｉｎg ｔhe ｔecｈnｏlogy ｏf ｒelay prｏtection and reｌay protectiｏn ｄevice、 Reｌａy proteｃtion devｉｃe can reflect the ｅlectriｃ ｐonents iｎ ｔhe elｅctrｉc ｐｏｗer sysｔem acciｄents oｒ abnormａl oｐerａting ｃｏｎdiｔｉons, and thｅ aｃｔｉoｎ anｄ ciｒｃuiｔ breakeｒｓ or senｄ ｓｉgnals to ａn automａｔiｃ ｄevicｅ、 Tｈiｓ dｅsign mainly according to ｔhe ｃoｎfｉguratiｏｎ type power ｔｒansformeｒ faulｔ coｒreｓponｄinｇ ｐrotecｔion device, in order ｔo achｉｅｖe aｃcording to ｔｒansfｏｒmer cａｐacity and the imporｔaｎt degree of instalｌing relay protｅｃtｉoｎ peｒｆormance ｉs good, rｅliablｅ aｃtioｎ of pｕrｐｏse、
Tｈe ｃｕｒｒiculum ｄeｓiｇn, ｉncludiｎg thｅ calｃｕlａtioｎ of short cirｃｕit caｌculatｉｏn, eacｈ ｐoｎｅｎt reactance trａnsｆormｅｒ pｒｏtｅｃtion coｎｆiguratiｏn, ｄiｆfereｎｔial pｒotectｉｏn ｓeｔｔｉng calcuｌatｉon of main conｔeｎt、 Ｔhｅ ｍａｉｎ prｏtｅction of transfｏｒｍer ｉs usｅｄ in diffｅｒential ｐroteｃtioｎ anｄ gａs ｐrotectioｎ, ｂacｋup pｒotｅｃtｉon is uｓｅd ｉn ｏｖer cuｒrｅnｔ proｔectｉｏn anｄ ｇroundinｇ proｔeｃｔion posite voltａge ｓtaｒｔ、 In thｅ pｒｏcｅsｓ of deｓｉｇn, ｕｓe tｈe ＂Ｅｌｅｃtric Eｎｇiｎｅerｉng Design Handbｏok" (a), "ｅleｃtｒic power eｎgiｎｅerｉng desigｎ maｎuaｌ" (ｔｗo), vaｌｌey watｅｒ "written", "rｅlay protecｔion of powｅr syｓteｍ 220kV~７5０kV pｏwer system reｌay protecｔiｏｎ opeｒation ｓｅｔting rulｅs," DL/T559-2０0７ "ｒelay protecｔｉoｎ ａnd secｕrｉtｙ autｏmaｔｉc eｑuipmenｔ techｎicaｌ sｐecｉfiｃａtion for" GB／T14285-, ＂tｈｅ large geｎｅratoｒ tｒａｎｓｆｏrmer reｌay ｐrotectiｏn ｓeｔtiｎｇ cａlculａtion foｒ" DL／ T ６8４-２012 as ｗeｌｌ as a large nuｍbｅr of pｒofesｓionａl kｎoｗleｄｇe, sｕch as ｐower system rｅlａｙ proteｃtiｏn professiｏnal ｋnoｗleｄge ａｎｄ professioｎａｌ、
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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Thiｓ desｉgｎ is carｒied on in our ｓchｏol ｄuriｎg ｔhe perｉｏｄ of a prehｅnsiｖｅ pｒaｃｔiｃｅ is very ｉmpｏrtant teachinｇ liｎk, also is oｕr use ｏf ｔhe reｌay protection ｔｈｅory ａnｄ professioｎａl ｋnoｗledgｅ to practiｃaｌ prｏbｌｅms are dｅsign (oｒ on) thｅ pｒeheｎｓｉｖe tｒaininｇ, is thｅ tｅｓt of oｕｒ knoｗlｅdgｅ and appｌｉcaｔion abiliｔy、 Throｕgh ｔｈis ｄesigｎ can enhanｃe our ａbility to ａpply ｋnowleｄge tｏ ｓｏlve pｒａcticaｌ ｐrobｌems and the abilｉｔy of ｉnnoｖａtion、
Kｅywoｒｄs: poｗer relay ｐroｔeｃtiｏn ｓeｔtｉng cａlｃulａtioｎ ｏｆ tｒansformer diffeｒential protectｉｏn
目 录
1前 言－ １ -
2原始资料分析- 2 -
３参数归算- ４ -
4 变压器保护配置方案 - ６ -
4、１ 电力变压器保护 - 6 -
4、１、1 对升压、降压、联络变压器得故障应装设对应得保护装置: - ６ －
4、1、2 0、4MVA及以上车间内油浸式变压器和0、8ＭVA及以上油浸式变压器 - ６ -
4、1、3变压器得内部、套管及引出线得短路故障 - 7 -
４、１、４纵联差动保护应满足下列规定:－ 7 -
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
４、1、5后备保护 － 7 -
5 短路电流计算- 9 -
５、1 短路计算环节- ９ -
５、2 短路计算过程 － 9 -
６ 保护原理阐明 - 10 -
６、１ 纵联差动保护- １0 -
6、2 变压器瓦斯保护 - １1 －
7 整定计算过程 - 1３ -
7、1 确定基本侧- １3 -
7、2 最大短路电流 - 1３ -
7、3 确定保护装置一次动作电流 - １３ -
７、４ 确定基本侧工作绕组得匝数- 1４ －
７、5 继电器得实际动作电流及一次动作- 1４ -
7、6 确定非基本侧平衡绕组匝数 - 15 -
7、7 敏捷度校验- １５ -
结 论- 16 －
致 謝- 17 -
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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参照文献 － １8 -
1前 言
电力变压器就就是发电厂和变电站得重要电气设备之一,她们对电力系统得安全稳定运行至关重要。一旦发生故障遭到损坏,其检修难度大、时间长,要导致很大得经济损失;此外,发生故障后忽然切除变压器也会对电力系统导致或大或小得扰动。因此,对继电保护得规定很高。
在设计保护得配置方案时,充足注意到最新得《继电保护和安全自动装置技术规程》中提到提议和规定等,同步,考虑到中、低压电网中保护应用得实际状况,尤其就就是农用电网中保护得实际状况,而确定采用得保护配置方案。
高压电网得变压器重要程度等原因,规定变压器保护双重化配置,因此采用主后备一体化得双套变压器保护装置就就是比很好得方式。中、低压电网中,首先规定变压器保护装置得可靠工作,另首先并不规定变压器保护双重化配置,针对这种状况,假如将变压器得所有保护集中在一套保护装置,一旦保护装置故障将失去所有得变压器保护功能,因此采用主后备保护分派到完全独立得不一样得保护装置,合适得保护功能独立分担方式就就是很好得配置方式。对于农用电网得小型变压器,对保护得规定简单、可靠、经济,并且经济性规定十分明显,采用简单得主后备保护一体化得保护装置就就是很好得配置方式。变压器得非电量保护,原则上应当与电气量保护互相独立,真正起到互为备用或补充。
2 原始资料分析
根据课程设计任务书提供资料,本电厂为大型电厂,装有4台200ＭW汽轮发电机(F1~F4),采用发电机—变压器组接线。通过220kV 4回出线与电力系统连接。系统侧有4台汽轮发电机Ｆ5~F8,其中容量200MＷ２台,容量３00MW2台。电力系统原理接线图如下:
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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F1
F2
F3
F4
1B
2B
3B
4B
5B 6B
F5 F6
9B 10B
8L 9L
11B 12B
3L 4L
F7
F8
7B
8B
1M
3M
5M
4M
2M
6M
7M
8M
1L
2L
7L
6L
5L
图３-1 电力系统原理接线图
重要元件型号数据如下表:
类别
型号
容量MVA
低压kV
高压kV
Ｆ1-Ｆ4
QＦSS—20０—2
235
１5、75
F５、F6
ＱFSS—200—２
２35
15、75
F7、Ｆ８
ＱFＳS—３０0—2
353
18
1B-４B
SSPＬ—2600０0/２２0—１5、75 １B3B YN,d1１;2B4B Y,d11
2６０
１５、75
22０
5B、6B
SSPL—260000/２２0—15、７５ 5B YＮ,d１1; 6B Y,d１１
26０
１5、75
２20
7B、８B
SSP—3６000０/２２０—１8 ７B YN,d１1; 8B Y,d11
360
18
22０
9B、10B
SＳPL—90000/２2０—6６ 9B ＹN,d１1;10B Y,d11
9０
66
22０
11Ｂ、１2B
SSＰL—16０0０／66—１１ １1Ｂ12B Ｄ,d12
16
11
6６
1L、２L
LGJ—３00 50KM
３Ｌ、4L
ＬＧＪ—300 80ＫM
5L
LGJ—300 1５KM
6L
LGＪ—３00 20KＭ
7L
LGＪ—3０0 １5KＭ
8Ｌ、9L
LＧJ—300 10KM
３参数归算
网络阻抗图如下所示:
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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图３、１ 等值网络阻抗图
以 SＢ ＝ 100MＶA UB=Ｕav为基准
根据:发电机电抗标幺值:X＊Ｇ ＝ Xd”/100 х SB/SＮ
变压器电抗标幺值:X*Ｂ = Ud% хSB/ＳN
线路电抗标幺值:X*L = ＬхX х ＳB/ＵB２
得: XG1=0、０75 XＧ1＝XＧ2=XG3＝ＸG4
XG5=0、075 XG5=XＧ６
XG7=0、09 ＸＧ7＝ＸG８
XT1=0、06 XT1=XＴ2=XT３＝ＸT4
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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XT５=0、０6 XＴ５=ＸＴ6
XT7=0、0５ XT7＝XT8
XＴ9＝0、７3 XT9=XT10
XT１1＝0、6 ＸT11=XT12
XＬ１=０、0３8 ＸL1=XL２
XL3=0、０６ XL3=XL4
XL5=0、0１ ＸL6=0、０15
XL7=0、01
4 变压器保护配置方案
电力变压器就就是电力系统中常常使用得重要电气设备,一旦故障,将影响电力系统得稳定运行,电力系统供电可靠性减少。因此,要根据变压器得型式、容量等条件,配置性能良好、动作可靠得保护装置。
变压器故障可分为油箱内部和油箱外部故障。油箱内部故障包括相间短路、绕组得匝间短路和单相接地短路。油箱内部故障对变压器来说就就是非常危险得,高温电弧不仅会烧毁绕组和铁心,并且还会使变压器油绝缘受热分解产生大量气体,引起变压器油箱爆炸得严重后果。变压器油箱外部故障包括引线及套管处会产生多种相间短路和接地故障。
变压器得不正常工作状态重要就就是由外部短路或就就是过负荷引起得过电流、油面减少和过励磁等。
4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
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4x200MW发电厂主变压器继电保护设计
根据《继电保护和安装自动装置技术规程》GB/T 1４2８5--2０0６得规定,本变压器应按照如下规定配置:
４、１ 电力变压器保护
4、1、1 对升压、降压、联络变压器得下列故障及异常运行状态,应按本条得规定装设对应得保护装置:
ａ、绕组及其引出线得相间短路和中性点直接接地或经小电阻接地侧得接地短路;
ｂ、绕组得匝间短路;
ｃ、外部相间短路引起得过电流;
d、中性点直接接地或经小电阻接地电力网中外部接地短路引起得过电流及中性点过电压;
e、过负荷;
f、过励磁;
g、中性点非有效接地侧得单相接地故障;
h、油面减少;
i、变压器油温、绕组温度过高及油箱压力过高和冷却系统故障。
4、１、２ 0、4MVA及以上车间内油浸式变压器和0、8MVA及以上油浸式变压器
0、4MVA及以上车间内油浸式变压器和0、8MVＡ及以上油浸式变压器,均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,应瞬时动作于信号;当壳内故障产生大量瓦斯时
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