王氏集团35-10KV变电所设计(六)

王氏集团35-10KV变电所设计(六)

5 主要电气设别继电保护设计

5.1 主变压器保护选择原理

5.1.1 继电保护的基本作用

在全系统的范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。

5.1.2 继电保护的基本任务

（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；

（2）反应电力设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。

5.1.3 继电保护装置的构成

一般继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行输出元件三部分组成。

（1）测量比较元件：测量比较元件测量通过被保护的电力元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。

（2）逻辑判断元件：逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。

（3）执行输出元件：执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息，发出警报或不动作。

5.1.4 对继电保护的基本要求

动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性（安全性和信赖性）、选择性、速动性和灵敏性。

（1）可靠性：可靠性安全性和信赖性，是对继电保护性能的最根本要求。所谓安全性，是要求继电保护在不动作时可靠不动作，即不发生误动作。所谓信赖性，是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。

（2）选择性：继电保护的选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。它包含两种意思：其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障；其二是要力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。

（3）速动性：继电保护的速动性是指尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。

（4）灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时，在系统任意的运行条件下，无论短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，当发生短路时都能敏锐感觉、正确反应。

5.1.5 本设计继电保护的规划

本设计采用三段式电流保护，即电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护。三者都是反应于电流升高而动作的保护，它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定的；限时速断是按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定的；而过电流保护则是按照躲开本元件最大负荷电流来整定的。

（1）电流速断保护：其动作电流是按式

来整定，其中可靠系数取

电流速断保护的校验：即满足在最小运行方式下，发生两相短路的保护范围要求大于线路全长的（15~20）%，保护的最小范围按式

计算，其中为电流速断保护的最小保护范围长度，是线路单位长度的正序阻抗。

（2）限时电流速断保护：限时速断是按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定的，其动作电流按式

来整定的，其中可靠性配合系数的范围取1.1~1.2.

动作时限按式来整定，

限时电流速断保护的校验，按式来校验，只要灵敏系数大于1.3~1.5即可。

（3）过电流保护：过电流保护作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，也作为过负荷时的保护。其动作电流按式

来整定；为可靠系数，一般采用1.15~1.25

为自启动系数，数值大于1,应由网络具体接线和负荷性质确定；

为电流继电器的返回系数，一般采用0.85~0.95；

动作时限应按式

来整定；

校验应按照最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验，要求。

5.2 变压器保护的规划

5.2.1 变压器的故障类型和不正常工作状态

变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套管和引线上发生相间短路以及接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。

变压器的不正常运行状态主要有：变压器外部短路引起的过电流，负荷长时间超过额定容量引起的过负荷，风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等。这些不正常运行状态会使绕组和铁芯过热。此外，对于中性点不接地运行的星形接线变压器，外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等异常运行情况下会使变压器过励磁，引起铁芯和其他金属构件的过热。变压器牌不正常运行状态时，继电保护应根据其严重程度，发出告警信号，使运行人员及时发现并采取相应的措施，以确保变压器的安全。

5.2.2 变压器保护的配置

本工程采用油油浸式变压器，单台容量分别为6300KVA和8000KVA，所以，应装设瓦斯保护；安装速断和过电流保护。

故本设计中配置瓦斯保护、定时限过电流保护和电流速断保护

（1）瓦斯保护：电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是气体继电器，该继电器有两个输出触点：一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为“轻瓦斯”；另一个反应变压器的严重故障，称为“重瓦斯”。轻瓦斯动作于信号，使运行人员能够迅速发现故障并及时处理；重瓦斯动作于跳开变压器各侧断路器。

（2）定时限过电流保护：过电流保护为变压器相间短路的后备保护，它的启动电流是按照躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定的，即：

（3）电路速断保护

图18

图19

首页上一页 3 4 5 6 7 下一页尾页 6/7/7

王氏集团35-10KV变电所设计(六)由免费论文网（www.jaoyuw.com）会员上传。