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继电保护原理课程设计报告 评语： 考勤 （10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专 业：电气工程及其自动化 班 级： 电 气 1102 姓 名： 学霸专用 学 号： 指导教师： 任 丽 苗 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014年7月 11日 1设计原始题目 1.1具体题目 某牵引变电所甲采用直接供电方式牵引变压器类型为110/27.5V，接线，1供电臂电流归算到27.5kV侧电流 牵引变电所 供电臂长度km 端子 平均电流A 有效电流A 短路电流A 24.6 β 282 363 1123 21.4 α 241 319 874 试对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。 1.2要完成的内容 通过对题目的分析，将该牵引变电所变压器的保护设计做以下完成内容: ⑴选择变压器的主保护的配置，并对上述保护进行说明与分析； ⑵根据题目所述接线方式和额定电压，为牵引变压器选型，确定变压器的额定容量； ⑶根据题目要求以及所选变压器的参数，完成对该牵引变压器保护的整定计算以及灵敏度校验； ⑷根据变压器保护原理绘制保护的原理图； ⑸对本次课程设计进行总结。 2设计的课题内容 2.1设计规划与牵引变压器容量计算 由题意得，本题采用主变压器非阻抗匹配YN，结线平衡变压器为牵引变电所的主牵引变压器，它是YN，结线平衡变压器取λ=1的特例，其主要特点是通过副边绕组三角形接线的结构和阻抗的改变，实现将三相对称电压变成二相对称电压，不需要专门进行阻抗匹配，按结构对称性布置绕组，就可以是该变压器达到平衡，所以绕组布置较容易，设计制造方便，为了经济合理的选择变压器容量，计算分为以下步骤: ⑴确定计算容量─按正常运行的计算条件求出主变压器供应牵引负荷所须的最小容量。牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型110/27.5kV，采用三相平衡接线，两供电臂电流归算到27.5kV测电流表1中已知，即负荷电流变换成变压器绕组的有效电流。根据牵引变压器的三相平衡接线的计算容量公式可知，将363A代入式中得: 其中 ⑵确定校核容量─按列车紧密运行的计算条件并充分利用牵引变压器的过负荷能力所计算的容量。 ⑶确定安装容量─在计算容量和校核容量的基础上，再考虑备用方式，最后按其系列产品的规格确定牵引变压器台数与容量。 根据⑴⑵计算出的计算容量和校核容量，在保证变压器正常寿命的前提下，考虑变压器的过负荷能力，选择两者中的较大者，即校核容量，并按照所采用的备用方式，即固定备用方式，参考牵引变压器的系列产品（额定容量优先数R10系列20000,31500,36000，40000,45000，50000,52000，80000,100000（KVA）等），并考虑到地区动力负荷等综合因素，确定牵引变压器安装容量，取牵引变压器安装容量,2×45000KVA。 2.2牵引变压器的主保护配置 ⑴瓦斯保护:既本体保护，电力变压器是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器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的速度与变压器的故障程度有关。利用这种气体来实现保护的装置成为瓦斯保护。瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障，但像变压器绝缘子闪络等油箱外面的故障，瓦斯保护不能反应。 ⑵差动保护:对于牵引变电所内的牵引变压器，均应装设差动保护。电流纵差动保护不但能够正确区分区内区外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优点，被广泛地用作变压器的主保护。 2.3变压器参数计算 根据题目要求，变压器类型为110/27.5kV，三相平衡接线，变压器容量为45MVA的变压器。变压器参数计算如下: ⑴变压器各侧的额定电流 110kV侧:(A) 27.5kV侧:(A) ⑵选择各侧电流互感器的变比 110kV侧:，选择:。 27.5kV侧:，选择:。 式中，是可靠系数，取1.3；是外部短路故障时的最大不平衡电流；是电流互感器计算变比与实际变比不一致引起的相对误差，其值为: (A) 式中，指外部短路故障时最大短路电流；是变压器分接头改变引起的相对误差0.055；0.1为电流互感器容许的最大稳态相对误差；非周期分量系数，取1.5～2是电流互感器同型系数，取1。 故由整定式可得(A) ⑵躲过变压器最大的励磁涌流，整定式为: 式中，为可靠系数，取；为励磁涌流的最大倍数，采用加强型速饱和变流器的差动保护时，取1；为变压器的额定电流。 故可得(A) ⑶躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流: 式中，为可靠系