22万变电站主变压器保护设计毕业设计(论文)word格式

毕业设计啊、、

宜宾职业技术学院

毕业论文（设计）

基于单片机的受控正弦信号发生器设计

系 部 自动控制工程系

专 业 名 称 发电厂及其电力系统

班 级 电力1091 班

姓 名 刘 超

学 号 200912463

指 导 教 师 王瑞

2011年9月1日

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22万变电站主变压器保护

摘要：变压器是电力系统的重要组成部分。它的正常与否直接关系到电力系

统的安全和经济运行。本次设计是变压器继电保护的初步设计。根据短路计算的

结果，选择了短路器，隔离开关，母线电气设备。

为了保护变压器内部和引出线套管的故障，选择了纵联差动保护作为变压器的主保护。

影响差动保护可靠性是电路中由于各种原因产生的不平衡电流。通过计算，选择躲过外部短

路时产生的最大不平衡电流作为纵联差动保护的动作电流。本设计还选择了瓦斯保护作为变

压器油箱内发生故障时的主保护。定时限过电流保护作为变压器纵联差动保护的后备保护。

本设计要保护的变压器是处在中性点直接接地的电力系统中，所以采用零序过电流作为变压

器接地的后备保护。在本次设计中，我还选择了过负荷保护作为变压器的后备保护并对以上

保护进行了整定。

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目 录

第1章 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1 变压器保护的历史及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.2变压器保护的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

第2章 220KV主变压器微机型保护的双重化的探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

2.1变压器保护双重化的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

2.2双主双后主变压器保护电流回路接入方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

第3章

3.1电力变压器的继电保护．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

3.11

3.12

3.2

3.21

3.22

3.3

3.31

3.32

3.4

3.41

3.42

3.43

3.44

3.5

第4章

4.1

4.2

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第1章 绪论

1. 1 变压器保护的历史及现状

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追溯变压器保护的发展历史，以1931年 R.E.Cordray提出比率差动的变压

器保护标志着差动保护作为变压器主保护时代的到来。电流差动保护也以其原理

简单、选择性好、可靠性高的特点在变压器保护中获得了极其成功的应用。但由

此带来的技术难题是如何将变压器的励磁涌流与内部故障区分开来。变压器保护

的发展史也自此成为一部变压器励磁涌流鉴别技术发展史。1941年，

C.D.Hayward 首次提出了利用谐波制动的差动保护，将谐波分析引入到变压器差

动保护中，并逐渐成为国外研究励磁涌流制动方法的主要方向。1958 年，

R.L.Sharp 和 W.E.GlassBurn 提出了利用二次谐波鉴别变压器励磁涌流的方法，

并在模拟式保护中加以实现，同时，还提出了差动加速的方案，以差动加速、比

率差动、二次谐波制动来构成整个谐波制动式保护的主体，并一直延续至今。

微机变压器保护的研究开始于60年代末70年代初。1969年，Rockerfelter

首次提出数字式变压器保护的概念，揭开了数字式变压器保护研究的序幕，之后，

O.P.Malik[9]和 Degens对变压器保护的数字处理和数字滤波做出了研究；1972

年，Skyes 发表了计算机变压器谐波制动保护方案，使得微机式变压器保护的发

展向实用化方向迈进。变压器保护在进入数字微机时代后，利用微机强大的运算

和处理能力，不断提出新的励磁涌流鉴别方法，在国内外形成研究热潮。间断角

原理从分析励磁涌流波形本质出发，为励磁涌流的鉴别提供了新思路，沿着这个

思路，波形比较法、波形对称法和积分型波形对称法相继被提出。现在实用的微

机变压器保护中识别励磁通流的方法也主要是：二次谐波闭锁、间断角闭锁、波

形对称原理等。实践表明，在过去几十年间，上述原理基本上能达到继电保护要

求。然而，随着电力系统以及变压器制造技术的日益发展，利用涌流特征的各种

判据在实用中均遇到了一些无法协调的矛盾。在高压电力系统中，由于 TA 饱

和、补偿电容或长线分布电容等因素的影响，内部故障时差流中的二次谐波分量

显著增大，造成保护误闭锁和延时动作。另一方面，现代大型变压器多采用冷轧

硅钢片，饱和磁密较低而剩磁可能较小，使得变压器励磁涌流中的二次谐波和间

断角均明显变小。不断出现的问题推动了研究的不断深入，文献[13]提出的“虚

拟三次谐波制动法”从理论上可在半周的时间使保护动作，而且采用奇次谐波鉴

别使其对对称性励磁涌流的鉴别能力大大强于二次谐波制动。文献[14]提出的采

样值差动原理与励磁涌流波形无关，减少了计算量，提高了保护速度。

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近年来，新器件、新技术的应用为变压器保护的研究与发展提供了一个广阔

的天地。数字信号处理器 DSP（Digital Signal Processor）的出现，不但可以提高

微机保护数据采样与计算的速度和精度，甚至可能改变往常微机保护装置的设计

思想，使得复杂的算法得以在保护装置中实现。现代数学工具如：模糊控制，神

经网络专家系统，小波分析等开始越来越多的融入到变压器保护的研究领域，一

方面为传统的变压器保护方法提供了更有效的工具，另一方面，采用多个信息量，

可提高变压器保护的“智能化”程度，改善可靠性和适应性。随着新的传感元件

和测量元件的出现，故障诊断及预测充分利用各种现代数学分析手段对变压器的

各个运行状态量进行监测与分析，越来越融入到变压器保护中。它实质上是传统

变压器保护中电量与非电量保护的一个扩展，它的研究与发展，为变压器保护的

研究与发展提供了一个新的思路。

对于变压器后备保护，以前的观点是认为其原理相对简单、应用比较成熟，

因此学者更为关注其在实现技术方面的研究。但是近年来，随着越来越多的电力

变压器投入使用以及电网电压等级的不断提高，实际运行中由变压器后备保护配

置不合理引起的事故已不少见。目前，已经有部分学者对变压器相间后备保护配

置的合理性以及变压器零序过流保护整定计算中的特殊问题进行了分析和探讨，

并提出了相应的改进方法。变压器后备保护作为主保护的有益补充，为有效地保

护变压器设备及电网运行安全发挥了巨大的作用，对变压器后备保护的进一步研

究已经引起了人们的重视。

1.2 变压器保护的发展趋势

随着计算机技术的飞速发展，新的保护原理和方 …… 此处隐藏：8310字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……