整理建筑BCH-2型变压器纵差动保护整定与计算说明书4

1、BCH-2 型变压器纵差动保护整定与计算、八前本次毕业设计是有关于变压器的保护整定计算，紧密贴合电气专业的 课程主要重点难点，更深入细化地将变压器保护的知识加以巩固，并且融 合了其他课程的基础知识，涉及到正序、负序、零序网络的建立、在最大 及最小运行方式下短路电流的计算以及对 BCH-2 型变压器纵差保护继电器 的征订及计算，全面整合了相关专业知识，锻炼了我们实际操作能力，为 我们以后在实际设计工作奠定了良好的基础目录前言 .1一、任务书 .3二、设计说明 .5（一）短路电流计算 .5（二）单相接地短路电流计算.6（三）三相短路电流计算.9（四）两相短路电流计算 .12（五）两相接地短路电流计

2、算 .13三、基本侧的选择 .17四、差动保护的整定计算 .17总结 .21差动保护的单相接线图 .22变压器保护的整定计算与配置任务书、系统图：（见附图）.二、元件参数:发电机:50MW Ue =10.5kVcosy 0.8X； =0.12425MW Ue =10.5kVcos =0.8X； =0.13变压器:31.5MVA121 (1 2X 2.5%) /10.5U k% =10.5Y。/.： -11(yndn)63MVA121 (1 2X2.5%) /10.5U k% =10.5Y0M -11(yndn)31.5MVA121 (1 2X 2.5%) /38.5(1土 2X 2.5%)/1

3、0.5U k% 咼一中 17.5咼一低 10.5中一低6.5Yn yd -12-1140MVA110 (1 2X2.5%) /11Uk% =10.5W -11线路：J =60kmxi = 0.4: / kmx0 二 3x1丨2 = 50 kmx1 = 0.41 / kmx0 二 3xii双回运行x5X1 （每一根）二、系统运行方式最大方式：A厂、B厂发电机、变压器全部投入，双回线运行。最小方式1： A厂停一台25MW发电机和31.5MVA变压器，双回线运行 最小方式2： B厂停一台25MW发电机，单回线运行。最小方式3： A厂停一台50MW发电机和63MVA变压器，双回线运行。四、设计任务1、

4、毕业设计说明书2、短路计算结果表3、BCH 2型单相原理接线图五、设计步骤1、计算元件参数标幺值2、计算短路电流3、确定变压器基本侧4、整定计算差动保护六、参考资料1、电力系统继电保护2、电力工程设计手册 （ 2）崔家佩）3、电力系统继电保护整定计算10.5100X*=X二 0.333310031.510.5100X*= 0.16671006310.5100X*=0.262510040X26 2?0 5120.8UK1% 冷(17.5 10.56.5) =10.75X110.7510010031.5= 0.3413X 2*6.7510010031.5= 0.2143输电线：单回:X1X3*-0

5、.2510010031.5-0.00790.4 60 1001152= 0.1815设计说明一、短路电流计算1、系统等值网络：(1)元件标幺值计算:发电机：50MW:Xd*=0.124X=0.198450 z0.8100X2* =0.153, : 0.2 4 482500.825MW:Xd*=0.13x 100 =0.416d25 /0.8变压器：31.5MVA :63MVA :40MVA:31.5MVA :1Uk2%(17.5 6.5-10.5) =6.751UK3%(10.5 6.5-17.5) = -0.25Xo* Z3X1* =3 0.1815 =0.5445双回：X1*4 502 1

6、00 = 0.1512115Xo* =5Xi* =5 0.1512 =0.756(2)系统等值网络正序网络0.7560.16670.54450.3333:0.26250.7560.3413零序网络第二节单相接地短路电流计算1最大方式:0.29580.09520.2370.06520.2370.0652l1正序1 1负序1零序X31)=0.072X 7(2)=0.062 7X(o)= 0.06 2 7if (1) i f(2) = I f (0)5.0658X 71) 2(1) X 2(2) X 2(0) 72) X 2(0)0.29581f(1)=5.06581.91620.2958+0.09

7、52 20.2371f(2)=5.06581.86310.237+0.0852 20.2371f (2)二 5.06581.86310.237+0.0852 2外部短路：d1: lf(a)= I f(1) I f(2) I f(o)=5.6424内部短路：d1 : lf(a)=3lf=3 5.0658 =15.19742最小方式1:0 318.0.09520.2432O.OS52O.OS521正序1零序X ；()= 0.0733X 匸(2) = 0.06 3 4Xp)= 0.0634I f (1)= I * f(2 = I f (0)I f (i) = 4.99750.07330.0733 0

8、.0952=3.84610.2482 0.0852I f(2)=4.9975 x0.2482二 3.72049975 0.2482 0.0852 二站2。4外部短路：d1: If(aI f(1) I f(2) I f(0) =11.287内部短路：d2 : I 心）=31 f（i）=14.99253最小方式2:1 1正序X 妙=0.07580.2370.09290.2370.09291 f (1)= 1 f (2) = 1 f (0)1 1负序X) = 0.0 66 81 1零序X()= 0.06681X 11)X 5(2) X 2(0)= 4.77550.29581I f(1)=4.7755

9、1.77550.2958 + 0.103 20.2371I f(2)=4.77551.71540.237 + 0.0929 20 0371I f(2)=4.77551.71540.237 + 0.0929 2外部短路：d1: I f(a)二 I f(1) jf(2) I f(o)= 5.2063内部短路：d1 : If (a) =31 f(1)=14.32654最小方式3:0. 34T80.09520. 26490.08521正序1 1负序1 1零序X 7(1)=0.0747X 7(2)=0.0 64 5X 7(0 0.0645f (1) i f(2) = I f (0)f（i）f (2)f

10、(2)1= 4.90911.92710.3478 + 0.0952 20.26491= 4.90911.85720.2649 + 0.0852 20.26491= 4.90911.85720.2649 + 0.0852 20.3478外部短路：d1: If（a）=I f(i) I f(2) I f(o)= 5.6415内部短路：d1 ： lf（a）=31 f=3 4.9091 =14.7273第二节二相短路电流计算1最大方式d10.16670.1356/Ld2.0.1387/ ，1外部短路：1 1d1 短路:I 0.1667-0.1387 厂心2d2短路：1 1丨21.65400.1356 0

11、.1667 2内部短路：d1短路：1I110.649(0.16670.1387)/0.1356d2短路：I2110.518(0.16670.1356)/0.13872最小方式1di0.3333d20.2080.1356八11外部短路：d1短路：1I11.84740.3333 0.208d2短路：1I22.132650.1356 0.3333内部短路：1d1 短路：丨19.2220(0.3333 0.208)/0.1356d2短路：I216.940(0.1356 0.3333)/0.2083最小方式2di0.1419八10.1667d20.1387l1外部短路：d1短路：1 1I11.63720

12、.1667 0.1387 2d2短路：1 112 1.62020.1419 0.1667 2内部短路：d1短路：1丨110.3216(0.16670.1387)/0.1419d2短路：I2110.4502(0.16670.1419)/0.13874最小方式3d10.1667d20.13870.2158 -A11外部短路：d1短路：1 1I11.63720.1667 0.1387 2d2短路：1 1121.30720.2158 0.1667 2内部短路：一 1d1 短路：”1(0.16670.1387)/0.2158 一9083d2短路:(0.16670.2158)/0.1387= 9.8242

13、.34最小方式3:外部短路：d1短路：1；2=二x 1.6372 =1.41792d2 短路：I；2）1.3072 =1.13212内部短路：d1 短路：I（2）7.9083 =6.84882d2 短路：I22）- 9.8242 =8.50802第四节两相短路电流计算：X1 二 X21（2）(3)1最大方式：外部短路:d1短路:I；2- 1.6376 =1.41822d2短路:I 22)31.6540 =1.43242内部短路：d1 短路：1 ；2) 10.649 =9.22232.3d2 短路：I 22)10.518=9.108922最小方式1:外部短路:d1 短路：I - 1.8474 =

14、 1.59992:Qd2短路：I 22) 2.13265 =1.84692内部短路：d1 短路：1 ；2)3 9.2220 =7.98652d2短路:I 22)3 6.940 =6.010223最小方式2:外部短路:di短路:i12亠 1.6372 =1.41792d2短路:I 22)3 1.6202 =1.40312最大方式:I f（i）I f (2)I f (0)I f (i)I f (0)内部短路:第五节d1短路:d2短路:I 22) 10.3216=8.9388210.4502 = 9.05012两相接地短路电流计算：j 0.09394j0.9394 j0.9629j 0.09394

15、+j 0.09629= -j7.0676j0.09629j 7.0676j0.09394 +j 0.09629j0.09394j 7.0676j0.09394 j 0.0962910.1357 -一 j 7.067620.1357+0.3053二 j 3.4901外部短路：d1:j3.5775j3.4901一 j1.0871I：(2)= j 3.57750.13570.1357 +0.30532二 j0.5503.1354 1.00820.1354 0.33332I f (b) = a I f (1) a I f (2) I f (0)= 1 /2400 1.08719 +1/1200 0.5

16、503/90。+1.0082/90。= 1.908/138lf(b)f(c)=1.908内部短路：2d1: 1 f (b) = a I f (1) a I f (2) - I f ()= 1/240 7.0676/-90+1/120 3.5775/90 +3.4901/90= 10.6017/150.4I f(b)二 I f(c)二II 外部短路：I f (b) = a2 I f(1) a I f T f(0)= 1/240 1.2568/-900 +1/120 0.5912/90 +0.9598/90=2.0572/141.1I f(b) = I f(c)二 2.0572* 内部短路：I f

17、 (b)二 a21 f(1) a I f(2) I f()= 1/240 6.2738/-90 + 1/120 2.9513/90 +3.3225/90。60172最小方式1:I f（1）21084益j鬻=-j6.2738I f (2)巳6.2738 空竺j0.1084 + j0.09629-j2.9513I f (0)j0.1084- j 6.2738j0.1084 j 0.09629-j3.3225I f (1)0.1356-j 6.27380.13560.5413-j1.25680.1356I f(2)- j2.95130.1356 - 0.5413二 j 0.59120.1354I f

18、(0) - j 3.3225j 0.95980.1354+0.3333I f(b) = I f(c)= 9.41623最小方式2:I f（i）1j6.8783 j0.09688 x j0.09714 Jj 0.09688j0.09688 +j0.09714I f (2)j0.09714_ j 6.8783j0.09688j0.09714 一 j3.4438I f (0)j0.09688=j 6.8783j 3.4345j0.09688 +j0.09714I f（i）0.1419-j 6.87831 工j1.09100.1419 +0.305420.1419I f(0)=3.43450.1371

19、0.13710.3333=j1.0010I f(2)= j3.44381 二 j0.54620.1419 +0.30542外部短路：21 f (b) = a I f(1) a I f(2) I f(0)= 1/240 1.0910/-900 +1/120 0.5462/90+1.001/90= 1.9057/138I f (b = I f (c) = 1.9057 内部短路：21 f(b)二 a I f(1) a I f(2) I f()= 1/240 6.8783/-90+1/120 3.4438/90 +3.4345/90= 10.3175/150I f（b）二 I f（c）=10.317

20、54最小方式3:I f（1）-j5.52321j0 1264 j01264 j0*09629 j 0.1264 + j0.09629I f （2）0.09629I f （0）=j 5.5232 0.1264 0.096290.1264j 2.3882I f（i）=j 5.5232 0.1264 0.09629- j 5.52320.2158j3.1350x1 = -j1.14340.30540.215820.2158I f（2）= j 2.38821 二 j0.49440.3054 +0.21582f（o）3.1350j0.90570.1354 + 0.3333外部短路：21 f（刀=a I

21、f（1） a I f（2） I f（0）= 1.8775/139I f（b）二 I f（c） =1.8775内部短路：2 11 f（b）二 a I f（1） a I f（2） I f（0）= 8.3100/145.5I f（b） I f（c） - 8.31006、短路电流计算结果表短 路 占 八、短路 运N情况 情况外部短路内部短路三相两相两相 接地单相接地三相两相两相 接地单相接地d1最大方式、1.63721.41821.9085.642410.6499.222310.601715.1974最小方式11.84741.59992.057211.2879.22207.98659.416214.9

22、925最小方式21.63721.41791.90575.206310.32168.938810.317514.3265最小方式31.63721.41791.87755.64157.90836.84888.310014.7273d2最大方式1.65401.4324一10.5189.1089最小方式12.132651.8469一一6.9406.0102一一最小方式21.62021.4031一10.45029.0501一一最小方式31.30721.1321一一9.82428.5080一一三、基本侧的选择:数值名称各侧数值110kV11kV变压器一次侧额定电流40A=200.8AJ31540A=219

23、9.5 AJ3 X10.5电流互感器接线方式YA电流互感器一次电流200.8A73x2199.5 =3809.5 A电流互感器变比300/ 5 = 604000 5 = 800电流互感器二次额定电流200.&60 =3.3467 A2199.5800 = 2.7493 A由上表可见，110kV的二次额定电流大于11kV侧的二次额定电流，故应选110kV 侧为基本侧。四、差动保护的整定计算：1、由短路电流计算结果比较可得：最大外部短路电流为三相外部短路时d2点的短路电流：Id max =2.132651070.7 A （最小方式 1）13 55最小内部短路电流为最小方式1时在d2点发生的两相短路时的短路电流:d min-6.01021003 10.5= 33047.5A2、确定保护的动作电流1躲开变压器投入，切除外部短路后及电压恢复时的励磁涌流ldz _Kkle =1.3沖40=272.94 A2躲开电流互感器二次回路断线时变压器的最大负荷:3 110Idz =K冋 le =1.3“40=272.94 A3躲开变压器外部短路时的最大不平衡电流:Idz-K k 1 bp - 1