毕业论文--试论变压器继电保护.doc

常州机电职业技术学院-PAGE-28--常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：熊永鹏学号：40941238作者：学号：作者：学号：系部：电气工程系专业：供用电技术题目：试论变压器继电保护指导者：金旭栋评阅者：年月摘要UndergraduateDesign(Thesis)RELAYPROTECTIONOFPOWERSYSTEMBYXiongYong-pengSupervisedbyLecturerJinXu-dongSchoolofElectricPowerEngineeringNanjingInstituteofTechnologyJune2012目录一．摘要二．变压器概述2.1变压器原理2.2.变压器结构与型号三．变压器继电保护的任务与要求3.1继电保护装置的任务3.2继电保护的基本要求3.3电力变压器继电保护概述四．电力变压器继电保护装置配置原则五．电力变压器继电保护的类型5.1过电流保护5.2电流速断保护5.3过负荷保护5.4变压器低压侧的单相短路保护5.5变压器的纵联差动保护5.6变压器的气体继电保护六．电力变压器继电保护设计方案6.1差动保护设计6.2瓦斯保护设计6.3过电流保护设计6.4设计结论七．电力变压器继电保护的意义八．结论九．谢词十．参考文献摘要电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备,它在整个电力系统中起转换枢纽的作用,变压器的安全运行与否,直接关系到电力系统能否连续稳定地工作。因此,为了供电的可靠性和系统正常运行,就必须视其容量的大小、电压的高低和重要程度,设置相应的继电保护装置。关键词：变压器、继电保护、设计方案Abstract变压器原理图一、变压器的工作原理下面以单相双绕组变压器为例分析其工作原理：在一个闭合的铁心上缠绕两个绕组，其匝数既可以相同，也可以不同，但一般是不同的。如图2.1所示，两个绕组之间只有磁的耦合，而没有电的联系。图2.1单相双绕组变压器原理图与电源相连的绕组，接受交流电能，通常称为原边绕组(初级绕组、一次绕组)，以A、X标注其出线端；与负载相连的绕组，送出交流电能，通常称为副边绕组(次级绕组、二次绕组)，以a、x标注其出线端。原边的匝数、电压、电动势、电流分别以N1、u1、e1、i1来表示；副边的匝数、电压、电动势、电流分别以N2、u2、e2、i2来表示。当原边绕组接通电源，便会在铁心中产生与电源电压同频率的交变磁通。忽略漏磁，该磁通便同时与原、副边绕组相交链，耦合系数kc=1，这样的变压器称为理想变压器。根据电磁感应定律，可写出电压、电动势的瞬时方程式分别为（2—1）于是可得电动势比：。若磁通、电动势均按正弦规律变化，k称为变压器的变比，也称为匝比，通常用有效值之间的比值来表示：（2—2）式(2—2)表明，变压器一、二次绕组的电压比就等于一、二次绕组的匝数比。因此，要使一、二次绕组有不同的电压，只要使一、二次绕组有不同的匝数即可。二、变压器的基本结构变压器的主要结构部件有：铁心和绕组两个基本部分组成的器身，以及放置器身且盛满变压器油的油箱。此外，还有一些为确保变压器运行安全的辅助器件。图2.2为一台油浸式电力变压器外形图。1—放油阀门2—绕组3—铁心4—油箱5—分接开关6—低压套管7—高压套管8—气体继电器9—安全气道10—油表11—储油柜12—吸湿器13—湿度计图2.2油浸式电力变压器（一）铁心表面具有绝缘膜的硅钢片铁心由铁芯柱和铁轭两部分组成，构成变压器磁路的主要部分。为了减小交变磁通在铁心中引起的损耗，铁心通常用厚度为0.3mm～0.5mm、叠装而成。图2.3(a)、(b)所示的变压器，从外面看，线圈包围铁心柱，称为心式结构；图2.4所示的变压器，从外面看，铁心柱包围线圈，则称为壳式结构。小容量变压器多采用壳式结构。交变磁通在铁心中引起涡流损耗和磁滞损耗，为使铁心的温度不致太高，在大容量的变压器的铁心中往往设置油道，而铁心则浸在变压器油中，当油从油道中流过时，可将铁心中产生的热量带走。（二）绕组绕组构成变压器电路的主要部分。原、副边绕组一般用铜或铝的绝缘导线缠绕在铁心柱上。高压绕组电压高，绝缘要求高，如果高压绕组在内，离变压器铁心近，则应加强绝缘，提高了变压器的成本造价。因此，为了绝缘方便，低压绕组紧靠着铁心，高压绕组则套装在低压绕组的外面。两个绕组之间留有油道，既可以起绝缘作用，又可以使油把热量带走。在单相变压器中，高、低压绕组均分为两部分，分别缠绕在两个铁心柱上，两部分既可以串联又可以并联。三相变压器属于同一相的高、低压绕组全部缠绕在同一铁心柱上。只有绕组和铁心的变压器称为干式变压器。大容量变压器的器身放在盛有绝缘油的油箱中，这样的变压器称为油浸式变压器。（a）单相心式变压器（b）三相心式变压器图2.3心式结构变压器图2.4壳式结构变压器（三）