继电保护原理与应用毕业设计论文(5)

继电保护原理与应用

3.2.5 变压器的过负荷保护

变压器的过负荷保护是用来反应变压器正常运行时出现的过负荷情况，只在变压器确有过负荷可能的情况下才予以装设，一般动作于信号。

变压器的过负荷在大多数情况下都是三相对称的，因此过负荷保护只需要在一相上装一个电流继电器。过负荷时，电流继电器动作，再经过时间继电器给予一定延时，最后接通信号继电器发出报警信号。

过负荷保护的动作电流按躲过变压器额定一次电流IT.N1来整定，其计算公式为：

Iop(OL)?(1.2~1.5)IT.N1/Ki （3-13）

式中Ki——电流互感器的电流比。 过负荷保护的动作时间一般取10s～15s。

3.2.6 变压器零序电流保护

电力系统中，接地故障是最常见的故障形式。接于中性点直接接地系统的变压器，一般要求在变压器上装设接地保护，作为变压器主保护和相邻元件接地保护的后备保护。

中性点直接接地运行的变压器均采用零序过电流保护作为变压器接地后备保护。对于中性点可能接地或不接地的变压器，需要装设两套相互配合的接地保护装置：零序过电流保护——用于保护中性点接地运行方式；零序过电压保护——用于中性点不接地运行方式。

零序电流保护的动作电流接躲过变压器二次侧最大不平衡电流整定，最大不平衡电流取变压器二次侧额定电流的25％，即

Iop.KA?Krel?0.25IT.2N （3-14） Ki式中，Krel为可靠系数，取1.2；Ki为零序电流互感器的变比；I2N为变压器二次侧的额定电流。

零序电流保护的动作时间一般取0.5～0.7s，以躲过变压器瞬时最大不平衡电流。

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保护灵敏度校验，按变压器二次侧干线末端最小单相短路电流I(1)K.min校验，即

?1.5架空线路()I(1?)K.min?KS???Iopl电缆线路()??1.25 （3-15）

3.3 电力变压器保护中存在的问题

目前电力变压器保护主要有传统接线保护以及智能化保护，

传统保护中常见的问题有误接线、二次回路绝缘不良、电流互感器二次回路接触不良以及继电保护人员误投误退保护压板

智能化保护中的问题主要有光纤回路通讯终断导致的差动保护误动作，如光纤通讯中段会使变压器一侧采样消失，会导致差流越线，甚至保护误动作；智能化保护发展不成熟，给运行维护带来不便。

3.4 电力变压器继电保护发展趋势

3.4.1 计算机化、网络化发展

计算机的普及和网络技术的快速发展，为各项工作的开展提供了强有力的通信手段。有关统计数据表明，目前我国电力系统中的数据量巨大，与之相比继电保护系统的数据通信手段则相对落后，难以满足当前电力系统发展的需要。因此继电保护的发展不应只满足于切除系统中的故障元件等技术层面，更应该立足于整个电力系统的安全性、可靠性，结合计算机技术，利用网络资源来进行现代化的继电保护。

首先整个电网系统的广域连接，要求继电保护具有强大的数据处理能力，并有足够大的存储空间以存储大量的故障信息；然后为了保障信息传输的及时性和有效性，电力继电保护系统还要具有强大的通信能力，实现整个系统的资源共享，数据和信息能够及时得到传输。

另外随着计算机局域网络技术的发展，光纤通信技术在大规模自动化系统中的应用，电力继电保护装置系统表现出了良好的抗电磁干扰能力，对数据的高速、准确、实时传输提供了保障 3.4.2 智能化发展

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在传统的电力继电保护中，已实现了自动报警、自动调节、自动切除等智能化操作，并实现了系统事故的自动判别与处理、智能决策、在线自诊断等。为了提高继电保护系统智能化操作，自适应理论、人工神经网络、支持向量机、模糊逻辑、专家控制和蚁群算法等智能算法目前已广泛应用到系统中。因此将来继电保护智能化的系统具有目前已有的特点外，还会具有人机一体化、自组织能力、学习能力与自我维护能力；甚至会具有类人思维的能力等等。 3.4.3 数字化发展

随着社会经济的不断发展，数字化变电站的建设成为电网建设的主流。一方面，数字化变电站可以减少自动化设备数量和设备的检修次数和时间，提高系统的可靠性和设备的使用率。另一方面，数字化变电站可以减少占地面积和投资成本，还可以实现资源信息的共享。数字化技术是需要不断发展和完善的技术。它的研究和应用是一个持续、渐进的发展过程，相信在不久的将来它一定会成为继电保护的主流技术。

3.4.4 控制、保护、数据通信、图形显示一体化

在网络化、数字化和智能化的发展趋势下，电力系统的整个保护装置可以视为多功能、多操作的计算机。它能够从网上获取电力

系统运行和故障的各种数据，并将它获得的及它自身的数据和信息发送出去。因此有必要将继电保护系统的控制端、保护方式、数据通信技术、测量监视、图像监控等集中于一体，未来的电力继电保护装置会具有继电保护功能，还具有监视整个系统实时运行、并对开关设备及过程控制设备操作进行控制的功能。 3.4.5 输电技术出现新突破

电力电子技术的不断发展和突破，直流输电技术也在日益成熟。在这样的情况下会促生多种新的发电方式，其产生的电能都会以直流电的方式输送，比如磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等等。这意味着直流输电技术在电力系统中必将得到更多的应用。另外超高压输电也表现出了优越性，比如增加输送容量，增长了传输距离，降低了单位功率电力传输的工程造价，并且能够减少线路对能量的损耗，线路走廊所占地面积也大大缩减，这些都说明直流输电具有显著的综合经济效益和社会效益，在将来的继电保护中会得到发展和应用。

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4 结 论

本论文在研究变压器保护的发展历程、继电保护基本概况的基础上主要研究了变压器的故障及保护原理，主要做了以下工作：

1. 概述了变压器保护的现状，讲述了变压器故障和不正常运行状态。

2.研究了变压器保护的配置，讲述了变压器主保护、后备保护的工作原理及其接线

3.讲解了变压器保护整定计算方法

4.最后通过对变压器保护运行情况的总结，提出了变压器保护存在的问题，讲述了变压器保护的发展趋势

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参考文献

[1] 张保会，尹项根. 电力系统继电保护. 中国电力出版社，2005

[2] 阳新明，杨隽琳.电力系统微机保护培训教材.第二版.北京：中国电力出版社，2008. [3] 张植保. 变压器原理与应用. 化学工业出版社，2007 [4] 罗士萍. 微机保护实现原理及装置. 中国电力出版社，2001

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