变压器的电流保护及整定计算
感器上,所以灵敏度一般都能满足要求。故牵引变电所三相主变压器
的低压起动过电流保护装置中的低电压起动元件不作灵敏度校验。
三、变压器过负荷保护
1.作用:为了防御变压器过负荷这种不正常运行状态而设立。
2.装设方法:当三相负荷对称时,可仅在一相装设过负荷保护,对于
牵引变电所的主变压器,由于各相负荷不相等,所以过负荷应装设在
Kf——返回系数,取 0.85
IE——保护装置侧变压器定电流
低电压继电器的动作电流,可按正常运行时母线最小工作电压整定
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U DZ
=
UG. min K f .Kk
Kk——可靠系数,取 1.1~1.2;
Kf——返回系数,取 0.85;
UG.min——正常运行时母线最小工作电流,一般取 0.9 倍额定
⑵过电流保护的灵敏系数,作为主保护时,用变压器负荷侧母
线最小两相短路电流校验,Km≥1.5;作为后备保护时,Km 用保护区末 端最小两相短路电流校验,Km≥1.25。
2
⑶过电流保护的时限特性,应按阶梯形原则确定。
3.低电压起动过电流保护
当过电流保护装置的灵敏度不满足要求时,对于较大容量的降压
变压器可采用低压起动过电流保护,这样保护装置的动作电流可按变
Km
=
3I0. max I DZ
≥2
公式中 I0.max ——进线始端接地短路,流过保护装置安装处的最小零序
电流。
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压器额定电流进行整定,从而提高了保护装置的灵敏度。增加低电压
起动元件后,只有当电流增大、电压降低,都达到整定值时,保护装
置才能动作于跳闸。牵引变电所三相主变压器即采用了低电压起动过
电流保护。
⑴保护装置动作电流按变压器额定电流整定
I DZ
=
KK KF
IE
Kk——可靠系数,取 1.2
两个重负荷相上。
3.整定:⑴对于一般电力变压器,保护装置的动作电流按躲过变压器
额定电流进行整定
I DZ
=
KK KF
IE
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Kk——可靠系数,取 1.05
Kf——返回系数,取 0.85
IE——保护装置侧变压器定电流
为了防止在短路或短时过负荷时,保护装置误发出过负荷信号,故保
护装置的延时时间要远大于过电流保护的延时,一般选为 9 秒。
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I DZ
=
KK • IE K fh
• 70%
Kk——可靠系数,取 1.2;
Kfh——返回系数,取 0.85
IE——变压器具有接地中性点侧额定电流。
保护装置的动作时限应比高压母线进线零序过电流保护装置的动作
时限大一个时限级差。保护装置的灵敏度应按母线进线端接地短路进
行校验,要求灵敏系数不小于 2。即
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要求电流速段保护必须与过电流保护配合使用。对于负荷侧从线圈到
套管、引出线以外的一段,要靠带延时的过电流保护动作跳闸,切除
故障延时较长,对供电系统的安全运行影响较大。
⑵并联运行的变压器负荷侧故障时,可能由过电流保护无选择性
的切除并联运行的所有变压器。
二、变压器的过电流保护
I=kkID.max kk——可靠系数,取 1.2~1.3 ID.max——保护范围外部最大短路电流 保护装置的灵敏度应该按变压器电源侧引出端最小两相短路电 流校验,要求其灵敏系数不小于 2。 3.电流速段保护的优缺点 优点:接线简单,动作迅速。 缺点: ⑴保护范围很短,只能保护到变压器电源侧线圈的一部分。这就
⑵对于牵引变压器,应按变压器过负荷能力整定
IDZ=K·IE
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K——牵引变压器过负荷系数。由于牵引负荷的特点,过负荷 电流持续时间很短,通常 05~2 分钟,所以,如果采用普通变压器作 为牵引变压器,K 一般可取 1.3~1.5,动作延时取 9 秒。专门牵引变 压器的过负荷能力较强,过负荷保护可以按制造厂满足的过负荷能力 整定。K 还可以取得大一些。例如
电压。保护电流元件的灵敏度校验与过电流相同,低电压起动元件灵
敏度可按下式进行校验。
U DZ
= U DZ UGY max
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压。
UGymax——保护范围末端短路时,保护装置安装处的最大残
在变压器受电侧母线短路式,要求 Km≥1.5,在下一级相邻元件末端 短路时,要求 Km≥1.2。
对于降压变压器,由于低电压继电器都接在低压侧母线的电压互
1.作用:作为保护变压器负荷侧母线短路引起的变压器过电流,这是
主保护。同时作为变压器差动保护和馈线保护的后备保护。对于变压
器的差动保护来说,是近后备保护;对于馈线保护来说,是远后备。
2.要求:
⑴过电流保护装置的动作电流,应按躲过变压器的最大负荷电流进行
整定,即
I =DZ
KK × KZQ K fh
×
I F . max
变压器的电流保护
一、变压器的电流速断保护 1.为什么需要电流速断保护? 由于瓦斯保护不能反映变压器箱体外部故障,所以对于 2000~10000KVA 及以下的中、小容量变压器,若灵敏度满足要求时, 应采用电流速断保护来瞬时切除变压器电源测套管引出线及部分绕 组的故障。这样用电流速断与瓦斯保护相配合,即可瞬时切除变压器 电源侧套管、引出线及箱体内的各种故障。 2.接线及整定计算 电流速断保护装置装设在变压器的电源侧。当电源侧为大接地电流系 统时,保护装置采用三相完全新星接线;当电源侧为小接地电流系统 时,采用两相不完全星型接线或采用两相三继电器式接线。 电流速断保护装置的动作电流,一般按躲过变压器外部故障最大 断路电流整定,即
式中:kk——可靠系数,取 1.1~1.2,通常取 1.2;
kZQ——自起动系数系数,其数值由电网具体接线及负荷性质确
定,一般取 1.3~3,但在无高电压大功率电机的情况下系数,取 0.85; IF.max——变压器正常运行时的最大负荷电流,可按变压器允许
的负荷系数,或馈线最大负荷电流来确定。
四、变压器的零序电流保护 变压器零序电流保护装置一般是装设在变压器中性点接地线 的电流互感器上。正常情况下,变压器中性点接地线的电流等于零, 或小于零序电流保护的整定值,零序电流保护不动作。当变压器中性 点接地线的电流达到零序电流保护的整定值时,经过整定的动作时限 后,保护出口跳闸。同时给出信号。 1.作用: ⑴用来保护中性点直接接地变压器的接地侧母线、引出线、及 线圈的接地短路; ⑵作为变压器相邻接地故障的后备保护。 对于牵引变电所的主变压器来说,由于已经装设了瓦斯、差动 等快速动作的保护,当变压器线圈及其引出线发生接地短路时已能保 证快速切除,所以接地保护主要是用来保护外部接地短路引起的变压 器过电流的。因此,从动作时间应与母线和线路保护相配合。 2.整定计算 目前牵引变电所主变压器接地保护的动作电流时根据以下经 验公式确定的: