110KV变电所一次系统设计 额定电压(kV) 额定电流(A) 电流互感器接线方式 电流互感器计算变比 电流互感器实际变比
110 131 星形 26.2 2×50-2×300/5
38.5 45 三角形
143 2×20-2×300/5 0.65
10.5 140 星形 289 2000/5
流入差动继电器回路中的电
流
(2)确定差动保护的一次动作电流: 1)躲开励磁电流进行保护:
1.09 0.35
Idz.jb?Kk?Ieb=1.5×131=196.5A
2) 躲开电流互感器的二次断线电流进行保护:
Idz.jb?Kk?Ieb=1.5×131=196.5A
3)躲开变压器二次侧(35kV侧)短路时的最大不平衡电流进行保护:
Idz.jb?Kk(Kfz?Ktx?Klh?fph+△U) ×Idmax
=1.3×(0.1+0.05+0.05) ×4167=1083.42A
从以上的计算可知,以躲开外部短路最大不平衡电流为计算条件,差动保护的动作电流应该取其中最大值1083.42A。
(3) 差动线圈的匝数及实际动作电流的计算:
Idz.j.jb.js?Idz.jsnlh?kjx?1083.42?3=15.64A
120Wcd.js?(AW)?dz60=3.84匝 ?Idz.j.jb.js15.6460?15.63A 3.84差动继电器的实际匝数应向小的去整定,所以取4匝。 继电器的实际动作电流为Idz.j.jb.sj?(4) 计算非基本侧平衡线圈的匝数: 1)35kV侧平衡线圈匝数的计算:
—36—
110KV变电所一次系统设计 Wph.35.js?Iz.jb?Izfj.35Izfj.35?Wcd.zd?1.09?0.65×4=2.7匝
0.65取35kV侧平衡线圈匝数为3匝。 2)10kV侧平衡线圈匝数的计算:
Wph.10.js?Iz.jb?Iz.fj.10Iz.fj.10?1.09?0.35?4?8.46匝
0.35取10kV侧平衡线圈匝数为8匝 (5) 平衡线圈的误差整定:
fph.10?Wph.js?Wph.sjWph.js?Wph.sj?8.46?8=0.03
8.46?8?Wcd.zd
Wzh.js? =
Kk(Kfz?Kth?Kth?u?fph)tg01.3?(0.1?0.05?0.05?0.009)?4=0.92
0.9制动线圈的实际匝数应向上整定,取Wzh.sj=1匝
(6) 灵敏度校验:
在校验点10kV母线上短路时,流过制动线圈的电流为负荷电流,安装的制动匝数为: (AW)zh?IeB.35j?Wzh.zd=0.35×1=0.35(安匝) 继电器的动作安匝取为60安匝 灵敏度:Klm?(AW)?dminIdmin?Kjx?Wcd.zd3?4?4338 ??(W)?dznlh?(AW)?dz120?60 =4.17>2.7 所以合格
单相接地短路灵敏度校验:
K所以合格
(1)lm(1)Id?Wcd.zd4338?4??=2.89>2.7
nlh?60100?60—37—
110KV变电所一次系统设计 7.1.2 变压器的瓦斯保护
根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的规定,对于容量在0.8MVA以上的油浸式变压器应装设瓦斯保护。
瓦斯保护的主要优点:其主要优点是动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的各种故障。 原理接线如图3-1所示。
瓦斯保护继电器的选择:DX-8J型信号继电器,DZ-32B型中间继电器
7.1.3 变压器的过电流保护
变压器过电流保护原理及接线图 原理:变压器过电流保护是反应相间短路电流增大而动作的后备保护。三绕组变压器内部故障时作为近后备保护的过电流保护应该动作,因此过电流保护应该安装在电源侧。当在远后备保护范围内故障时,过电流保护动作要保证选择性。
单侧电流的三绕组降压变压器,除了在电源侧安装过电流保护外,在时限短路的低压侧安装过电流保护作为选择性的元件。假设散绕组变压器的三个绕组侧断路器的跳闸时间为t1>t2>t3,在变压器的电源侧的断路器装设过电流保护而且有两个时限。保护的测量元件动作后起动两个时间继电器,以较短的时间t2使二次侧的断路器跳闸,若为变压器外部35kV侧线路故障则故障被切除,过流保护返回,变压器继续向10kV侧线路供电;若故障发生在10kV侧的母线上,变压器的110kV侧的过电流保护及10kV侧过电流保护的选择元件皆动作,10kV侧的保护以较短的时限t3使变压器的低压侧的断路器跳闸后,110kV侧的过电流保护恢复,继续向35kV侧线路供电;若为变压器本身的内部故障,35kV侧断路器跳开后,故障点没有被切除,过电流保护的测量元件不返回,必须经过较长的时间t1的延时再跳开电源侧的断路器,保证了选择性,将故障变压器从电源上切除,不损坏上级设备。
(2) 过电流保护的整定计算
—38—
110KV变电所一次系统设计 按躲开变压器可能出现的最大负荷电流进行整定
过电流保护的动作电流为
Idz?Kk?KzqKf?IeB
Kk: 可靠系数,一般取1.2~1.3; Kf:返回系数,一般取0.85 Kzq: 自起动系数,一般取1.5~2.5
所以 ,过电流保护的动作电流
图3-2 过电流保护原理图
(3) 灵敏度的校验
Idz?
Kk?KzqKf?IeB=
1.3?2.525000? =131.22A
0.853?110 近后备保护: Klm?Idmin4338=30.06>1.2 合格 ?Idz131.22 远后备保护:Klm=
Idmin489=3.73>1.5 合格 ?Idz131.22 经校验灵敏度均符合要求
(4) 电流继电器的选择
因此,查手册选DL-34型电流继电器。
—39—
110KV变电所一次系统设计 7.1.4 变压器的过负荷保护
变压器过负荷电流三相对称,过负荷保护装置只采用一个电流继电器接于一相电流回路中,经过较长的延时后发出信号,对于三绕组变压器,变压器的三侧都安装有过负荷起动元件。
(1) 原理及接线图
原理:变压器可能出现过负荷的情况,因此需装设过负荷保护。过负荷保护装置只采用一个电流继电器接于一项电流回路中,经过较长的延时后发出信号。 接线图如图3-3所示。
(2) 过负荷保护的整定计算
按躲过变压器的额定电流进行整定
110kV侧:Idz?Kk?IeB KhKk: 可靠系数,一般取1.05;
Kh: 继电器的返回系数,一般取0.85; IeB: 保护安装侧变压器的额定电流。
可得Idz?Kk1.0525000?=162.09A ?IeB=
0.85Kh3?110过负荷保护的延时应比变压器过电流保护时延长一个时限阶段,一般取10s
同理:35kV侧:
Idz?Kk1.0525000?=509.43A ?IeB=
0.85Kh3?3510kV侧:Idz?Kk1.0512500?=891.50A ?IeB=
0.85Kh3?10(3) 电流继电器的选择
选DL-31型电流继电器,JSMJ电子式时间继电器。
—40—