组(高压侧)的相间短路故障。所以都按不完全星形的两相两继电器接线方式构成。其原理接线如图所示。
电流速断保护电路图 (1)电流速断保护的整定计算
按躲开变压器负荷侧出口出点k-2短路时的最大短路电流来整定,即
Idz?KhId?max
Idz?保护装置一次动作电流 ; Kh?继电器返回系数,取0.85;
(3) Id?max?ish?26.52KA 代入计算得Idz?22.5KA
(2)躲过励磁涌流
根据实际经验及实验数据,一般取
Idz?(3~4)Ie?T
Ie?T?Id1(高压侧)?5.50KA 计算得Idz?16.5~22KA
按上两式条件计算,选择其中较大值作为变压器电流速断保护的启动电流,即
Idz?22.5KA。 (3)灵敏度校验
按变压器原边d2点短路时,即流过变压器k-2点出口处的最小短路电流校验,即满足
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Klm
(2)Id?2?min?2Idz
Kml?保护装置的灵敏系数;
(3)(3) Id2?min?IK?2?45.4KA
Idz?22.5KA;
代入公式计算得Klm?2.02?2满足要求
配电变压器电流速断保护的优点是接线简单,动作迅速。缺点是只保护变压器的一部分。
4.2 配电变压器瓦斯保护
变压器油箱内发生任何一种故障时,由于短路电流和短路点电弧的作用,将使变
压器油及其他绝缘材料因受热而分解产生气体,因气体比较轻,它们就要从油箱流向油枕的上部,当故障严重时,油会迅速膨胀并有大量气体产生,此时,会有强烈的油流和气流冲向油枕的上部。利用油箱内部故障时的这一特点构成的保护称之为瓦斯保护。瓦斯保护根据产生瓦斯浓度的大小分轻瓦斯和重瓦斯保护。轻瓦斯:变压器内部过热,或局部放电,使变压器油油温上升,产生一定的气体,汇集于继电器内,达到了一定量后触动继电器,发出信号;重瓦斯:变压器内发生严重短路后,将对变压器油产生冲击,使一定油流冲向继电器的档板,动作于跳闸。
瓦斯保护的原理接线如图所示,气体继电器1上触电为轻瓦斯保护,动作后发出延时信号。继电器的下触点为重瓦斯保护,动作后经信号继电器2起动出口中间继电器3,跳开变压器两侧断路器。由于重瓦斯反应油流流速的大小而动作,而油流的流速在故障中往往很不稳定,所以重瓦斯动作后必须有自保持回路,以保证断路器能可靠跳闸,为了防止变压器在换油或进行气体继电器试验时误动作,可通过连接片将重瓦斯暂时接到信号回路运行。
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瓦斯保护电路图
瓦斯保护的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。其缺点则是不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。因此瓦斯保护不能单独作为变压器的主保护,通常是将瓦斯保护和纵联差动保护配合共同作为变压器的主保护。
4.3 配电变压器的过电流保护
反应相间短路电流增大而动作的过电流保护作为变压器的后备保护。为满足灵敏度要求、可装设过电流保护、低电压起动的过电流保护、复合电压起动的过电流保护,负序过电流保护,甚至阻抗保护。
(1) 配电变压器相间短路过电流保护
简单过电流保护装置的起动电流按躲开变压器可能出现的最大负荷电流进行整定。具体问题应作如下考虑:
1) 对并列运行的变压器,应考虑切除一台变压器时所出现的过负荷。当变压器的容量相同时,可按下列公式计算
Idz?
Idz?保护装置一次动作电流 ;
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Kkn?Ie?TKhn?1
Kk?可靠系数,过电流保护 时取1.2; Kh?继电器返回系数,取 0.85;25; n?变压器变比,等于
Ie?T?Id1(高压侧)?5.50KA 代入计算得Idz?8.08KA
2) 对降压变压器应考虑电动机的自起动电流。过电流保护的动作电流为
Idz?KkKzqKIe?Th
Kzq?自起动系数,其数值由 电网具体接线及负荷性质确定,一般去1.3; 代入数据得Idz?10.0KA 保护装置的灵敏度校验
Klm?
Klm?保护装置的灵敏系数;
(3) Id?min?IK?1?10.4KA;
Id?minIdz
代入计算得Klm?1.29和1.04
过电流保护作为变压器的近后备保护,灵敏系数要求大于1.5,远后备保护的灵敏系数大于1.2。保护的动作时间比出线的第III段保护动作时限长1个时限阶段。过电流保护装置应装于变压器的电源侧,采用完全星形接线,其单相原理接线如图所示。保护动作后,跳开变压器两侧断路器。
过电流保护电路图
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(2) 低电压起动的过电流保护
当过电流保护不能满足灵敏度要求时可采用低压起动的过电流保护。只有电压测量元件和电流测量元件同时动作后才能起动时间继电器,经预定的延时发出跳闸脉冲。低压测量元件的作用是保证外部故障切除后电动机自起动时不动作,因而电流元件的起动电流按躲开变压器的额定电流整定,不再考虑自起动系数。
Idz Idz?保护装置一次动作电流;Kk?Ie?TKh
Kk?可靠系数,过电流保护时取1.2; Kh?继电器返回系数,取0.85;Ie?T?Id1(高压侧)?5.50KA 代入计算得Idz?7.76KA
低电压元件的起动值应小于在正常运行情况下母线可能出现的最低工作电压。同时,在外部故障切除后电动机自起动过程中,保护必须返回。根据运行经验,低电压继电器的动作电压为
Udz?0.7Ue?T
Udz?保护装置一次动作电压; Udz?高压侧电压10.5KV;代入计算得Udz?7.35KV 电压元件的灵敏度
Klm Ud?min?最小电压,6KV; Klm?保护装置的灵敏系数;Udz??1.2Ud?min
代入计算得Klm?1.23?1.2,满足要求
对于升压变压器,如果低电压继电器只接在一侧电压互感器,当另一侧短路时,往往灵敏度不够,此时可采用两套低电压元件分别接在变压器两侧的电压互感器上。两级电压继电器的接点并联。为防止电压互感器二次断线低电压继电器误动,应加装电压互感器断线监视继电器发出断线信号。
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