大型工厂供电系统的设计
线路出现且能持续1~2秒的尖峰电流。
（2） 反时限过电流保护装置——继电器本身动作带有时限，并有动作指示掉
牌信号，所以回路不需接时间继电器和信号继电器。和定时限保护装置比较，反时限过电流保护装置所须的继电器数量少，因而投资少、接线简单，可用于交流操作，且能实现电流速断保护。缺点是它的动作时限误差大，尤其是在速断部分。
8.2.3 电流速断保护
定时限电流保护装置的时限一经整定便不能变动，当某段发生三相短路故障时，断路器的继电保护动作时间必须经过t0?2?t才能动作，达不到速断的目的，为了减小本段线路故障下的事故影响范围，当过电流保护的动作限大于0.5~0.7时，便需设置电流速断保护，以保证本段线路的短路故障能迅速切除。
8.3 变压器保护
8.3.1 概述
变压器是供电系统中的重要设备，它的运行较为可靠，故障率教低。但在运行中它还是可能发生内部故障、外部故障及不正常工作状态。变压器的不正常运行方式，主要是指由于外部短路或过负荷引起的过电流和温度升高超过允许值以及油面降低等。因此要设置各种专用的保护。对于变压器的内部故障和外部故障应动作与跳闸；对于外部相间短路引起的过电流，保护装置应带时限动作于跳闸；对过负荷、油面降低、温度升高等不正常状态的保护一般只用于信号。
变压器故障一般分为内部故障和外部故障两种。内部故障是指变压器油箱内可能发生的故障，如线圈的相间短路，从间或匝间短路等。内部故障如不迅速排除，有引起油箱爆炸的严重后果。变压器外部故障系指引出线上绝缘套管相间短路和引出线接地等。
车间变电所的保护应力求简单，首先应考虑用熔断器与负荷开关或反时限的过电流保护，操作电源可用交流，继电器可用直接动作式。其次可考虑采用定时限和反时限的过电流保护，其整定方法与与单端供电线路情况相同。当动作时限大于0.7s时，可加装速断保护。320KVA以上的户内变电所变压器和800KVA以上的户外变电所变压器都应加设气体变压器。气体继电器能反映的故障包括漏油、漏气、油内有气、匝间故障、绕组相间短路。其结构简单、价格便宜，如能妥善安装，精心维护，误动作的可能情况不大。气体继电器只能反映变压器的内部故障，如对变
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压器外部端子上的短路情况就无法反映。因此除设置气体继电器外，还需设置过流、速断或差动保护
8.3.2 车间变电所的各分厂变压器保护
（1） 瓦斯保护：防御变压器铁壳内部短路和油面降低。轻瓦斯动作于信号；
重瓦斯作用于跳闸。
（2） 电流速断保护：防御变压器线圈和引出线的多相短路，动作于跳闸。 （3） 过电流保护：防御外部相间短路并作为瓦斯保护及电流速断保护的后
备保护。保护动作于跳闸。
（4） 过负荷保护：防御变压器本身的对称过负荷及外部短路引起的过载。
按具体条件装设。
8.3.3 降压变电所变压器保护
总降压变电所变压器护方式取决于它的数量和容量。
（1）对容量为7500KVA及以下的单台变压器，可考虑设置以下的保护： 1） 对于由外部短路引起的变压器过电流可采用过电流保护，保护装置的整定值应考虑故障时可能出现的过负荷，当这种保护不能满足灵敏度要求时，可考虑采用复合电压（负序及线电压）启动的过电流保护； 2） 当过电流保护时限大于0.5s（或0.7s）时，可采用电流速断保护； 3） 气体保护； 4） 温度监视。
（2）对容量是10000KVA及以上的单独运行的变压器或并列运行的每台容量为6300KVA及以上的变压器，除应设置（1）、（3）、（4）等项保护装置外，为了对变压器的内部故障（包括套管的故障）达到速断的目的，还需采用纵联速断差动保护。
本次设计中采用的变压器保护：
（1）由于各变电所的变压器选择了一台、容量小于7500KVA，所以采用了过电流保护；
（2）由于各变电所的动作时限大于0.7s，所以加采用了电流速断保护； （3）NO1，NO2两个变电所变压器的容量大于800KVA，装设了气体继电器。
8.4 继电保护的选择与整定
8.4.1 继电保护的种类
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厂区10KV线路保护：根据本厂的实际情况，设下列保护：
（1） 过电流保护 （2） 电流速断保护
8.4.2 反时限过电流保护
反时限过电流保护装置所需的继电器数量少，因而投资少、接线简单，可用于交流操作，且能同时实现电流速断保护。缺点是它的动作时限误差大，尤其是在速断部分。鉴于反时限过电流保护装置具有简单、经济等特点，在中小型工厂供电系统中应用的很普遍。在本设计中也采用反时限过电流保护。为了保证动作的选择性过电流保护动作时限的整定，应从距离电源最远的保护装置（末级）开始，即自负载侧向电源侧数过去，后一级的线路保护的动作时限应比前一级线路的保护时限大一个时间阶级△t 。各段线路保护的时限是逐级提高的，一般△t取0.5～0.7秒。 序号 1 1）继电保护的整定计算公式： 类 别 整定参数 整定计算公式 带时限的过电动作电流 流保护 动作时限 IOP?krelkwIL?max kreki一般应比前一级保护短一个时间级差?t=0.5—0.7s但终端变电所的动作时限可取为最短时限0.5s。 2 电流速断保护 速断电流 Iqb?KrelKwIk.max Ki
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符 号 含 义 IL?max——线路的最大负荷电流，对于变压器高压侧的过电流保护，通常取2 I1N.T。 Ik.max——线路末端的最大短路电流Ik(3)，对于变压器高压侧的速断保护，应取低压母线 Ik(3)折算到高压侧的值。 krel——可靠系数，对于GL型继电器取1.2。 kw——接线系数，相电流取1。 kre——继电器返回系数，通常取（0.8—0.85） ki——电流互感器变比。 I1N.T——变压器一次侧额定电流。 I2N.T——变压器二次侧额定电流。 序号 1 2） 继电保护灵敏度的计算公式: 类 别 保护灵敏度计算公式与要求 带时限过电流保K)?1.25—1.5 Sp?WIk(.2min护 KiIop(2)式中Ik.min——心路末端（对变压器为低压侧母线）在 系统最小运行方式下的两相短路电流（对变压器为此 电流折算到高压侧之值）。 Iop——过电流保护装置动作电流。 2 电流速短保护 Sp?KW(2)Ik?1.25—1.5 KiIqb式中Ik(2)——线路首端（对变压器为高压侧）在系统最小运行方式下的两相短路电流。 Iqb——电流速断装置的动作电流。
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（1） 过电流装置的整定计算（以NO.2变电所为例）：
1） 反时限过电流保护装置动作电流计算：
当线路末端k-1点发生三相短路时
根据以前所选的电流互感器得知变比为200/5A 保护动作电流：
IOP?krelkw1.2?11000IL?max??2??4.1A，整定为5。 kreki0.85?403?10选用GL-11/5型电流继电器。
动作时限：由于车间变电所属终端变电所，动作时限可按最小值整定，
即整定为0.5s。
2） 灵敏度校验：
Sp?KW(2)10.4?0.866?(26670?)A Ik.min=
40?5A10.5KiIop?4.4?1.5
所以满足灵敏度要求。
（2）流速断保护：利用以上所选GL型继电器的电流速断装置
速断电流：Iqb?KrelKw1.4?10.4Ik.max??(26670?)A?35A Ki4010.5速断电流倍数：Kqb?Iqb/Iop?35/5?7即整定为7倍 灵敏度检验：Sp?KW(2)1Ik??0.866?6520A?4?1.5 KiIqb40?35A满足灵敏度要求。
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