某铸造厂总降压变电所的电气设计
（八）、低压一次设备的选择与校验
低压一次设备。是指供电系统中1000V（或略高）及以下的电气设备。低压一次设备的选择与高压一次设备的选择一样，必须满足在正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
表14 低压一次设备的选择和校验项目和条件
电气设备名称 低压断路器 低压隔离开关 电压互感器 电流互感器 选择校验的条件 电压/kV 电流/A 断流能力/kA 短路电流校验 动稳定度 √ √ √ 热稳定度 √ √ － √ － － － － √ √ － √ √ 设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压 设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流 设备的最大开断能按三相短力（或功率）应不路冲击电小于它可能开断的流校验 最大电流（或功率） 按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验 注：表中“√”表示必须校验，“”表示一般可不校验，“－”表示不要校验。
表15 低压一次设备的选择和校验
装设地点电气条件 断路器 DZ10-600L 隔离开关 电流互感器 电压互感器NH3-400 LAT-300 JDJ-0.38 28
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UN 380V 285A 15.45kA 50.88 结论 380V 600A 52kA 1632 合格 380V 400A 32kA 2000 合格 380V 300A 52kA 1024 合格 380V 600A 20kA 1600 合格 II 30(3)K2 (3)I?tima 第五节 工厂总降压变电所主变压器保护
根据规定，对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时应装设过负荷保护。如果单台运行的变压器容量在10000kVA及以上或者并列运行的变压器每台容量在6300kVA及以上时，则应装设纵联差动保护来取代电流速断保护。本课程设计所选主变压器容量为5000kVA，故应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护。
1、轻、重瓦斯保护
瓦斯保护又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的相当灵敏的保护装置，按照规定，800KVA及以上的油浸式电力变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。气体保护装置主要由气体继电器构成。当变压器油箱内出现故障时，电弧高温使变压器内的油分解为大量的油气体，气体保护就是利用这种气体实现保护的装置。
瓦斯保护的主要原件是瓦斯继电器，它装设在油箱和油枕之间的连通管中。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过瓦斯继电器排往油枕，变压器安装应取1%～1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%～4%的倾斜度。
2.电流速断保护
变压器电流速度按保护的接线、工作原理与线路电流速断保护相同。它是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。当线路发生短路，流经继电器的电流大于电流速断的动作电流时，电流继电器动作，
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其常开触点闭合，接通信号继电器和中间继电器，动作发讯和使用断路器跳闸。变压器电流速断保护的动作电流与线路电流素缎保护相似，应躲过变压器二次侧母线三相短路时的最大穿越电流。变压器电流速断保护的灵敏度校验，与线路速断保护灵敏度校验一样，以变压器一次侧最小两相短路电流进行校验，灵敏系数应大于等于2，若电流速断保护的灵敏度不满足要求，应装设差动保护。 采用两相不完全星型接法，动作电流按系统最大运行方式下变压器二次侧三相短路值整定Iqb?(3)KKIKrelwik.max,其中，Krel?1.5,Kw?，Ki?20，所以
Ik.max?Ik1?10kV/35kV?4.51kA?10kV/35kV?1.29kA
Iqb?KKIKrelwi?k.max1.5?1?1.29kA?96.75A 20 灵敏度按系统最小运行方式下变压器一次侧两相短路的短路电流进行校验
Sp?KIKIwi(2)k，Ik?0.886Ik?0.886?4.51kA?4.0kA，
(2)kw(2)(3)qb所以Sp?KIKIi?qb1?4.0kA?2.07?2，满足要求。
20?96.75A 3.过电流保护
变压器过电流保护装置的接线、工作原理和线路过电流饱保护的接线、工作原理完全相同。也按阶梯原则整定。但对电力系统的终端变电所入车间变电所的变压器来说，其动作时间可整定为最小值0.5S。变压器过电流保护的动作时限应比二次侧出线过电流保护的最大动作时限大一个? t,一般取0.5～0.7S。变压器过电流饱和的灵敏度检验按最小运行方式下变压器二次侧发生两相短路时一次侧的穿越电流校验。
采用两个电流互感器接成不完全星型，保护电流按照躲过最大负荷电流来整定。 Iop?KKIKKrelwreiL.max，其中Krel?1.3，Kw?1，Kre?0.8，Ki?20，
IL.max?2I30?2?80.76A?161.52A ,
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所以Iop?KKIKKrelwrei?L.max1.3?1?161.52A?13.12A 。10KV馈电线路的保护时
0.8?20间为0.5秒，母线保护动作时间为1秒。则变压器过电流保护时间为1.5秒。 灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
1(3)1?Ik.min3Ik?3?4.53kA?2.62kA，Sp?(2)KIKIwi(2)k.minop?1?2.62kA?9.9?1.5
20?13.12A满足要求。 4.过负荷保护
变压器过负荷保护的动作电流
Iop(OL)的整定计算公式为
I?op(OL)1.2~1.3iKI1N.T，变压器过负荷保护的动作时限一般取10~15s。
5.变压器定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护的综合电路图如下。
图12 变压器定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护的综合电路图
第六节 工厂总降压变电所10kV馈线保护
按GB50062-1992《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：对
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3-66KV电力线路，应装设相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。
由于工厂的高压线路不很长，容量不很大，因此其继电保护装置通常比较简单。作为线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流和瞬时动作的电流速断按保护。作为线路的单相接地保护，有两种方式：一、绝缘监视装置；二、有选择性的单相接地保护。
继电保护装置的接线主要由两种方式，一种为两相两继电器式接线，另一种是两相一继电器式接线。两相一继电器式接线能反映各种相间短路故障，但不同的短路保护灵敏度不同，有的甚至相差一倍，因此不如两相两继电器式接线。 1.带时限的过电流保护
带时限的过电流保护按照动作时限分可分为定时限和反时限过电流保护两种。反时限是保护装置的动作时限是按10倍动作电流来整定，而实际动作时间与短路电流成反比关系；定时限是保护装置的动作时限按预先整定的动作时间固定不变，与短路电流无关。
过电流整定计算，带时限过电流保护的动作电流Iop,应躲过线路的最大负荷电流以免保护装置发生误动作，而且其返回电流也应该躲过线路的最大负荷电流。
整定动作电流，取Krel?1.3，Kw?1，Kre?0.8，Ki?20，
IL.max?2I30?2?80.76A?161.52A，
则Iop?KKIKKrelwrei?L.max1.3?1?161.52A?13.12A，故动作电流整定为10A。
0.8?20灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
Ik.min?
(2)1(3)1??4.53kA?2.62kA，Sp?Ik33KIKIwi(2)k.minop?1?2.62kA?9.9?1.5
20?13.12A满足要求。
2.电流速断保护
电流速断保护就是一个瞬时动作的过电流保护，在过电流保护动作时间超过0.5-0.7s时，都应装设顺动的电流速断保护。电流速断保护装置就相当于定时
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