63kV降壓變壓器的差動(dòng)保護(hù)

1、35/6.3kV降壓變壓器的差動(dòng)保護(hù)。已知條件：變壓器為 SF9-16000型16000kVA。高壓側(cè)額定電壓 為35kV，低壓側(cè)額定電壓為 6.3kV，Y，d11接線(xiàn)，5% 8。35kV 母線(xiàn)歸算至平均電壓37kV的三相短路電流：最大運(yùn)行方式為3570A,最小運(yùn)行方式為 2140A。最小運(yùn)行方式下 6.3kV母線(xiàn)兩 相短路，歸算至平均電壓 6.3kV的短路電流為9786A。最小運(yùn)行 方式下6.3kV母線(xiàn)兩相短路，歸算至35kV側(cè)的短路電流為1099A。6.3kV側(cè)最大負(fù)荷電流為1000A。解（1） 差動(dòng)保護(hù)配置。裝設(shè)三個(gè)BCH-2型差動(dòng)繼電器和高壓側(cè)三個(gè)變比為600/5的電流互感器，低壓側(cè)裝

2、設(shè)三個(gè)1500/5的電流互感器。（2）整定計(jì)算。1）算出變壓器各側(cè)額定電流，選出電流互感器和確定其二次回路額定電流。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表序號(hào)數(shù)值名稱(chēng)各側(cè)數(shù)值35kV 側(cè)6.3kV 側(cè)1變壓器各側(cè)額定電流（A）1600 264V3 35100014600V3 6.32電流互感器接線(xiàn)方式Y(jié)3電流互感器次電流的J3 2644571466計(jì)算值（A）4電流互感器變比600 “1205150030055電流互感器二次回路額3 2643 8114664.893000.0 1120定電流(A)由表7-11中可看出，6.3kV側(cè)電流互感器的二次回路額定電流 大于35kV側(cè)，因此6.3kV側(cè)為基本側(cè)(第I側(cè))。1) 計(jì)

3、算保護(hù)裝置6.3kV側(cè)的一次動(dòng)作電流：按躲過(guò)最大不平衡電流條件|op Krel(ktx f Uf ) I k ? max=1.3( 1 0.1+0.05+0.05)9786=2544 (A)按躲過(guò)勵(lì)磁涌流條件Iop 1.3IrT 1.3 1466 1906（ A）按躲過(guò)電流互感器二次回路斷線(xiàn)條件Iop 1.3I fh ? max 1.3 1000 1300 （ A）因此，應(yīng)該按躲過(guò)外部故障最大不平均電流條件， 選用 6.3kV 側(cè) 一次動(dòng)作電流 Iop 2544A ?？偨祲鹤冸娝龅?10kV 電纜線(xiàn)路的保護(hù)，線(xiàn)路接線(xiàn)如圖 7-3 所示。已知條件：考慮電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷電流igh為35

4、0A。最大運(yùn)行方式下，總降壓變電所母線(xiàn)三相短路超瞬態(tài)電流Iik3max為5500A，配電所母線(xiàn)三相短路超瞬態(tài)電流12k3max為5130A,配電變壓器低壓 側(cè)三相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的超瞬態(tài)電流I3k3max為820A。最小運(yùn)行方式下，總降壓變電所母線(xiàn)三相短路超瞬態(tài)電流Iik3min為4580A,配電所母線(xiàn)三相短路超瞬態(tài)電流I2k3min為4320A,配電變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的超瞬態(tài)電流I3k3min為796A。10kV電網(wǎng)的總單相接地電容電流 IC 為 15A。 10kV 電纜線(xiàn)路電容電流 Ic為1.4A。下一級(jí)配電變壓器過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流心3為150A。計(jì)算中可假定系統(tǒng)電源容量

5、為無(wú)窮大，穩(wěn)態(tài)短路電流等于超 瞬態(tài)短路電流。解 （ 1）保護(hù)裝置1） 由于無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不能滿(mǎn)足靈敏系數(shù)要求，故裝設(shè) 三個(gè) DL-31 型電流繼電器、一個(gè) SS-94/22 型時(shí)間繼電器和三個(gè) 變比為 300/5 的電流互感器組成帶時(shí)限電流速斷保護(hù)。2）裝設(shè)三個(gè) DL-31 型電流繼電器，一個(gè) SS-94/22 型時(shí)間繼 電器和三個(gè)變比為 300/5 的電流互感器組成過(guò)電流保護(hù)。3）裝設(shè)零序電流互感器及與其配合的繼電器組成單相接地保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)。(2)整定計(jì)算1)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù):保護(hù)裝置的動(dòng)作電流IopK KrelKjx1.3 1 5130111（ A）取 110A“TA60保護(hù)裝置

6、一次動(dòng)作電流Iop lop K 皿 110 606600 （A）K jx1保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)K senI1 k2 min1 opO.866 ”1k3?minI op0.866 458066000.601 2故應(yīng)裝設(shè)帶時(shí)無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)不能滿(mǎn)足靈敏系數(shù)要求， 限限流速斷保護(hù)。2) 帶時(shí)限電流速斷保護(hù)：保護(hù)裝置的動(dòng)作電流lopK KreiKjx3 JK jx1.3 1 820 17.8 ( A)取 110AnTAnTA60取 20A。保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流Iop lop K 匹 20 60 1200 (A)Kjx1保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)KsenI1k 2 min1 op0.8661 1k3?minI

7、op0.866 458012003.3 2裝設(shè)DL-31/20型電流繼電器。保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限取 0.5s。3）過(guò)電流保護(hù)：按躲過(guò)過(guò)負(fù)荷電流條件計(jì)算保護(hù)裝置的動(dòng)作電流I gh350/ 八、IopK Kre1Kjx1.2 18.2（ A）pj KrnTA0.85 60按與下一級(jí)配電變壓器過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流相配合條 件計(jì)算保護(hù)裝置的動(dòng)作電流IopK Ke。 應(yīng) 1.1 1 瞥 2.75（ A）nTA60由于前者計(jì)算結(jié)果較大，故按該計(jì)算結(jié)果整定，取9A。保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流nTA60Iop Iop K9 540（A）Kjx1保護(hù)裝置的靈敏系數(shù):在線(xiàn)路末端發(fā)生短路時(shí)K senI 2k2 min2k

8、2?min1 op1 op0.8661 2k3?min1 op0.866 43205406.91.5在配電變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)（后備保護(hù)）K senI 3k2 minI opI 3k2?minI opO.86 3k3?minI op0.866 7965401.28 1.2裝設(shè)DL-31/10型電流繼電器。保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限應(yīng)與配電變壓器（800kVA）的LL型過(guò)電流繼電器的反時(shí)限部分相配合，取1.2s4）單項(xiàng)接地保護(hù)：按躲過(guò)被保護(hù)線(xiàn)路電容電流條件計(jì)算的保護(hù)裝置動(dòng)作電流Iop Kre1lcx 5 1.47（ A）按滿(mǎn)足最小靈敏系數(shù)條件計(jì)算的保護(hù)裝置動(dòng)作電流opI c I CXKsen15 1.

9、41.2510.9(A)保護(hù)裝置的動(dòng)作電流取10 （A）,滿(mǎn)足LJ-75型零序電流互 感器及DD-11/60型繼電器的靈敏系數(shù)要求。線(xiàn)路保護(hù)整定計(jì)算 降壓變電所引出10KV電纜線(xiàn)路,線(xiàn)路接線(xiàn)如下圖所示已知條件:最大運(yùn)行方式下，降壓變電所母線(xiàn)三相短路電流1.-為5500A，配電所母線(xiàn)三相短路電流為5130A,配電變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的電流為820A。最小運(yùn)行方式下，降壓變電所母線(xiàn)兩相短路電流 匚匸 為3966A,配電所母線(xiàn)兩 相短路電流為3741A,配電變壓器低壓側(cè)兩相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的電流為689A。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的線(xiàn)路過(guò)負(fù)荷電流為 350A, 10K V電網(wǎng)單相接地時(shí)最小電容電流為

10、15A, 10KV電纜線(xiàn)路最大非故障接地時(shí)線(xiàn)路的電容電流為1.4A。系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地。A、C相電流互感器變比為300/5，零序電流互感器變比為50/5。整定計(jì)算（計(jì)算斷路器DL1的保護(hù)定值）1、瞬時(shí)電流速斷保護(hù)瞬時(shí)電流速斷保護(hù)按躲過(guò)線(xiàn)路末端短路時(shí)的最大三相短路電流整定，保護(hù)裝置的訃,=r= 1.3xlx = 11M動(dòng)作電流，取 110A保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流玩=-=110x = 6600XJ K辦1靈敏系數(shù)按最小運(yùn)行方式下線(xiàn)路始端兩相短路電流來(lái)校驗(yàn)：3966 6600= 0.601 2限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間取 0.5秒。（按DL2斷路器速斷限時(shí)0秒考慮，否則 延時(shí)應(yīng)為：t1=t2+ t）3、過(guò)

11、電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)按躲過(guò)線(xiàn)路的過(guò)負(fù)荷電流來(lái)整定，則保護(hù)動(dòng)作電流- = 1.2xlx 350=7 SA，取8AKm0.9x60式中：&為返回系數(shù)，微機(jī)保護(hù)的過(guò)量元件返回系數(shù)可由軟件設(shè)定，一般設(shè)定為0.9。過(guò)電流保護(hù)一次動(dòng)作電流保護(hù)的靈敏系數(shù)按最小運(yùn)行方式下線(xiàn)路末端兩相短路電流來(lái)校驗(yàn) 在線(xiàn)路末端發(fā)生短路時(shí)，靈敏系數(shù)為在配電變壓器低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，靈敏系數(shù)為629480= 144 1.2保護(hù)動(dòng)作延時(shí)應(yīng)考慮與下級(jí)保護(hù)的時(shí)限配合，t仁t2+ t , At取0.5秒4、單相接地保護(hù)單相接地保護(hù)按躲過(guò)被保護(hù)線(xiàn)路最大非故障接地的線(xiàn)路電容電流整定并按最小 靈敏系數(shù)1.25校驗(yàn)。按躲過(guò)被保護(hù)線(xiàn)路電容電流的條件計(jì)算

12、保護(hù)動(dòng)作電流（一次側(cè)）:：可靠系數(shù)，瞬動(dòng)取4-5，延時(shí)取1.5-2）此處按延時(shí)1秒考慮，取2,則-2 1 八二 校驗(yàn)靈敏度系數(shù)：J”=15/2.8=5.361.25 注意：由于在很多情況下零序 CT變比不明確，可以實(shí)測(cè)整定：從零序CT一次側(cè) 通入2.8A電流，測(cè)零序CT二次側(cè)電流是多少，此電流即為微機(jī)保護(hù)零序定值。5、低周減載低周減載動(dòng)作的頻率整定值：整定范圍（45-49.5 ) Hz,級(jí)差 0.01 Hz低周減載動(dòng)作的延時(shí)整定值：整定范圍（0-10) S,級(jí)差 0.01 S滑差閉鎖定值：整定范圍2-5） Hz /S。出廠(chǎng)前設(shè)定為3 Hz /S低周減載欠壓閉鎖值：整定范圍（10-90） V,級(jí)

13、差0.01V低周減載欠流閉鎖值：整定范圍（0.2-5 ） A,級(jí)差0.01A以上定值是用戶(hù)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算或由上級(jí)調(diào)度下達(dá)的，本文不再舉例。變壓器保護(hù)整定計(jì)算10 / 0.4KV 車(chē)間配電變壓器的保護(hù)。已知條件：變壓器為SJL1型，容量為630KVA高壓側(cè)額定電流為36.4A，最大過(guò)負(fù)荷系數(shù) 為3,正常過(guò)負(fù)荷系數(shù)為1.2。最大運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)，流過(guò)高壓側(cè)的短路電流廠(chǎng)丄.一為712A。最小運(yùn)行方式下變壓器高壓側(cè)兩相短路電流為2381A低壓側(cè)兩相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的短路電流 ：匚為571A。最小運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)單相接地短路電流為5540A變壓器高壓側(cè)A、C相電流互感器變比為

14、100/5，低壓側(cè)零序電流互感器變比為 300/5。整定計(jì)算：1、高壓側(cè)電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)按躲過(guò)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)，流過(guò)高壓側(cè)的短路電流來(lái)整定，保護(hù)動(dòng)作電流，取 55A保護(hù)一次動(dòng)作電流電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，保護(hù)裝置安裝處兩相短路電流 校驗(yàn)_ 2331noo電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限取0秒2、高壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)若考慮定時(shí)限，過(guò)電流保護(hù)按躲過(guò)可能出現(xiàn)的最大過(guò)負(fù)荷電流來(lái)整定，保護(hù)動(dòng)動(dòng)作電流=1.3x1 x3x36.40.9x20= 6AA，取7A式中：Kh為返回系數(shù)，微機(jī)保護(hù)過(guò)量元件的返回系數(shù)可由軟件設(shè)定，被設(shè)定為0.9。保護(hù)動(dòng)作一次電流5= 7 = 140

15、 A過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下， 低壓側(cè)兩相短路時(shí)流過(guò)高壓側(cè)的 短路電流進(jìn)行校驗(yàn)571140過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限取0.5秒（與下級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)限相配合，考慮車(chē)間變壓器一 般為末端負(fù)荷，故取0.5秒）。若考慮反時(shí)限，過(guò)電流定值一般按變壓器正常過(guò)載能力考慮，保護(hù)動(dòng)作電流：，取 3.16A保護(hù)動(dòng)作一次電流：校驗(yàn)靈敏度系數(shù)：反時(shí)限時(shí)間常數(shù)整定：按超過(guò)變壓器正常過(guò)載能力1.1倍過(guò)電流時(shí)，變壓器可運(yùn) 行600秒考慮，貝3、咼壓側(cè)不平衡電流保護(hù)對(duì)于變壓器的各種不平衡故障（包括不平衡運(yùn)行，斷相和反相），微機(jī)保護(hù)設(shè)置 了不平衡電流保護(hù)。根據(jù)微機(jī)保護(hù)“不平衡電流保護(hù)”功能軟件的算法，一般我們推薦保護(hù)定值

16、為（0.60.8 ） Ieb，為防止變壓器空投時(shí)由于三相合閘不同期而引起誤動(dòng)，推薦延時(shí)不小于0.2S。對(duì)本側(cè)，計(jì)算如下：，取 1.46A保護(hù)一般動(dòng)作電流：延時(shí)取 0.5S。4、高壓側(cè)零序過(guò)電流根據(jù)規(guī)程規(guī)定， 10KV/0.4KV 變壓器高壓側(cè)不設(shè)零序保護(hù)。如果需設(shè)此保護(hù)，則 可能是系統(tǒng)接線(xiàn)較復(fù)雜， 按規(guī)程規(guī)定應(yīng)設(shè)零序， 但規(guī)程程列舉的計(jì)算方法羅列了 許多情況，本例不再一一列舉，可根據(jù)規(guī)程計(jì)算即可。5、低壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù) 可利用高壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)兼作低壓側(cè)單相接地保護(hù)，如果校驗(yàn)靈敏度不滿(mǎn)足要求，則應(yīng)設(shè)低壓側(cè)零序過(guò)電流保護(hù)，計(jì)算如下： 按以下兩個(gè)原則計(jì)算，比較后取較大值： 躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)中性線(xiàn)上最大

17、不平衡電流； 與下線(xiàn)支線(xiàn)零序電流保護(hù)定值相配合。本例車(chē)間變壓器為末級(jí)負(fù)荷，故只計(jì)算即可。，取 5A保護(hù)的一次動(dòng)作電流保護(hù)的靈敏系數(shù)按最小運(yùn)行方式下， 低壓側(cè)母線(xiàn)或母干線(xiàn)末端單相接地時(shí)， 流過(guò) 高壓側(cè)的短路電流來(lái)校驗(yàn)：低壓側(cè)單相接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)限取 0.5 秒。 低壓側(cè)單相接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定原則： 如果變壓器一次開(kāi)關(guān)選擇的是 F-C 回路，則該時(shí)限的選擇應(yīng)與熔斷器的熔絲熔 斷時(shí)間相配合，即要在熔絲熔斷前動(dòng)作。 如果變壓器一次開(kāi)關(guān)選擇的是斷路器，則與下一級(jí)出線(xiàn)的接地保護(hù)時(shí)間上配合，即大于下級(jí)出線(xiàn)接地保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限一個(gè)級(jí)差（0.5S）。本例變壓器為末級(jí) 負(fù)荷，可選 0.5S 延時(shí)。6、瓦斯保護(hù)變壓

18、器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，其動(dòng)作接點(diǎn)通過(guò)瓦斯繼電器接點(diǎn)保護(hù)裝置開(kāi)入量（本體保護(hù)）由保護(hù)裝置動(dòng)作出口或發(fā)信號(hào)。電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算已知參數(shù)：電動(dòng)機(jī)額定電壓 6KV額定功率650KW C03 =0.89，運(yùn)行額定電流 75.5A，啟動(dòng)時(shí)間4.5S，啟動(dòng)電流453A故障單相接地電流15A,最大過(guò)負(fù)荷電 流 113A, CT 變比 100/5。根據(jù)電動(dòng)機(jī)微機(jī)保護(hù)的原理，在所有的整定值計(jì)算之前需先計(jì)算匚。:裝置的設(shè)定電流（電動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流反應(yīng)到CT二次側(cè)的值）厶 _ 75.5261、電流速斷保護(hù)（正序速斷）按躲過(guò)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流來(lái)整定:微機(jī)保護(hù)的速斷定值可將起動(dòng)時(shí)間內(nèi)和起動(dòng)時(shí)間后分別整定，故需計(jì)算兩個(gè)速斷定值：A

19、 53f =3 8x =40 77減4L4 起動(dòng)時(shí)間內(nèi)，推薦取1.8，則二 起動(dòng)時(shí)間后：由于起動(dòng)時(shí)間后電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流降為額定電流，對(duì)非自起動(dòng)電機(jī),為防止起動(dòng)時(shí)間之后電動(dòng)機(jī)仍運(yùn)行在起動(dòng)電流水平上，推薦使用下式：匚取0.8則: 對(duì)需自起動(dòng)電機(jī)，起動(dòng)時(shí)間后的電流速斷定值建議使用下式:匚取1.3則：速斷延時(shí)0秒。2、負(fù)序過(guò)流保護(hù)根據(jù)微機(jī)保護(hù)軟件程序中負(fù)序電流的算法不同，推薦使用下式：，取 0.8則：為防止合閘不同期引起的負(fù)序電流，推薦延時(shí)不小于0.2秒。本例取0.3秒3、接地保護(hù)當(dāng)接地電流大于10A時(shí)，才需設(shè)單相接地保護(hù)，公式為：式中：:可靠系數(shù)，若取不帶時(shí)限的接地保護(hù)，取 45，若帶0.5秒延時(shí), 取1.52。 -：該回路的電容電流對(duì)本例，擬取帶延時(shí)的接地保護(hù)，延時(shí) 0.5秒，L 匚二-注意：；2為一次零序電流，但保護(hù)裝置要求輸入的定值是二次側(cè)定值，故應(yīng)將30A換算成二次電流。由于零序 CT變比不明，故需用戶(hù)實(shí)際整定時(shí)，按 計(jì)算的一次電流實(shí)測(cè)二次零序電流，將測(cè)得的值輸入保護(hù)裝置。4、堵轉(zhuǎn)保護(hù)堵轉(zhuǎn)電流按躲過(guò)最大過(guò)負(fù)荷整定，推薦使用下式：式中：匚：可靠系數(shù)，取1.3。-:最大過(guò)負(fù)荷電流則:,取8A堵轉(zhuǎn)延時(shí)推薦使用1秒。5、過(guò)負(fù)荷（過(guò)熱）保護(hù)不同微機(jī)保護(hù)的過(guò)負(fù)荷判據(jù)不同，以珠海萬(wàn)利達(dá)公司裝置為例:t- 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間（s）匚-發(fā)熱時(shí)間常數(shù)一-電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流的正序分量（A） -電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流的負(fù)