浅谈变电站继电保护设计(3)

?f?Wph.js?Wph.syWph.js?Wcd.sy

式中 Wph.js——平衡线圈计算匝数；

Wph.sy——平衡线圈实用匝数；

Wcd.sy——差动线圈实用匝数。

因为在开始计算动作电流时，?fⅠ,?fⅡ是未知的，故可先采用中间值（0.05，最大值为0.09），并取?fⅠIdⅠ,max及?fⅡIdⅡ,max两项均为正值进行计算。

当三绕组变压器仅一侧有电源时，式（3）中的各短路电流为同一值Id.max。若外部短路电流不流过某一侧，则式中相应项为零。

3)按躲过电流互感器二次回路断线时计算，即 Idz?1.3Ifh.max

式中 Ifh.max——正常运行时变压器的最大负荷电流。当不能确定时，采用变压器额定电流。

计算中，各侧所有的短路电流均应归算到基本侧。这样求出的是基本侧的动作电流计算值（Idz.jb.js）。

选用上述三条件算得的保护动作电流的最大值作为计算值。 (4)基本侧继电器线圈匝数计算

三绕组变压器基本侧直接接差动线圈，其余两侧接相应的平衡绕圈。

基本侧继电器动作电流计算为

Idzj.jb.js?(Idzj.bh.jb.js?Kjx)/nLH.jb

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式中 Idzj.jb.js——基本侧继电器动作电流计算值； Idz.jb.js——基本侧保护动作计算值； nLH.jb——基本侧电流互感器变比； Kjx——电流互感器的接线系数。 基本侧继电器线圈匝数（差动线圈匝数）计算为 Wg.jb.js?Wcd.js?AW0Idzj.jb.js?60Idzj.jb.js

式中 AW0——继电器的动作安匝，一般可用实测值。若无此值，可采用额定值，即AW0?60；

。Wcd.js——差动线圈匝数计算值（直接接基本侧）接继电器线圈实有抽头，选用较计算值小而相近的抽头匝数，作为差动线圈的整定匝数（Wcd.z）。

基本侧实际的继电器动作电流计算为 Idzj.jb?AW0 Wcd.z 保护的实际动作电流计算 Idz.jb?Idzj.jbnLH Kjx 式中 nLH——电流互感器变比；

Kjx——为电流互感器接线系数。当三角形接线时，

Kjx?3；当为星形接线时，Kjx?1。

(5)非基本侧工作线圈匝数和平衡线圈匝数计算 A.平衡线圈匝数计算 对于三绕组变压器为

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Wph.fj.js?Ie2.jb?Ie2.fjIe2.fjWcd.z

非基本侧的平衡线圈按四舍五入进行。 B.非基本侧工作线圈匝数

Wg.fj.z?Wph.fj.z?Wcd.z （6）确定相对误差，即 ?f?Wph.js?Wph.syWph.js?Wcd.sy 式（4）

若?f?0.05则以上计算有效（按绝对值进行比较）；若?f?0.05，则应根据?f的实际值代入重新计算动作电流。

(7)保护灵敏度计算，即

Klm?KconIk?.min?2 Iop.b式中 Ik?.min——变压器内部故障时，归算至基本侧总的最小短路电流；若为单电源变压器，应为归算至电源侧的最小短路电流；

Kcon——接线系数；

Iop.b——基本侧保护一次动作电流；若为单侧电源变压器，

应为电源侧保护一次动作电流。

如果灵敏度约为2，且算出的?f小于初算时采用的0.05，而动作电流又是按躲过外部短路时的不平衡电流决定，则可按灵敏度条件选择动作电流，检查此电流是否满足励磁涌流、电流互感器二次回路断线的要求。然后确定各线圈的计算匝数和整定匝数，按式（4）求出?f，再按式（3）作精确计算。在上述计算中若不满足选择性要求，则可改用其他特性的差

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动继电器。

3．相间短路后备保护

为防止外部相间短路引起的变压器过电流及作为变压器保护的后备，变压器配置相间短路的后备保护。保护动作后，应带时限动作于跳闸。规程规定：过电流保护宜用于降压变压器；复合电压（包括负序电压及线电压）起动的过电流保护，宜用于升压变、系统联络变压器和过电流保护不符合灵敏性要求的降压变压器。

（1）过电流保护 1）动作电流的整定原则

A．按躲过变压器可能的最大负荷电流整定为 Ik.op?KrelIloa.max Kre式中 Krel——可靠系数，一般取1.2~1.3；

Kre——返回系数，取0.85~0.95(静态继电器取较大值)；

Iloa.max——变压器最大负荷电流二次值。当为n台变压器并列运行时，应考虑其中一台大变压器 突然断开后，该整定变压器可能增加的负荷电流。当n台变压器同容量时，Iloa.max?定电流二次值）。

B．按躲过降压变压器低压侧电动机起动时的最大自起动电流（二次值）整定为

nIT.n（IT.n为变压器的额n?1 14

Ik.op?KrelKssIloa.max Kre式中 Kss——自起动系数，对36kV及以上电压等级负荷，取1.5~2;对6~10kV电压级负荷，取1.5~2.5.

C．按躲过变压器低压母线自动投入负荷时的总负荷整定。即 Ik.op?KrelIloa.max?KssIloa.a

式中 Krel——可靠系数，取1.2；

Iloa.max——正常运行时最大负荷电流（二次值）；

Iloa.a——自动投入部分的负荷电流（二次值）； Kss——自动投入负荷的自起动系数。

D．按与相邻保护相配合。其中： A）与分断断路器过电流保护配合时 Ik.op?1.1Ik.op.Q?Iloa

式中 Ik.op.Q——分段断路器过电流保护的动作电流（二次值）； Iloa——变压器所在母线分段的正常负荷电流（二次值）。 B）与变压器低压侧出线保护配合时

Ik.op?KrelIk.op.n

式中 Krel——可靠系数，一般取1.2~1.5；

Ik.op.n——出线保护动作电流二次值，应取各出线中最大值。 选择以上诸Ik.op中最大者作为变压器过电流保护的动作电流。 2）灵敏度校验

按变压器低压母线故障时的最小短路电流二次值Ik(2).min计算

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