浅谈变电站继电保护设计(4)

KsenIk(2)?.min Ik.op要求Ksen?2.0。

（2）复合电压起动的过电流保护 1）电流元件动作电流 按变压器额定电流整定 Iop?KrelIN Kre式中 IN——变压器的额定电流。 2）低电压继电器动作电压

按躲过正常运行时母线的最低工作电压（如电动机自起动时）整定，根据运行经验，可取

Uk.op?0.7UT?n/nTV

式中 UT?n——变压器额定线电压二次值； nTV——电压互感器变比； Uk.op——通常取70V。 3）负序电压继电器的动作电压

按躲过正常运行时的最大不平衡电压整定。

U2.op?0.06UT?n/nTV

式中 U2.op——通常取6V。 4）灵敏系数

Ksen?U2.min U2.op式中U2.min——相邻元件末端两相金属性短路时保护安装处最

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小负序电压二次值。 要求Ksen?1.5。 5）动作时间

单侧电源的三绕组降压变压器，相间故障后备保护一般在低压侧和电源侧。其中低压侧保护设两段时限，以t1?t0??t断开低压母线分段断路器（t0为低压侧馈线配合段保护动作时间）；以t2?t1??t断开变压器低压侧断路器。电源侧保护也设两段时限，以每一段时限t3?t2??t断开中压侧断路器；以第二段时限t4?t3??t断开变压器各侧断路器。

（3）变压器的零序电流保护

对降压变压器，如果中、低压侧没有电源（无发电机）时，即使中性点接地运行，其中性点的零序电流保护也没必要运行。

4．接地短路后备保护

在中性点直接接地系统中，接地短路是常见的故障形式，所以处于该系统中的变压器要装设接地（零序）保护，以反映变压器高压绕组、引出线上的接地短路，并作为变压器主保护和相邻母线、线路接地保护的后备保护。

对降压变压器，如果中、低压侧没有电源（无发电机）时，即使中性点接地运行，其中性点的零序电流保护也没必要运行。

5．过负荷保护

对于降压变压器，双绕组变压器的过负荷保护装在高压侧。单侧电源的三绕组降压变压器，过负荷保护装在电源侧和绕组容量较小的一侧；若三侧容量相同，过负荷保护仅在电源侧装设。两侧电源的三绕组变压器或

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联络变压器，三侧均应装设过负荷保护。

6．非电量保护

变压器非电量保护主要包括瓦斯保护、温度及压力保护等。 由于非保护动作量不需电气量运算。通常根据运行经验、测试等方法获得。

（1）瓦斯保护

瓦斯保护是油浸式变压器的主保护之一。当变压器壳内故障产生轻微气体或油面下降时，轻瓦斯保护应瞬时动作于信号；当变压器壳内故障产生大量气体时，重瓦斯保护应动作于断开变压器各侧断路器。

带负荷调节器压的油浸式变压器的调压装置，也应装设瓦斯保护。轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作于断开变压器各侧断路器。

（2）变压器湿度及压力保护

对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行电力变压器标准的要求，装设可作用于信号式动作于跳闸的装置。

（二）线路主保护、后备保护整定原则[2][3][4][5][6] 1.瞬时（无时限）电流速断保护 1)整定计算

瞬时电流速断保护（又称第Ⅰ段电流保护）它是反映电流升高,不带时限动作的一种电流保护。

在单侧电源辐射形电网各线路的始端装设有瞬时电流速断保护。当系统电源电势一定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗（忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路

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时，流过保护安装地点的短路电流为

Ik?3??Es

Xs?X1lIk?2??Es3 ?2Xs?X1l式中 Es——系统等效电源相电势；

Xs——系统等效电源到保护安装处之间的电抗； X1——线路单位公里长度的正序电抗； l——短路点至保护安装处的距离，km。

电流速断保护的动作电流可按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来整定，即

Ⅰ IⅠ?Kop1relIkB.max

式中 IⅠop1——保护装置Ⅰ段瞬时电流速断保护的动作电流，又称一次动作电流；

KⅠrel——可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计

算误差和非周期分量的影响等而引入的大于1的系数，一般取1.2~1.3;

IkB.max——被保护线路末端B母线上三相短路时流过保护安

装处的最大短路电流，一般取次暂态短路电流周期分量的有效值。

2)灵敏系数的校验

瞬时电流速断保护的灵敏系数，是用其最小保护范围来衡量的，规程规定，最小保护范围lmin不应小于线路全长的15%~20%。

解式（1）得最小保护长度

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lmin?13Es(?Ⅰ?Xs.max) X12Iop1式中 Xs.max——系统最小运行方式下，最大等值电抗，?； X1——输电线路单位公里正序电抗，?/km。 同理，解式（2）得最大保护区 lmax?1Es(Ⅰ?Xs.min) X1Iop1式中 Xs.min——系统最大运行方式下，最小等值电抗，?； 通常规定，最大保护范围lmax?50%l（l为被保护线路长度），最小保护范围lmin?(15%~20%)l时，才能装设瞬时电流速断保护。

2.限时电流速断保护

由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长，因此可增加一段带时限的电流速断保护（又称第Ⅱ段电流保护）。用以保护瞬时电流速断保护保护不到的那段线路，因此，要求限时电流速断保护应能保护线路全长。

1)整定计算

限时电流速断保护的动作电流IⅡop1应大于相邻支路的瞬时电流速

ⅡⅠ断保护的动作电流IⅠop2，即Iop1?Iop2，写成等式为

ⅡⅠ IⅡop1?KrelIop2

式中 KⅡ因考虑短路电流非周期rel——配合系数，分量已经衰减，一般取1.1~1.2。

2)灵敏系数的校验 其计算公式为

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