某厂10KV变电所主接线及二次回路设计(8)

KG—气体继电器 XB—切换片 图6.1 变压器的瓦斯保护接线图

变压器瓦斯动作保护后，可由蓄积于气体继电器内的气体性质来分析和判断故障的原因及处理要求，如表6.1所示。

表6.1 气体继电器动作后的气体分析和处理要求

气 体 性 质 无色、无臭、不可燃 灰白色、有剧臭、可燃 黄色、难燃 深灰色或黑色、易燃 故 障 原 因 变压器内含有空气 纸质绝缘烧毁 木质绝缘烧毁 油内闪络，油质碳化 处 理 要 求 允许继续运行 应立即停电检修 应停电检修 应分析油样，必要时停电检修

6.2 主变压器保护的计算

变压器各点的短路电流如图6.2所示。

(3)(3)IK.max1?16.18KA IK.max2?93.51KA (3)(3)IK?16.18KAI .min1K.min2?52.55KA

图 6.2 变压器各点的短路电流

1、电流速断保护特点是：

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变压器的电流速断保护是反应电流增大而瞬时动作的保护，用于相间短路保护。接线简单，动作可靠，切除故障快，但不能保护线路全长。保护范围受系统运行方式变化的影响较大。

对于本设计中的变压器，根据其容量的大小，可以在其电源侧装设电流速断保护而不设变压器纵差动保护。采用电磁型继电器对变压器进行继电保护。

（1）、确定保护装置的接线方式

由于变压器一次侧为中性点不接地系统，因此速断保护采用二互感器二继电器不完全星形接线，如图6.3所示，其对单相接地的误动作率低。此时接线系数KKX为1。

图6.3 电流互感器的不完全星形接线

（2）、确定电流互感器的变比 首先求出变压器的一次侧额定电流

Ir?T?Sr?T3UN?25003?10?144.3A

因此可求出线路上的最大负荷电流为

Il.max?1.5Ir.T?1.5?144.3A?217A

即可由互感器的百分之十误差曲线，或根据经验取值法，得电流互感器变比

KTA?(1.5~2)Il.max/5，取KTA?400/5?80。

（3）、保护装置原理接线图，如图6.4所示。

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图6.4变压器的定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护的综合电路

QS —高压隔离开关 QF —高压断路器 TA—电流互感器 T—电力变压器 YR—跳闸线圈 KA—电流继电器 KT—时间继电器 KM—中间继电器 KS—信号继电器

（4）、电流速断保护整定计算 1）保护装置的动作电流整定

电流速断保护的动作电流应躲过系统最大运行方式时，变压器二次侧三相短路电

'(3)流值，即一次侧动作电流Iop.1为：Iop.1?KrelIK.max2

式中Krel--可靠系数。电磁型继电器取1.3，感应型继电器取1.5

'(3)IK.max2--最大运行方式下，变压器的二次侧三相短路在一次侧的穿越电流

'(3) IK.max2?(UC2(3))?IK.max2 UC1 即一次侧动作电流

'(3) Iop.1?KrelIK.max2?1.3?93.51?1000?0.4?4863A 10继电器的动作时间为 Iop.K?KrelKKX'(3)4863IK.max2?A?60.8A KTA80为便于继电器的整定，取继电器整定值

Iop.K?65A

则一次侧的实际动作电流

Iop.K?5200A

2）灵敏度校验

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电流速断保护灵敏度用系统最小运行方式时，主变压器一次侧（10KV）两相短路电流稳态值来校验。

灵敏度校验点设在被保护变压器的一次侧。校验条件为：

(2)IK.min.1'Iop.1KS??1.5

(2)式中 IK.min.1--最小运行方式下，主变压器一次侧两相短路电流

(2) IK.min.1?3(3)IK.min.1 2 KS—电流速断保护的灵敏系数

(2)IK0.87?16.18?1000?2.71?1.5，满足要求。 即保护灵敏度KS?.'min.1?5200Iop.12、过电流保护

用于相间短路保护，分为定时限过电流保护和反时限过电流保护。变压器过电流保护装置装设在变压器的一次侧。在本次设计中采用定时限过电流保护。 （1）、保护装置的动作电流整定

一次侧动作电流即Iop.1大于变压器的最大负荷电流Il.max整定，即

Iop.1?KrelIl.max Kre式中 Krel--可靠系数，电磁型继电器取1.2，感应型继电器取1.3

Kre--返回系数，取0.85

过电流保护继电器动作电流Iop.k为： Iop.k?KrelKKXIl.max

KreKTA即：保护一次侧动作电流为Iop.1?Krel1.2Il.max??217A?306.4A Kre0.85KrelKKX1.2?1Il.max??217A?3.83A

KreKTA0.85?80继电器动作电流为 Iop.k?为便于继电器整定，取继电器整定值为 Iop.k?4.0A 则一次侧的实际动作电流为 Iop.1?80?4?320A （2）、保护装置的动作时限整定

对于电磁型继电器，保护时限的阶梯为0.5S；对于感应型继电器，保护时限的阶梯为0.7S。

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变压器过电流动作时限应与下一级保护动作时限配合，一般取0.5S~0.7S. 则保护装置的动作时间为 t1?t2??t?0.5S?0.5S?1.0S （3）、灵敏度校验

灵敏度校验点设在主变压器的二次侧，用系统最小运行方式时，主变压器二次侧两相短路电流稳态值来校验。即：KS?'(2)IK.min.2Iop.1?1.5

'(2)式中 IK.min.2--最小运行方式下，主变压器二次侧两相短路时在一次侧的穿越电流

'(2)IK.min.2?U3(3)IK.min.2(C2) 2UC1 KS--定时限过电流保护的灵敏系数 即保护灵敏度为

'(2)IK0.87?52.55?10000.4KS?.min.2??()?3.30?1.5，满足要求。

Iop.13203?103、变压器过负荷保护

变压器的过负荷保护一般只对并列运行的变压器或工作有可能过负荷的变压器装设。过负荷在大多方面数情况下是三相对称的，因此过负荷保护只要采用一个电流继电器装于一相电流中，保护装置经延时作用于信号，过负荷动作时限为10~15S。对于双绕组变压器，过负荷保护装在一次侧。

变压器过负荷保护动作电流的整定，按大于变压器的额定电流来整定，保护一次侧动作电流为：

Iop.1?KrelIr.T Kre式中 Krel--可靠系数，取1.05~1.1，Kre—返回系数，DL型取0.85

Ir.T--变压器一次侧额定电流

即 Iop.1?Krel1.052500Ir.T??()A?158A Kre0.853?10KrelKKX158Ir.T?A?1.975A

KreKTA80保护继电器动作电流为：Iop.K?为便于继电器整定，取继电器整定值 Iop.K?2.0A 则一次侧的实际动作电流 Iop.1?160A

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