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继电保护线路研究设计
浅谈继电保护线路的设计
摘要:压器在电力系统中是非常重要的设备,它的故障将会给整个系统带来严重的后果,通常变压器故障分为油箱内部故障和油箱外部故障,我们在对变压器进行保护时,应该找出发生故障的本质原因,根据相应的规则作出可靠、合理的保护。变压器保护分为电量保护和非电量保护两种,主要有瓦斯保护、纵差动保护、过负荷保护、过电流保护、过励磁保护以及其他非电量保护。本文对变压器的所有保护作了简单的介绍,并对变压器的主保护纵差动保护的整定计算以及校验分析作了较详细的介绍。
关键词:纵差动保护;继电保护;变压器保护;过电流保护;变压器;整定计算
一、变压器保护配置图
变压器保护分为电量保护和非电量保护两大类,包括电流纵向差动保护、瓦斯保护、过负荷保护、复合电压启动的过电流保护、过励磁保护以及其他非电量保护。在变压器保护中,电流纵向差动保护和瓦斯保护常作为变压器的主保护,过电流保护常作为变压器的后备保护。三绕组变压器的保护单相配置图如图1所示。电压互感器的型号为JDC F一35、JDLB6—1 10、LB6—35、LB6—1
1一复合电压启动的过电流保护 5一其他非电量保护
图1 变压器保护配置图
4.纵差动保护
纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。电流纵差动保护不但能够区分区内区外故障,而且不需要与其他元件的保护配合,可以无延时的切除区内各种故障,具有独特的优点,因而被广泛的用于变压器的主保护,三绕组变压器纵差动保护单相接线原理如图5所示
正常运行和变压器外部故障时,差动电流为零,保护不会动作;变压器内部故障时,相当于变压器内部多 了一个故障支路,流入差动继电器的差动电流等于故障点电流,只要故障点电流大于差动继电器的动作电流,差动保护就动作
图2 变压器过负荷保护原理接线图
图3 变压器瓦斯保护原理接线图
保护和过载保护两种类型。短路保护的特点是整定电流大、瞬时动作。电磁式电流脱扣器(或继电器)、熔断器常用作短路保护元件。过载保护的特点是整定电流较小、反时限动作热继电器、延时型电磁式电流继电器常用作过载保护元件。变压器过电流保护的原理接线图如图6所示
图4 变压器过励磁保护原理接线图
三、相关参数的计算整定
主变压器:型号:SFS28—31 500/1 1 0变比:11O+4 X 2.5%/38.5+2 X 2.5%/1 1
空载损耗(KW):40.6
空载电流百分数(%):0.46
短路电压百分数(%):高一中1O.47、高一低18短路损耗(KW):高一中169.7、高一低1 1、中一低13 6.4
基本侧的确定
在变压器的各侧中,二次额定电流最大一侧为基本侧,各侧二次额定电流的计算方法如下:1.按额定电压及变压器的最大容量计算各侧一次额定电流
图5 三绕组变压器纵差动保护单相接线原理图
2.选择电流互感器的变比
为电流互感器接线系数求出电流互感器计算变比,选择的标准变比
3.按下列公式计算各侧电流互感器的二次额定电流
额定电压 110kv 38.5kv 11kv 额定电流 165.3a 47204a 1653.4a CT二次接线方式 △ △ Y CT计算变比 286/5 818/5 1653/5 选用CT变比 300/5 1000/5 2000/5 各侧额定二次电流 4.772A 4.091A 4.134A 选额定二次电流最大的一侧为基本侧,故选1 1 0kV侧位基本侧
计算各侧外部短路时流过变压器最大短路电流(有名值计算,全不归算到基本侧11 0kV侧)
各侧短路电压百分比计算
Udl%= (Uk(1-3)%+Uk(3-1)%一Uk(2-3)%Ud2%=(Uk(1-2)%+Uk(2-3)% 一Uk(3—1%Ω
Zd2=Ω
Zd3=Ω
(3)系统等效到11 kv母线M3的最大最小阳抗为:
Ω
Ω
(4)35kV母线短路流过变压器的最大电流
(5) 10kv母线线路短路流过变压器的最大电流: (系统取最小阻抗,两台变压器分裂运行时,短路电流最大)
计算基本匝数
按躲开变压器励磁涌流整
可靠系数去1.3,IN- 基本侧的变压器额定电流
故按(2)整定基本侧继电器线圈匝数基本侧直接接差动线圈,另外两侧接平衡线圈基本侧继电器动作电流:
匝即Wset=10匝
故二次动作电流为Iop.J=60/1
一次动作电流为Iop=6300/5=360A
Ww.cal基本工作线圈计算匝数
AW0继电器动作安匝
Iop.r.cal继电器动作电流计算值
nTA基本侧电流互感器变比
计算平衡匝数:Wnb.cal= Wnb.cal——非基本侧平衡线圈计算匝数
IN2.b,In2.nb---基本侧,
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