电力变压器保护整定例题

《继电保护及二次回路》第11次课第页，总第页12．BCH-2差动继电器构成的变压器差动保护的整定计算下结合例题说明由BCH-2型差动继电器构成的差动保护的整定计算方法。例题6-4某企业总降压变电所由无限容量系统供电，其中主变压器的参数为SFL1-10000/60型，60/10.5KV，Y/d11结线，UK%=9。已知10.5KV母线上三相短路电流在最大、最小运行方式下分别为)3(max2KI=3950A，)3(min2KI=3200A，归算到60KV分别为691A与560A，10KV侧最大负荷电流为If.max=450A，归算到60KV侧为78.75A，拟采用BCH-2型差动继电器构成变压器差动保护，试进行整定计算。解：（1）计算变压器原副路额定电流，选出电流互感器的变比，计算电流互感器二次联接臂中的电流。其计算结果列于下表变压器各侧有关数据数据名称各侧数据60KV10.5KV变压器的额定电流AUSINNTNTY2.966031000031AUSINNTNTd5505.1031000032电流互感器的接线方式ΔY电流互感器变比的计算值56.16652.96353NTYTAdIK55505NTdTAyIK选择电流互感器标准变比KTA1=200/5KTA2=600/5电流互感器二次联接臂电流AKIITANTY165.45/2002.963311AKIITANTd583.45/60055022从上表可以看出，故选大者10.5KV侧为基本侧。平衡线圈Wph1接于10.5KV的基本侧，平衡线圈Wph2接于60KV侧。（2）计算差动保护装置基本侧的动作电流，应满足下列三个条件：1）躲过变压器励磁涌流的条件:AIKINTdKdz7155503.112）躲开电流互感器二次断线不应误动作的条件:AIKIfKdz5854503.1max13)躲过外部穿越短路最大不平衡电流的条件:AIfUfKKIKIKzaitxKbpKdz10273950)05.005.01.01(3.1)()3(max2max1式中:itxKfKK,,——可靠系数，电流互感器的同型系数与电流互感器的误差；《继电保护及二次回路》第11次课第页，总第页2max,fNTdII——变压器于基本侧的额定电流与最大负荷电流；zafU,——改变变压器分接头调压引起的相对误差与整定匝数不同于计算匝数引起的相对误差；)2(max2KI——在最大运行方式下，变压器二次母线上短路，归算于基本侧的三相短路电流次暂态值。选取上述三个条件计算值中最大的作为基本侧的一次动作电流，即Iac1=1027A。差动继电器于基本侧的动作电流为:AKKIIjxYTAdzjdz56.85/600110271式中:jxTAyKK,---基本侧的电流互感器变比与其接线系数。（3）确定BCH-2型差动继电器各线圈的匝数。该继电器在保护时其动作安匝值AN=60±4，则继电器于基本侧的动作匝数为:匝01.756.8460jdzjsdzIANW为了平衡得更精确，使不平衡电流影响更小，可将接于基本侧的平衡线圈作为基本侧动作匝数的一部分，即选取差动线圈Wcd与平衡线圈Wph1的整定匝数Wcd=6匝，Wph1=1匝，即jsdzphcddz匝7161确定非基本侧平衡线圈的匝数，即：匝7.16)16(165.4583.4)(1122cdphcdjsph=2匝，此时相对误差即：0395.067.127.1222cdjsphphjsphzazaf，故可不必再重新计算动作电流。确定短路线圈匝数，即确定短路线圈的抽头点的插孔。它有四组插孔，见图6-34。从直流助磁特性可知，短路线圈匝数越多，躲过励磁涌流的性能越好，但当内部故障电流中有较大的非周期分量时，BCH-2型继电器的动作时间就要延长。因此，对励磁涌流倍数大的中、小容量变压器，当内部故障时短路电流非周期分量衰减较快，对保护动作时间要求又较低，故多选用插孔3-3＇或4-4＇。另外，还应考虑电流互感器的型式、励磁阻抗小的电流互感器，《继电保护及二次回路》第11次课第页，总第页3如套管式，吸收非周期分量较多，短路线圈应选用较多匝数的插孔。所选插孔是否合适，应通过变压器空投入试验来确定。本例题宜选用插孔3-3＇拧入螺钉，接通短路线圈。（4）灵敏度校验。方法一：本例题为单电源应以最小运行方式下10KV侧两相短路反应到电源侧进行校验，10KV母线两相短路归算到60KV侧流入继电器的电流为AIKKIKTAdjxjK21560235/2003)2(min2)2(min260KV电源侧BCH-2型继电器的动作电流为AWWANIphcdjdz5.726602则差动保护装置的最小灵敏度为28.25.721)2(min2jdzjKlmIIK可见灵敏度满足要求。方法二：直接在一次侧校验，以基本侧为例一次侧动作电流：AIKIIjdzjxTAydz6.10281646015/600127.26.1028320023)2(min2dzKlmIIK可见灵敏度满足要求。方法三：直接在一次侧校验，以非基本侧为例一次侧动作电流：AIKIIjdzjxTAydz2.1732646035/200128.22.173560231)2(min2dzKlmIIK可见灵敏度满足要求。