技能培训 变压器相间短路的后备保护

后备保护作用----防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件（母线或线路）保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。•6.4.1过电流保护保护装置的原理接线如右图所示，保护动作后，跳开两侧断路器。保护的启动电流按照躲过可能出现的最大负荷电流来整定，即：Krel—可靠系数，取1.2~1.3；Kre—返回系数，取0.85~0.95；Il.max—变压器的最大负荷电流。Il.max可按以下情况考虑，取最大值：对于并列运行的变压器：考虑切除一台最大容量的变压器时，在其它变压器中出现的过负荷。当各台变压器容量相同时，按下式计算。.max(652)relsetlreKIIK图6-19：变压器过电流保护的单相原理接线图.max(653)1lnnIInn—并列运行变压器的可能最少台数；In—每台变压器的额定电流。对于降压变压器：应考虑电动机自起动时的最大电流。•6.4.2低电压启动的过电流保护.max.max(654)lsslIKII’l.max—正常工作的最大负荷电流（一般为额定电流）；Kss—综合负荷的自起动系数。对于110kV的降压变电所，低压6-10kV侧取1.5~2.5；中压35kV侧取1.5~2。采用低电压继电器后，电流继电器的整定值就可以不再考虑并联运行变压器切除或电动机自起动时可能出现的最大负荷，而是按大于变压器的额定电流整定，即：电流继电器灵敏度的检验方法与不带低压启动的过电流保护相同，此处略。图6-20：低电压启动的过电流保护原理接线图(657)relsetnreKIIK低电压继电器：低电压继电器的动作电压按以下条件整定，并取最小值。（1）按躲过正常运行时的最低工作电压整定：Ul.min—最低工作电压，一般取0.9Un（Un为变压器额定电压）；Krel—可靠系数，取1.1~1.2；Kre—返回系数，取1.15~1.25；（2）按躲过电动机自起动时的电压整定当低压继电器由变压器低压侧互感器供电时：当低压继电器由变压器高压侧互感器供电时：灵敏系数校验：要求Ksen≥1.25；Uk.min—灵敏度校验点发生三相金属性短路时保护安装处感受到的最大残压。跳闸：只有在电流元件和电压元件同时动作后，才能启动时间继电器，经过预定延时后动作于跳闸。由于电压互感器回路发生断线时，低电压继电器将误动作，因此在实际装置还需配置电压回路断线闭锁功能，具体逻辑此处略。.min(656)lsetrelreUUKK(0.5~0.6)(657)setnUU0.7(658)setnUU.min/(659)sensetkKUU•6.4.3复合电压启动的过电流保护过电流继电器和低电压继电器的整定原则与低电压启动过电流保护相同。负序过电压继电器的动作电压按躲过正常运行时的负序滤过器出现的最大不平衡电压来整定，通常取：复合电压启动过电流保护在不对称故障时电压继电器的灵敏度高，并且接线比较简单，因此应用比较广泛。2.(0.06~0.12)(660)setnUUKV1----低电压继电器，接于线电压上，作为三相短路故障时的电压保护；KV2----负序过电压继电器，接于负序电压滤过器上，作为不对称故障时的电压保护。图6-21：复合电压启动的过电流保护原理接线图•6.4.4三绕组变压器相间短路后备保护的特点三绕组变压器相间短路的后备保护在作为相邻元件的后备时，应该有选择性地跳开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧继续运行，尽可能地缩小故障影响范围；而作为变压器内部故障的后备时，应该跳开三侧断路器，使变压器退出运行：K1点故障----应只跳开QF3；K2点故障----QF1、QF2、QF3全部跳开。现结合右图说明其配置原则。图中t’Ⅰ、t’Ⅱ、t’Ⅲ表示各侧母线后备保护动作时限；定义tT为跳开QF1、QF2和QF3的时限。单侧电源的三绕组变压器：只装设两套过电流保护。一套装在电源侧，另一套装在负荷侧（如图中的Ⅲ侧）。图6-22：三绕组变压器过流保护配置说明母线Ⅰ电源侧的过电流保护作为变压器主保护和母线Ⅱ保护的后备。采用两个时间元件：比较小的时限tⅠ跳开断路器QF2，以较大的时限tT=tⅠ+△t跳开QF1、QF2和QF3。对于tⅠ，若tⅠtⅢ，在母线Ⅲ故障时，仍会无选择性地跳开QF2，因此应该与：母线Ⅲ负荷侧的过电流保护只作为母线Ⅲ保护的后备，动作后只跳开QF3。动作时限应该与母线Ⅲ保护的动作时限相配合，即tⅢ=t’Ⅲ+△t，其中△t为一个时限级差。为了提高外部故障时保护的灵敏度，负荷侧过电流保护应该装设在容量较小的一侧，对于降压变压器通常是低压侧。母线Ⅲ故障时保护的动作时间最快，母线Ⅱ故障时其次，变压器内部故障时保护的动作时间最慢。max(,)IIIIIItttt多侧电源的三绕组变压器设图中Ⅱ侧也带有电源，这时应该在三侧分别装设过电流保护。主电源侧的过电流保护兼作变压器主保护的后备，其它各侧过电流保护仅作为本侧母线保护的后备。主电源一般指升压变压器的低压侧、降压变压器的高压侧、联络变压器的大电源侧。假设Ⅰ侧为主电源。母线ⅠⅠ侧过电流保护增设一个方向指向母线的方向元件，并设置两个动作时限，短时限取tⅠ=t’Ⅰ+△t，长时限取：过电流元件和方向元件同时启动时，经短时限跳开QF1。过电流元件启动但方向元件不启动时，经长时限跳开变压器三侧断路器。max(,,)TIIIIIIttttt母线ⅡⅡ侧过电流保护的动作时限取tⅡ=t’Ⅱ+△t，Ⅱ侧的过电流保护还增设一个方向元件，方向指向母线Ⅱ。母线ⅢⅢ侧过电流保护的动作时限取tⅢ=t’Ⅲ+△t。