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10KV变电所供配电系统设备的保护方案设计案例综述
一般情况下为了实时反应电力系统的运行状态,会通过电气设备的运行参数进行反应,为了保证电力系统正常可靠的运行也会通过电气设备减轻故障造成的影响和损失。
变压器继电保护的整定与计算
三相短路、两相短路以及一个小型单相短路在目前我国的各种电力系统中最为常见,其中一般而言三相短路所需要产生的短路电流量要求永远超过两相短路和一个小型单相短路REF_Re\r\h[28]。在某些具体的情况下,比如说发电机附近出现短路,两相短路电流对其产生的危险就会远远超过三相短路;当变压器作为中性点进行接地,在这一附近出现短路事故,三相短路电流对其产生的危险程度是远远低于单相短路。由主接线图可知,每台变压器在正常工作条件下都是分列运行,所以其变压器无论是在最大还是最小运行方式下,短路电流相同REF_Re\r\h[29]。
由于每台变压器继电保护计算的方法一致,故取T1、T3变压器为例分析。
1.T1变压器的继电保护:
需要对变压器进行相间短路保护、过负荷保护、匝间短路保护(温度保护),由短路电流的计算结果可知,变压器一二次侧的三相短路电流分别为15.27KA,
(1)相间短路保护:
确定两继电装置接线方式:首先我们要明确一次装置的接地方式,发现所采用的接线方式是中性点不接地方式,选择用两相两继电器之间的不完全星形接法对两继电装置进行相间的短路保护,接线系数。
确定电流互感器的变比:线路上可能流过的最大负荷电流,即:
(6-1)
参考互感器的百分之十误差曲线,可以得出电流互感器的变比为:,取。
用电磁型继电器进行保护,保护装置原理图如下图:
图6-1保护装置原理图
①定时限过电流保护:
保护一次侧动作电流:
(6-2)
其中为可靠系数,取1.2即可
继电器动作电流:
(6-3)
根据继电器整定原则,取,则一次侧实际动作电流,保护装置动作时间。
保护灵敏度:
(6-4)
满足要求。
②速断保护:
一次侧动作电流:
(6-5)
继电保护动作电流(速断电流):
(6-6)
其中为可靠系数,取1.2~1.3;
根据继电器整定原则,取,
则一次侧的实际动作电流:
保护灵敏度:
(6-7)
满足要求。
(2)过负荷保护:
一次侧动作电流:
(6-8)
继电器保护动作电流:
(6-9)
根据继电器整定原则,取继电器整定值:
一次侧实际动作电流:
(3)温度保护:
对温度保护的方法有多种,在变电所中最常见的是采用温度传感器,而其装设的位置一般在变压器的绕组中,而这种温度保护方式的具体体现有两个方面,其中应一个反面是当温度达到一定范围时,仅发出报警信号;另一个方面是当其继续升高而超这一范围时,断路器自动跳闸REF_Re\r\h[30]。
2.T3变压器的继电保护:
需要对变压器进行相间短路保护、过负荷保护、匝间短路保护(温度保护),由短路电流的计算结果可知,变压器一二次侧的三相短路电流分别为,
(1)相间短路保护:
确定保护装置的接线方式:首先要明确变压器一次的接地方式,发现采用的是中性点不接地方式,选用两相两继电器的不完全星形接法对装置进行相间短路保护,接线系数。
确定电流互感器的变比:线路上可能流过的最大负荷电流,即:
(6-10)
根据互感器的百分之十误差曲线,即电流互感器的变比为:,取。
用电磁型继电器进行保护,保护装置原理图与T1相同
①定时限过电流保护:
保护一次侧动作电流:
(6-11)
其中为可靠系数,取1.2
继电器动作电流:
(6-12)
根据继电器整定原则,取,则一次侧实际动作电流,保护装置动作时间。
保护灵敏度:
(6-13)
满足要求。
②速断保护:
一次侧动作电流:
(6-14)
继电保护动作电流(速断电流):
(6-15)
其中为可靠系数,取1.2~1.3;
根据继电器整定原则,取
则一次侧的实际动作电流:
保护灵敏度:
(6-16)
满足要求。
(2)过负荷保护:
一次侧动作电流: