变压器保护县局整定计算培训实例Word格式文档下载.docx
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262.43
749.81
2749.29
变压器各侧接线
YN
d11
电流互感器接线方式
星型
电流互感器变比
300/5
600/5
3000/5
说明:
(1)由于各装置厂家采用的算法不同,基本侧的选取、平衡系数的计算应按照具体装置的说明书进行计算。
(2)对低压侧容量为50%的变压器,计算低压侧额定电流时必须取额定容量;
(3)各侧的Un必须取变压器铭牌上的额定电压。
(二)比率制动差动元件整定
图RCS-9671纵差保护动作特性图
(1)启动电流Iop.min:
Iop.min=Krel(Ker+△U+△m)Ie
=1.5×
(0.03×
2+0.1+0.05)Ie
=0.315Ie
根据工程实用整定计算,取0.35Ie。
(2)起始制动电流Ires.0:
装置设定0.5Ie。
(3)比率制动系数Kz:
110kV母线故障时的最大短路电流:
三相短路:
0.2246*。
折合至变压器额定电流的倍数:
=4.49Ie
2计算最大不平衡电流:
Iunb.max=Kap·
Kcc·
Ker·
Ik.max+△Uh·
Ik.h.max+△Um·
Ik.m.max+△mI·
Ik.I.max+△mII·
Ik.II.max
=2.0×
1.0×
0.1×
4.49Ie+0.1×
4.49Ie+0+0.05×
4.49Ie+0
=1.57Ie
3计算差动保护的动作电流:
Iop.max=Krel·
Iunb.max
1.57Ie
=2.36Ie
4确定最大制动电流:
根据说明书:
动作电流:
Id=︱
+
︱
制动电流:
Ir=0.5(︱
︱+︱
︱)
35kV没有电源,当10kV母线短路时,高压侧电流等于低压侧电流,中压侧电流为零。
因此制动电流Ires.max=4.49Ie
(4)计算最大制动电流时的比率制动系数Kz:
Kz=
=
=1?
?
(5)灵敏系数的计算:
两相短路:
0.1664*
=3.328Ie
此时的制动电流:
Ir=0.5×
3.328Ie=1.664Ie
根据Kz=
=0.50
求得:
Iop.max=0.932Ie
Ksen=
=3.57>
2
灵敏度满足要求。
(三)二次谐波制动比:
取15%
(四)差动速断元件整定:
取5Ie
五、变压器后备保护
(一)高压侧后备保护:
(1)CT变比:
相间保护:
600/5接地保护:
(2)保护配置:
RCS-9681
(3)复合电压闭锁过流:
本装置设三段复合电压闭锁过流保护,各段电流及时间可独立整定,分别设置整定控制字控制其投退。
一、二段可选是否经方向闭锁,三段可选是否经复合电压闭锁。
分析:
35kV、10kV侧没有电源,110kV侧复合电压闭锁过流保护仅需要做变压器和中、低压侧母线的故障的后备保护,所以不必经方向闭锁。
a.复合电压闭锁相间低电压定值:
取:
70V
灵敏度校验:
35kV母线三相短路:
79.56V
10kV母线三相短路:
89.96V
通过计算结果可以看出,中、低压侧故障时高压侧残压均大于整定值,低电压元件不能动作,因此要求经中、低压侧低电压元件开放。
b.复合电压闭锁负序相电压定值:
6V
35kV母线两相短路:
7.99V
10kV母线两相短路:
5.26V
=1.33<
1.5
灵敏度不满足规定,因此要求经中、低压侧低电压元件开放。
c.过流元件定值:
按躲变压器额定电流整定
Iop=1.5×
262.43/120=3.28A
3.3A(396A)
1551A
1021A
=2.58>
1.3
d.动作时间:
与中、低压侧过流保护时间配合。
2.3S跳三侧
e.动作目的:
跳三侧
(4)过负荷信号:
按躲过变压器的额定电流
Iop=(1.05/0.95)×
262.43/120=2.4A
2.4A(288A)
动作时间:
4S发信号
(5)零序电流:
本例所计算的变压器是终端变压器,线路L1的开关2没有配置保护,因此本保护的计算按110kV母线接地故障有不小于1.5的灵敏系数整定;
为确保系统中其它位置发生接地故障本保护不误动,动作时间通常与电源侧的其他出线的接地保护三段或末段时间配合。
本例计算:
110kV母线接地故障时的零序电流:
0.0655*
Iop=3×
5249×
0.0655/(1.5×
60)=11.5A
8A(480A)
电源侧其他出线接地保护最长时间:
1.6S
2S跳三侧
(6)中性点间隙保护:
本变压器未装设放电间隙。
间隙零序电流保护退出。
零序过电压:
取150V。
0.5S。
(二)变压器中压侧后备保护:
1500/5
RCS-9682
(3)本装置设四段复合电压闭锁过流保护,各段电流及时间可独立整定,分别设置整定控制字控制其投退。
一、二、三段可选是否经方向闭锁,四段可选是否经复合电压闭锁。
中压侧后备保护是没有配置母线保护的中压侧母线的主保护,同时做35kV出线的远后备。
根据起作用,四段保护的具体整定如下:
a.复合电压闭锁过流一、二段:
做中压侧母线的主保护,按与35kV出线的速断保护或限时速断保护配合。
IIop=Krel·
Kbr·
Iop.0
式中:
Krel—可靠系数,又称配合系数,取1.05~1.15
Kbr—分支系数
Iop.0—与之配合的线路保护相关段动作电流
35kV出线速断最大定值:
600/522A0S
Iop.0=1.05×
1×
22×
120/300=9.24A
取9.5A(2850A)
Ik.2.min—本侧母线金属性短路时流过保护的最小短路电流。
0.2796*
Ksen=0.866×
0.2796×
16496/2850=1.4<
灵敏度偏低,应考虑与35kV出线的限时速断保护配合。
35kV出线限时速断最大定值:
600/519A0.3S
Iop.0=1.1×
19×
120/300=8.36A
取8.5A(2550A)
16496/2550=1.57>
与35kV出线的速断或限时速断保护动作时间配合。
本例取:
0.6S跳35kV分段,0.9S跳本侧。
由于定值远大于变压器额定电流,因此不必经复合电压闭锁。
b..复合电压闭锁过流三、四段:
1按躲变压器额定电流整定
Iop=
Krel—可靠系数,取1.2~1.3
Kr—返回系数,取0.85~0.95
实际计算中,通常取1.5倍变压器额定电流。
复合电压闭锁的过流保护,只考虑本变压器的额定电流,无复合电压闭锁的过电流保护,应考虑电动机的自启动系数。
749.81/300=3.75A
2与35kV出线过流保护配合:
35kV出线过流最大定值:
600/56A1.4S
6×
120/300=2.64A
3.8A(1140A)
Ik.2.min—本站35kV出线末端金属性短路时流过保护的最小短路电流。
0.12*
0.12×
16496/1140=1.5>
复合电压计算同高压侧。
低压侧后备保护同中压侧。
1)中性点直接接地;
2)中性点不接地;
3)中性点经放电间隙接地。
(1)中性点直接接地运行
对中性点直接接地系统,配置三段式零压闭锁零序(方向)过电流保护。
I段和II段均有两个时限并可独立通过控制字选择经方向元件闭锁,III段一时限,不经方向。
用于电压闭锁和零序方向的零序电压是采用自产零序电压(由UA,UB,UC软件生成)还是采用PT开口三角电压可通过选择。
当零序电压采用自产零序电压,PT断线后可选择退出零流方向和零压闭锁或不退出。
当零序电压采用PT开口三角电压,在有零序方向元件投入的情况下,故障处理程序中设有PT开口三角电压的极性检查。
对带方向的零序电流保护,方向元件由零序电压(自产零序电压UZC或开口三角电压3U0)和自产零序电流(由IA,IB,IC并联后生成的零序电流,接入IZC*,IZC)构成;
方向元件灵敏角为-99°
方向元件可通过控制字选择为指向变压器或母线。
对零序方向元件,当变压器内部故障,选择方向指向变压器。
零序过流保护推荐跳闸方式如下:
I段一时限跳本侧联络开关,二时限跳本侧出口开关;
II段一时限跳本侧出口开关,二时限跳变压器各侧开关;
III段跳变压器各侧开关。
(2)中性点不接地或经放电间隙接地运行
对中性点不接地或经放电间隙接地系统,配置一段零序过电压保护和一段间隙过流保护,各有一时限。
零序过电压用PT开口三角电压。
零序过电压保护和间隙过流保护动作后跳变压器各侧开关。
4)相间故障后备保护方向元件的整定
(a)三侧有电源的三绕组升压变压器,相间故障后备保护为了满足选择性要求,在高压侧或中压侧要加功率方向元件,其方向一般指向该侧母线。
(b)高压及中压侧有电源或三侧均有电源的三绕组降压变压器和联络变压器,相间故障后备保护为了满足选择性要求,在高压侧或中压侧要加功率方向元件,其方向一般指向变压器,也可指向本侧母线。
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