配变低压单相短路保护

中压配电变压器低压侧单相接地保护浅析 杨旭东(中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司，北京市100085) PrelilllinaryDi刚螂i仰蚰Low-VoltageSideSin羽e—phaseEanIliIlgProtecti伽of Medi啪-VoltageDis埘buti叩T鼬mer YangXudong(BeijingB砌chofChinaPetmleumEngineeringCo¨L脚．，Beijing100085，China) AbstractAccordingtotlIeunderstandingof 眈s切co如加尺e妨垤m据c砌凡蒯A咖删如 眈秽记e 旷E如ct嘞‰er胁￡觇m幻nanddes咖 pmctice，throughcaLlculation锄dallalysi8oftllelow- Voltagesidesinde—phaseearthingp1．otectionofthe 6～10kVdistributiontransf0珊er，itissuggestedthat， whenD，ynlltransf0瑚erutmzeshigh—voltagesideove卜 currentprotectionconcu盯enny酗 low—voltageside sin甜e—phaseeanhingprotection，the sensitivity coe佑cientcannonllallymeetstIIerequirement；but whenY，yn0tmsfo彻erutilizeshigh—voltagesideover- cun-entprotectionconc岍entlyas low—volta{昏eside sin对e·phaseeanhingpmtectionandthe∞nsitiv畸 coemcientcannotmeettherequirement，zemsequence currentprotectionontheneutrallineoflow-voltageside shallbeadoptedasthesinde-phaseearthingprotection． KeywordsSin百e—phaseearthingpmtection Minim哪sensitivitycoe佑cient0ver-loadcoefficient Ma】【imumcomprehensiVecoe伍cientCircuitbreakerfor totaloutgoingline 摘 要根据对《电力装置的继电保护和自动装 置设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》的理解和设计实践，通过对6—10kV配 电变压器低压侧单相接地保护的计算和 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，提出： D，ynll变压器利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相 接地保护时．灵敏系数一般均能满足要求；而对于 Y，yn0变压器，当利用高压侧过电流保护兼作低压侧 单相接地保护灵敏系数不满足要求时．应采用在低压倒 中性线上的零序电流保护作单相接地保护。 关键词单相接地保护最小灵敏系数过负荷 系数 最大综合系数 总出线断路器 1，前 言 目前，在6一10I【v电压等级中，绕组采用D，ynll 和采用Y，yn0连接方式的配电变压器最为常见。众 所周知，由于配电变压器绕组采用D，vnll连接较 之采用Y，ynO连接具有明显优点，抑制r3次谐 波，降低了零序阻抗，更有利于低压侧提高断路器的 单相短路电流动作的灵敏度，使之在近几年的工程设 计中被广泛选用。根据经验，利用高压侧过电流保护 兼作低压侧单相接地保护，对绕组为D，ynll连接 的变压器(以下简称为D，ynll变压器)，其灵敏系 数均能满足要求；而绕组为Y，yn0连接的变压器(以 下简称为Y，yn0变压器)，其灵敏系数既有满足要 求的，也有不满足要求的·。现行国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 《电力装 置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062— 92)中第4．O．11条和4．0．12条分别对Y，vn0和 D，ynll变压器作出了不同的规定。笔者将通过计 算来分析这一问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，并对Y，yn0变压器单相接地保 护作简要论述。 2用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接 地保护 2．1 过电流保护最大整定电流的计算 保护装置的整定电流： ”K׉×等． (1) 式中：Kk——可靠系数，对DL型继电器取1．2， 对GL型继电器取1．3： Kh——接线系数，接于相电流时取l，接于 相电流差时取、／了，这里取l； ％^——变压器的过负荷系数； ，1，t——变压器一次侧的额定电流，A； ‰——继电器返回系数，取O．85； 17 ■●一万方数据 电气设计网 http://www.chinapwr.com 建虢电乞。l·—III··II'8ulLDlNG 2口口9年第3期IELECTRlClTY 气——电流互感器变比。 保护装置的一次动作电流： 么=lNT(，d：j+1)×％／K肛 ≤ldzj×nL|K江+nL|K江 ≤瓯×K^×，ln／K+％／啄 (2) 这里，INT(石)函数表示对菇取整。 所以，保护装置的一次动作电流的最大值公 式为： 缸．～=K×K_Il×，1rt，蚝+他 =≮×，l，f+吼 (3) 式中：K——最大综合系数，K=瓯×K以／％。 用计算 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 确定K^时，应考虑变压器最严重情 况下的过负荷。具体情况如下： a．单独运行的变压器。当电网无自动装置时：％：牮 (4) 式中：厶．～——最大电动机的启动电流，A； ∑％——，口．，。以外其它负荷额定电流的总 和，A； ，2n——变压器二次侧的额定电流，A。 根据运行经验Ⅲ，K^取3～4，此时，可不考虑 &和＆的影响。 b．单独运行的变压器，当电网有自动重合闸 ％2磊蒜@’“％+0．2l‘÷I×l——L} 式中：M％——变压器的阻抗电压。取值为4％～ 5。——变压器额定容量，kV·A； ∑S。——自启动的全部电动机的总容量， c．单独运行的变压器，当二次侧母线分段(母 联)断路器有备用电源自投装置时： 翰2％．懈／，2，t+K’g^ (6) 式中：‰．～——本段母线的最大负荷电流，A； Fn——可按式(5)进行计算。 在以上b和c两种情况下，一般取K鼬值为 1．5～2．5【21。 d．并列运行的变压器，应考虑另一台变压器检 修或并列工作制被破坏后的过负荷。 这种情况属于变压器事故过负荷，一般应由过负 荷保护动作于跳闸或断开部分负荷。因此。过负荷系 数K。^不会太大，但由于目前没有经验数据，这里取 3。综上所述。各种系数取值见表l， 表l 不同情况下各系数取值 Tab．1Valuesforcoemcientsindi抒brentconditions 瓯 玩 k^ ＆ 第a种情况 I I 3—4 4 第b种情况 O．85 1．2或1．31．5～2．5 3．8 第c种情况 第d种情况 O．85 1．2或1．3 3 4．6 可见最大综合系数K。的值为4．6，代入(3) 式中得保护装置一次动作电流最大值公式： 屯．懈=4．6，l，t+毗 (7) 2．2低压侧单相接地保护最小灵敏系数的计算 保护装置的灵敏系数： ‰=警 亏kl·枥几r ldz ：孥坚 (8)=～ I^I 3如：×坼 一 式中：k1．晌——最小运行方式下，变压器低压侧 母线或母干线末端单相接地短路 时，流过高压侧(保护安装处) 的稳态电流，A； 如2J}1．砌——最小运行方式下，变压器低压侧 母线或母干线末端单相接地稳态 短路电流，A； ‰——变压器变比。 把(7)式代入(8)式中得： Ⅳ ‘122I}1．砌b嘶2瓦忑 万方数据 电气设计网 http://www.chinapwr.com Z，22七1．m讥 =————————————————————————————————一 3(4．酊ln+化)×nr ：_罢竽生～ (9)=一 lY，／4．啦 ＼ 一’3【而饥J黼r式中：U——变压器的一次额定电压，kV。 当～=6／0．4kV时，代入(9)式得： k．砌=：豢等 (10)五m‘砌2瓦瓦丽 ‘Ⅲ， 当n，=10／0．4kV时，代人(9)式得： k咖=毒等等 (11)^m咖2百瓦丽 ‘儿’ 现以S。变压器为例，用式(10)和(11)进行计 算，对于D，ynll变压器而言，计算方法与Y，yn0 变压器相同，只是公式的取值不同，这里不再赘述。 其中，22J}卜IIli。取《工业与民用配电设计手册》第三 版表4—28、4—29中的400—1600kV·A变压器的 单相短路电流值⋯，计算结果见表2(表中只按 D，ynll和Y，yn0变压器给出了一组灵敏系数值)。 从表中可以看出：只有1000kV·A、1250kV·A和 l600kV·A这三个容量等级的变压器在表中所给出 的最小短路容量时灵敏系数略低于1．5。这种特殊 情况通常是变压器远离高压配电装置。且过负荷系 数很大时才会出现。实际上，这种情况是很少见的。 即使出现了这种情况，为了节省电缆而省去低压侧的 零序电流保护，对低压侧单相接地短路保护的灵敏系 数可以适当降低【3】，但不低于1．25。所以，笔者认 为，利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护． D，ynll变压器的灵敏系数均能满足要求。 虽然表2是对S。变压器的计算结果，但由于 D，y1111变压器的零序阻抗均近似等于正序阻抗，因 此，这一计算结果具有普遍意义。同时。我们也可以 看出，高压侧短路容量的大小对Y，yn0变压器的灵 表2用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保护的最小灵敏系数 7I铀．2711lelIIinimumse璐itiVitycoemcientn)rove卜currentpmtectiononhigh—voltagesideconcun．enny鹪 sinde-phaseearthingprotecti伽onlow—voltageside 变压器容量(kV·A) 400 500 630 800 l000 l 250 l600 变压器阻抗电压(％) 4 4．5 低压母线 3×(63×6．3)3x(80×6．3)3×(80x8)+3×(100×8)3×(125×lO)3×[2(100×3x[2(125× (LMY，㈣) +40×4 +50×5 50×5 +63×6．3 +80×6．310)]+80×810)]+80x10 50，575，5 75，5100／5100，5150，5100，5150，5150／5200，5150，5200，52∞，5300，5 短路容量(MV·A>＼ D，ynll 1．74 1．68 1．53 1．5l lO Y，yll0 O．67 O．65 O．64 0．58 D．”ll 2．04 1．98 1．96 1．92 1．74 1．68 1．53 1．5l 1．38 1．35 20 Y，yIl0 O．72 0．70 O．70 0．69 0．67 O．65 O．66 0．64 O．57 0．56 D，”ll 2．37 2．26 2．16 2．12 1．88 1．8l 1．75 1．70 1．58 1．55 1．48 】．46 1．32 1．28 30 Y。”0 O．74 O．72 0．72 0．70 0．70 O．68 0．68 O．67 O．60 0．59 O．59 O．58 0．56 0．54 D，ynll 2．52 2．48 2．40 2．33 2．05 2．Ol 1．98 1．92 1．82 1．78 1．70 1．64 1．53 1．50 50 Y，yn0 O．76 0．74 0．74 O．72 O．72 O．70 0．7l O．69 O．63 O．62 0．62 0．6l O．59 0．58 D，ynll 2．59 2．5l 2．45 2．40 2．15 2．09 2．06 2．02 1．93 1．89 1．83 1．79 1．65 1．60 75 Y，yn0 0．76 0．74 O．75 O．73 0．73 O．7l O．73 0．70 0．64 0．63 O．64 0．63 O．6l 0．59 D，ynll 2．62 2．55 2．5l 2．46 2．15 2．08 2．06 2．00 1．93 1．88 1．83 1．80 1．68 1．63 100 Y，yIl0 0．77 0．75 O．75 O．74 0．74 O．72 O．73 0．72 0．65 0．64 O．64 0．63 0．62 0．6l D，”1l 2．67 2．62 2．59 2．53 2．22 2．16 2．15 2．10 2．03 1．98 1．95 1．92 1．82 1．77 200 Y，”O O．77 0．75 0．76 0．74 O．74 O．72 0．74 O．72 0．66 O．65 0．64 O．64 O．64 O．62 D，y111l 2．79 2．7l 2．68 2．65 2．30 2．26 2．2l 2．12 2．06 2．03 2．00 1．97 1．88 1．82 300 Y，”O 0．77 O．75 O．76 O．75 O．75 O．73 O．75 O．73 O．67 O．65 O．66 0．65 0．65 O．63 D，ynll 2．83 2．72 2．6l 2．57 2．32 2．23 2．27 2．2l 2．16 2．12 2．10 2．05 1．98 1．93 ∞ Y，ynO 0．78 O．76 0．77 0．75 0．75 0．73 O．75 O．73 O．72 0．7l O．67 0．66 0．66 0．64 19 ■●一万方数据 电气设计网 http://www.chinapwr.com 建虢电乞。 l___l·_—I_l—■BU|LDiNG 2口口9年第3期IELECTRICITY 敏系数影响很小。 3 Y，yn0变压器用低压中性线上的零序电 流保护作单相接地保护 当利用高压侧过电流保护兼作低压侧单相接地保 护的灵敏系数不满足要求时，可采用低压侧中性线上 的零序电流保护。保护装置的动作电流按躲过正常运 行时变压器中性线上流过的最大不平衡电流(不超过 额定电流的25％)来整定。若低压分支线上装设零 序电流保护，还须与之相配合。由于Y，yn0变压器 低压侧短路电流比其25％的额定电流大得多，因此， 灵敏系数均能满足要求。 4 Y，ynO变压器利用接于低压的三相电流 保护作单相接地保护 利用变压器低压侧总出线断路器上的过电流保 护。分以下三种情况： a．若用它的瞬时过电流保护作单相接地保护， 由于其整定值较大。灵敏系数肯定不能满足要求。 b．若用它的短延时过电流保护，其灵敏系数是 否满足要求主要取决于短延时过电流脱扣器的整定倍 数(即整定电流与其额定电流的比，通常为3一10)， 整定倍数越小．灵敏系数越大，反之越小。以S。变压 器为例。按高压侧短路容量为无穷大时的短路值【1] 计算。其结果只有在整定倍数为3时，才有少数情况 灵敏系数满足要求(不小于1．5)，整定倍数大于3 时。均不满足要求。 ． c．若用它的长延时过电流保护，虽然单相接地 保护的灵敏系数能够满足要求，但因长延时过电流脱 扣器是反时限特性且不可调．因此无法确定时限。 利用低压总出线断路器上的过电流保护，若单 相接地故障发生在变压器与总出线断路器之间，则 因故障电流不通过断路器而使其无法动作，从而出 现死区。所以，笔者认为，利用低压总出线断路器 上的三相电流保护作低压侧单相接地保护不合适。 此外，利用变压器低压侧总出线上的三个电流互 感器接成三相星形，在其公用线上串接GL型过电流 继电器构成零序电流保护．可以实现单相接地保护。 但由于这三个电流互感器是用于测量的．而测量仪 表不宜与保护共用电流互感器．所以。此方法不推 20 ■●■■—L丛苎垫塑塑型：垫№叠 荐使用。 5结论 a．400kV·A及以上一次电压为6～10kV的变 压器，当绕组为D，ynll连接时，可利用高压侧过 电流保护兼作低压侧单相接地保护．灵敏系数均能满 足要求。 b．变压器绕组为Y，vn0连接时，利用高压侧 过电流保护．其灵敏系数大小主要取决于变压器的 零序阻抗和其过负荷系数．而高压侧短路容量的大 小对其影响很小，甚至可以忽略(系统阻抗)不计。 c．对Y。vnO变压器，当利用高压侧过电流保 护兼作低压侧单相接地保护的灵敏系数不满足要求 时。应采用低压侧中性线上的零序电流保护，而不宜 采用低压侧三相电流保护。 叠蕾备涵 l 中国航空工业规划设计研究院 组编．工业与民用 配电设计手册．第三版．北京：中国电力出版社。2005： 164一167． 2水利电力部西北电力设计院．工业企业继电保护． 北京：水利电力出版社，1985：180，181． 3能源部西北电力设计院．电力工程电气设计手册 (第2册)．第二版．北京：水利电力出版社，1990：691． 2008—06—03来稿 2009—02一04修回 生 卷 定价(元／册) 歪 卷 定价(元／册) 199918 20．00 200423 38．oo 200019 26．00 200524 38．oo 200l20 26．00 200625 58．00 200221 26．00 200726 120．00 200322 38．oo 200827 120．00 万方数据 电气设计网 http://www.chinapwr.com