低压厂用变压器保护配置及整定计算正式版.doc

GI6020039-2003低压厂用变压器保护配置及整定计算导则2003年11月 GI6020039-2003 批 准： 主 任： 报告审核： 报告编写：陈渭 工作人员：试 研 所：梅桂华 陈迅 陈渭 王奕粤电公司：文联合 彭津益 叶国华 张 健 张茂强 沈春晖 等低压厂用变压器保护配置及整定计算 GI6020039-2003低压厂用变压器保护配置及整定计算导则 一. 低压厂用变压器保护配置（火力发电厂厂用电设计技术规定） 1.纵联差动保护2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器应装设本保护瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸 2．电流速断保护用于保护变压器绕组内及引出线上的相间短路故障瞬时动作于变压器各侧断路器跳闸 3．瓦斯保护800KVA及以上的油浸变压器和400KVA及以上的车间内油浸变压器，均应装设瓦斯保护当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于变压器各侧断路器跳闸 4．过电流保护保护变压器及相邻元件的相间短路故障带时限动作于变压器各侧断路器跳闸当变压器供电给2个分段及以上时，应在各分支上装设过电流保护，带时限动作于本分支断路器跳闸。

对于备用变压器，若自动投入至永久故障，本保护加速跳闸 5．单相接地短路保护对于低压侧中性点直接接地的变压器，低压侧单相接地短路故障应装设下列保护之一：1）装在变压器低压侧中性线上的零序过电流保护. 2）利用高压侧的过流保护，兼作低压侧的单相短路保护保护装置宜采用两相三继电器接线或三相三继电器接线保护装置带时限动作于变压器各侧断路器跳闸当变压器低压侧有分支时，利用分支上的零序电流互感器构成零序过电流保护，，动作于本分支断路器跳闸 6．单相接地保护高电阻接地的低压厂用电系统，单相接地保护应利用中性点接地设备上产生的零序电压来实现，保护动作后应向值班地点发出接地信号低压厂用中央母线上的馈线回路应装设接地故障检测装置检测装置宜由反应零序电流的元件构成，动作于就地信号 7．当变压器远离供电地点，变压器高压侧的保护动作于各侧断路器跳闸有困难时，可以只动作于高压侧断路器，低压侧可另设低电压保护，带时限动作于低压侧断路器跳闸 8．温度保护400KVA及以上的车间内干式变压器，均应装设温度保护400KVA以下及400KVA以上非车间内干式变压器宜装设温度保护宜根据厂家技术要求选用非电子类膨胀式温控器启动风扇、报警，不推荐投跳闸，应能在不停电条件下进行检查。

整定值按厂家说明书整定需远方读数的干式变压器可另选电子式温显器二.低压厂用变压器保护的整定计算（供讨论）（一）纵联差动保护 与工作变压器保护的整定计算方法相同 1. 由BCH—2型差动继电器构成的差动保护装置定值计算 见《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》P552页 2. 简单的电流差动保护装置定值计算 对于容量在5600kVA以下的小容量变压器，可以考虑装设简单的电流差动保护装置由于未装设躲过涌流的差动继电器，其躲涌流及非周期分量的性能较差其定值计算可按下述几个条件进行： （1）按躲过励磁涌流整定，即 Idz＝K k Ie 式中 Ie——变压器额定一次电流； K k——可靠系数，取3～5对小容量变压器，取较大值，对大容量变压器取较小值 （2）按躲过外部故障时的最大不平衡电流整定，即 Idz ＝K k（Ktxfikfzq＋⊿U＋⊿f）IdmMax 式中 K k——可靠系数，取1.3～1.5； Ktx——电流互感器同型系数。

同型号时，取0.5；异型号时，取1； Fi——电流互感器误差，取0.1； kfzq——非周期分量系数，取1.5～2；当短路电流对变压器额定电流的倍数大者，可取较大值； ⊿U一电压分接头调节，可取调节范围之半； ⊿f——平衡不准确产生的误差，开始计算时可暂取0.05一般采用中间变流器平衡当需代入实际不平衡时的⊿f时，应首先计算出变压器两侧的二次电流（额定值下）当两侧二次电流不等时，用中间电流互感器平衡其接法按能减少传变误差考虑，即应用降流法，以小电流一侧作为基本侧 取按上述条件计算的较大值作为动作电流定值 差动保护灵敏度的校验：应按变压器内部故障时的最小两相短路电流计算，即 Klm=Idmin/Idz 式中 Idmin——变压器内部故障时的最小两相短路电流； Idz——差动保护动作电流值 要求Klm应不小于2二）变压器的电流速断保护 连接在相电流上的电流保护动作电流按下列条件整定。

1）躲过外部短路时流过保护的最大短路电流 Idz＝KkI（3）d.max 式中Kk——可靠系数，对于DL－10型继电器采用1.3—1.4； 对于微机保护采用1.3—1.4； 对于GL－10、GL－20型继电器 采用1.5—1.6； I（3）d.max——最大运行方式下变压器低压侧母线上三相短路时，流过电流互感器的 电流值2）躲过变压器励磁涌流 IdZ＝KK Ie 式中 KK——可靠系数，取3～5对变压器额定容量较大者，取较小值；反之，取较大值； Ie——变压器额定电流 保护动作电流取上述两计算结果中的大值灵敏系教 Klm=I（2）d.min/Idz≥2 式中I（2）d.min——最小运行方式下保护安装处两相短路时，流过电流互感器的电流值。

三）低压厂用变压器过电流保护 1．变压器高压侧过电流保护 保护动作电流按下列四个条件整定 （1）躲过变压器所带负荷中需要自起动的电动机最大起动电流之和 IdZ＝KK Kzq.Ie 式中KK——可靠系数，取1.2； .Ie——变压器额定电流 Kzq——需要自起动的全部电动机在自起动时引起的过电流倍数，Kzq应由下列公式求出 1）备用电源为明备用时： ①未带负荷时 ②已带一段厂用负荷，再投入另一段厂用负荷时 2）备用电源为暗备用时 以上三式中Ud％——变压器的电抗百分值， Wd∑——需要自起动的全部电动机的总容量（kVA）；一般取（0.6—0.8）We。

We——厂用变压器的额定容量（kVA）； Kqd——电动机起动时的电流倍数一般取Kqd的平均值为5，以实测值为准 式中引入（380／400）2是因为变压器额定电压为400V而电动机的额定电压为 380V，为了归算到同一电压基准而考虑的 （2）躲过低压侧一个分支负荷自起动电流和其他分支正常负荷总电流 Idz=K k（I‘q+∑Ifh） （3）按与低压侧分支过电流保护配合整定 Idz＝Kk（I‘dz＋∑Ifh） 以上二式中 Kk——可靠系数，取1．2； I‘q——一个分支自起动电流值（换算到高压侧的值）； ∑Ifh——其余各分支正常总负荷电流（换算到高压侧的值）； I‘dz——一个分支过电流保护的动作值（换算到高压侧的值）4) 简单的过电流保护，适用于容量不大的单侧电源变压器，做为变压器的后备保护。

其整定值可按躲开变压器可能的最大负荷电流整定，即 Idz=KkIe Kk——可靠系数，取3 Ie——变压器高压侧额定电流 继电器动作电流 式中Kjx＿电流互感器接线系数，星形接线采用1，三角形接线采用； nl——电流互感器变比 Idz——保护动作电流，取以上四个结果中的最大值 灵敏系数 Kjm= 式中 Idj.min——最小运行方式下，厂用变压器低压侧母线上两相短路时，流过继电器的最小短路电流 当变压器远离高压配电装置时，为了节省电缆，高压侧的过电流保护可改为两相三继电器式接于相电流上，省去低压侧的零序过电流保护，此时，保护对低压侧的单相接地短路保护灵敏系数要求 变压器过流保护动作时间：应与下一级过电流的保护动作时间相配合，即 式中：tb——变压器后备过流保护动作时间。

t’——相邻保护后备保护动作时间△ t—— 时限级差 ，电磁式保护约为0.5秒，微机保护为0.3秒 2 变压器低压侧分支过电流保护 保护动作电流按下列二个条件整定 （1）按躲过本段母线所接电动机最大起动电流之和整定，保护整定计算方法 IdZ＝KK Kzq.Ie 式中KK——可靠系数，取1.2； .Ie——为变压器的额定电流 Kzq——需要自起动的全部电动机在自起动时引起的过电流倍数，一般可近似由下列公式求出 1）备用电源为明备用时： ①未带负荷时 。