变压器出口短路保护方案-户内安装模板2011-10

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1、变压器出口短路保护黄石供电公司110kV王家坳变10kV出口速限开关SXK1保护解决方案思源电气股份有限公司2011年×月111、工作概述抗短路能力不足已成为电力变压器损坏的主要原因之一，严重影响电网安全运行。如何有效降低系统短路电流、快速隔离大电流故障保护变压器成为当务之急。经过大量调研和考察，我们在王家坳变电站主变低压侧出口加装思源电气的SXK1短路电流限制成套装置，在5ms内快速切断故障电流，将短路电流控制在预期电流20%～50%范围内，大大降低短路电流对变压器的冲击，有效保护主变压器。2、系统电路图2.1、一次系统图根据现场的电气一次系统图绘出系统一次接线改造示意图见

2、图1,图中虚框内为拟增加的SXK1短路电流限制器,主要由专用限流熔断器、隔离器和控制系统组成。图1系统电路图SXK1短路电流限制器和原有出口断路器共同保护主变压器。SXK1短路电流限制器可以自由设定动作电流值，正常负荷电流和小短路电流由断路器动作；预期短路电流超过设定值，SXK1迅速动作，避免变压器发生短路损毁。112.2、系统参数1#主变:额定容量31.5(MVA)，额定电压110/10.5(kV)，10kV侧额定电流1730(A)。正常运行时，1#主变10kV侧按31.5MVA考虑，则额定电流为1730A；配套断路器的额定电流2000A,根据变压器短路阻抗确定最大运行方式

3、下短路电流为××××。3、SXK1产品原理3.1、产品原理SXK1系列短路电流限制器是由快速隔离器、专用限流熔断器、电流传感器、电子控制器、信号控制箱、隔离变压器、底座等部件组成。1底座2隔离变压器3电子控制器4电流传感器5专用限流熔断器6隔离器7导电排8支柱绝缘子9低压信号控制箱图2产品原理结构图隔离器和专用限流熔断器在电气上是并联的，正常运行情况下母线电流几乎全部流过隔离器。当系统发生短路时，电流传感器将母线中的短路电流信号传递给高压侧电子控制器，由其进行信号的分析和处理。若短路电流信号超过整定值，电子控制器将输出触发脉冲信号，使隔离器中的执行元件动作，将隔离器导电回路在

4、瞬间断开；在隔离器导电回路断开的过程中，故障电流转移到专用限流熔断器中，由其最后开断短路电流，切除故障。由于故障在1ms内即被截流,3ms之内衰减到0,整个开断过程小于5ms,所以短路电流瞬时值永远不会达到短路电流冲击值。SXK1开断短路电流的动作时序如图3所示：11图3SXK1动作时序示意图t=0短路故障发生。t=t1电子控制器探测到故障并建立点火信号，一般大于600µs。t=t2快速隔离器断口打开，电流转移到限流熔断器中，（t2-t1）约为200µs。t=t3熔断器开始起弧，（t3-t2）为熔断器的弧前时间，一般为1ms左右，图中的Ic即为限流峰值。t=t4熔断器内电弧熄

5、灭，故障电流被彻底开断，(t4-t3)为熔断器的燃弧时间，一般小于3ms。当发生短路故障时，如果采用普通的断路器进行开断，断路器的开断时间约为60～200ms而且开断过程中不限流，虽可切除短路故障，但变压器因经受不住短路电流热效应和电动力的冲击，仍有可能频频损坏。我们的方案是在断路器和隔离开关间串联短路电流限制器SXK1如图1中虚线框部分所示，短路电流限制器（设置具体整定值）作为短路后备保护，一般短路电流由短路器开断。SXK1在短路故障发生后几毫秒内完成限流开断，可在预期短路电流尚未发展到峰值之前将其高速限流开断，实际通过电力设备的短路电流的峰值在第一个大半波被限制到预期短路

6、电流峰值的15%～50%，短路电流的持续时间小于5ms，大大降低了故障电流的总能量（约为普通断路器的0.5%），从而更有效地保护了电力主设备免受损坏，使系统的动稳定和热稳定裕度大大提高。3.2、产品特点开断速度快：在5ms内开断短路电流，远远快于断路器，保护主变。限流能力强：限制系统短路电流在预期电流的15%~50%，大大降低峰值电流对主变的冲击损坏概率。11运行安全高：采用短路电流瞬时值i和短路电流陡度瞬时值di/dt双判据触发，提高了抗干扰能力，保证产品可靠动作。信号传输：具有联动和动作信号远传功能，可用于断路器的联动跳闸以防止非全相运行，也可用于闭锁、遥信、报警等。安装

7、灵活：既可分相安装，也可安装在高压开关柜内与隔离开关、断路器等设备一起构成大容量快速开断限流装置，供用户选择使用；可以安装在户内，也可以用于户外。4、技术参数4.1、使用条件l环境温度-25ºC～+40ºC；l海拔不超过2000m；l日照强度不大于1000w/m2；l最大月平均相对湿度　90%；l最大日平均相对湿度　95%；l最大地震裂度8级；l覆冰厚度不大于10mm；l污秽等级Ⅳ级；l安装环境户内或户外，无火灾、无爆炸危险、无化学腐蚀等。4.2、技术参数表1SXK1系列产品的技术参数序号项目单位技术参