主变压器保护整定计算.pdf

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1、主变压器保护整定计算1主变压器保护1.1保护配置本文所述变压器，容量在10MVA及以上，电压为35(110)/6.3(10.5)kV，通常是指企业内部总变电所或区域变电所内的变压器。保护装置配置：差动，过流后备，过负荷，瓦斯，温度。举例：变压器SF9－25000kVA，35/6.3kV，Yn/D11接线，Uk=8%，412.4A/2291A，35kV侧三相短路电流：最大21.5kA，最小17.2kA。35kV系统中性点经消弧线圈接地；6kV系统不接地，无发电机接入，所供最大电动机4000kW，全压直接起动，起动时间10s。1.2保

2、护装置选型及设置原则选用微机型保护装置，保护设置原则如下：差动保护与过流后备保护分别设置－分开的微机保护装置和CT；差动保护专用保护装置和CT（要求5P20）；高压侧过流后备保护(高后备)和过负荷共用一套保护装置和CT（不低于10P10）；低压侧过流后备保护（低后备）和过负护共用一套保护装置和CT（不低于10P10）；（注：对于低压侧无电源的终端变电所，低后备可取消）以施赖德保护装置为例：差动保护－T87，过流后备－S40（或S42－带方向保护）。1.3整定计算1.3.1基本设定值a35kV侧CT一次额定电流In=600A

3、(二次额定电流In2=5A)’6.3kV侧CT一次额定电流In＝3000A，‘(二次额定电流In2＝5A)b基本电流Ib＝412.4A’Ib＝2291Ac额定初级线电压Unp＝35kV额定初级相电压Vnp＝35kV/3d额定次级线电压Uns＝100V次级零序电压Unso＝100/3Ve变压器额定容量S＝25MVAf绕组1额定电压Un1＝35kVg绕组2额定电压Un2＝6.3kVh绕组1额定电流In1＝412.4Ai绕组2额定电流In2＝2291A1.3.2系统短路数据外部短路时穿越变压器的短路电流：当6kV侧母线短路时，最大3.9

4、74kA；最小3.798kA（35kV侧）最大23.33kA；最小22.3kA（6.3kV侧）1.3.3保护设定值1）差动保护87T序号名称电流A35kV6.3kV1一、二次侧额定电流Ib，Ib412.422912变压器接线方式Y－113CT二次接线方式YY4CT一次电流计算值412.422915CT一次侧额定值In，In60030006CT变比1206007CT二次回路额定电流3.4373.818选用施耐德保护装置T87a动作电流Ids设定最小动作电流Ids＝k(2f+U+m)In=1.2(20.1+0.1+0.0

5、5)412.4=173.2A=0.29In考虑返回/动作比(905)%，Ids=0.29In/0.85=0.34In取Ids=40%In＝240A(设定范围30%-100%In)b计算Id/It外部短路时出现的最大不平衡电流：Idiff＝(kstkaf+U+m)Is=(12.00.1+0.1+0.05)3974=0.353974＝1391A外部短路时出现的最大穿透电流：ItxmaxIxadjusted3974A所以，Id/It=1391/3974=35%。考虑返回系数(905)%，取Id/It=35/0

6、.90=38.9%取Id/It=40%(设定范围15%-50%)上式中，f－CT的比值误差；ka－CT的非周期系数，1.5－2.0（对5p或10p）；kst－CT的同型系数，不同型取1.0；U－变压器调压分接头引起的误差；m－CT变比不完全匹配产生的误差，取0.05。c动作时间35ms（典型值）d电流互感器断线检测OnT87保护装置的其它功能关断OFF2）高压侧后备保护S40-A复合电压启动的过流保护a电压设定•负序电压动作值Ui=360V=6%Un(整定范围1％－50％Un)•低电压动作值Us=0.5Un=3000V=50%

7、Un注：电压信号取自6kV侧。b电流设定按躲过最大可能出现的过负荷电流整定，取过载系数2.2动作电流Is＝（1.22.2×412.4)/0.93=1170.6A=1.951In取Is＝2.0In=1200A(设定范围0.1In24In)动作时间：T＝1.5s（设定范围0.05－300s）保护灵敏度：Ks＝0.8663798/1200=2.741.5满足要求。3）高压侧过负荷保护S40-A动作电流Is＝(1.051412.4)/0.93=465A=0.775In(设定范围0.1In2.4In)a反时限保护：选IDMT极

8、端反时限EIT(IEC/C)曲线，计算10倍动作电流时间Ts10：当二次侧在最大方式下短路时，即保护过载3974/465=8.54倍时，动作时间不应小于1.5s，查上述曲线得k=1.36，于是，Ts10＝1.50/1.36=1.103s，取Ts10