接地变压器的电流保护

接地变压器的保护

一．电流速断保护：

作为电源侧绕组和电流侧套管及引出线路故障的主要保护。

电源侧为中性点直接接地系统时，保护采用完全星形接线方式，电源侧为中性点不接地或经消弧线圈接地时，则采用两相不完全星形接线。

A．电流速断保护的起动电流按躲开励磁涌流；同时确保变压器一次侧短路时可以有效跳闸，（也必须确保消弧线圈短路时回路变成直接接地）即

I dz,j=（K jx/ K k）*I dz,max

K k:可靠系数，（取1.2－1.3，DL电磁式取1.2，GL感应取1.3）

K jx:接线系数，取1(按CT的接线方式，1或√3或2)

I dz,max=一次容量/（√3Ue×Uk）（ Uk一般为4%，是一次的Uk）

=Pe/（√3Ue×Uk）=Ie/Uk （带所用变时标有的二次短路阻抗不能用） =Ie/（Zo*Ie/Ue）=Ue/Zo （标有零序阻抗）

= Ue/（Zt+Zs）（Zt:接地变的每相Xo,Zs系统每相的Xo）注：1。阻抗包括零序阻抗Zt和系统阻抗Zs，

Zs=U N2/S 系统阻抗，每相欧姆（当Zs≤0.05Zt时，Zs可以忽略不计）

6、10KV Zs=4％×U N2/S N（U N系统额定电压，S N接地变容量）

35KV Zs=6.5％×U N2/S N

Uk：为一次的短路阻抗，不是出厂报告上标的二次的阻抗，一般系统设计要求按4%左右进行设计，实际产品一般做到2-3%。

2．可靠系数还是除（1.2）比较合适，希望保护范围比较大，能包括整个变压器。

3．关于接线系数K jx：（大部分为AC相接CT）

对于两不完全星形接法、三相星形接法为1

两相电流差时：可能为√3（正常运行或三相短路），AB、BC短路为1，AC相

短路为2

B．电流速断保护电流的起动电流还应躲开变压器空载合闸的励磁涌流。

I dz,e=(3-5)I e,b=4×I e,b （I e,b为一次额定电流）

C．接地变进线处要有两倍灵敏度：

二．接地变压器的励磁涌流

当接地变压器空载投入、带消弧线圈投入、外部故障切除后电压恢复、系统的过度过程或状态改变时，可能出现数值很大的励磁涌流。励磁涌流最大可达额定电流的6-8倍，同时电流中含有很大的非周期分量和高次谐波分量，其波形几乎全部偏在时间轴的一边。励磁涌流在变压器合闸后开始瞬间衰减很快，对中小型变压器，经过05-1秒后其值已不大于

0.25-0.5Ie（Ie为额定电流）。

三．变压器的过流保护

为了反应变压器外部短路引起的过电流，并作为变压器主保护的后备变压器应装过流保护。过流保护的动作电流应躲开变压器的最大负荷电流。

接地变本身没有负荷，主要考虑本身的额定电流，一般按最大档位的电感电流整定；接地变的过流主要包括：系统接地时、当接地变压器空载投入、带消弧线圈投入

I dz,j=K k*K jx*K gh*I e,b/（K f*K i) 过流保护

K k:可靠系数，取1.3

K jx:接线系数，取1

K gh:过负荷系数，没有二次负荷可以取1

K f:继电器返回系数，取0.85

I e,b:变压器一次电流

K i:变比

注：A。无二次负荷，不要过负荷系数；消弧线圈是否可以当作接地变的负荷，系统突然接地时，消弧线圈是否有瞬间冲击电流，是否需要跺开，时间0.5S 是否够。（一

般电感的冲击无大电流，但有过电压，时间常数为T=L/R）。

B．考虑接地变和消弧线圈串联后接地冲击过电压或涌流，从接地变看进去。要考虑接地变的过电流能力，同时需要考虑响应过电流的时间曲线。（接地时的暂态过

程或状态变化是否影响过流保护）

将短时故障电流及其容量换成持续的额定电流及容量，IEEE-C62.92.3标准作出

C t，一般

取0.5-1S。

D．现在按普通变压器考虑时，变压器主要考虑正序负序电流，而接地变主要是零序电流

解决办法：可以从定值和时间的角度给予配合。

A．过流保护可以用6倍0.5S

B．也可以用1.5－2倍1S,要考虑和主变的时间配合

四．举例说明

1．接地变为DKS1-500/10.5-50/0.4

（零序阻抗：6.64欧姆/相，二次阻抗电压2.06％）

A．速断电流：按一次侧短路的最大电流整定（Zs忽略不计）

按接地变出厂零序阻抗计算：I dz,max＝Ue/（Zt+Zs）＝912A

按接地变的零序阻抗估算：I dz,max＝Ue/（Zt+Zs）＝688A（8.8）

电流速断保护的起动电流，从安全性考虑可以取较低值688

I dz,j=K k*K jx*I dz,max=688/1.2=573A

按躲开励磁涌流的条件

I dz,e=(3-5)I e,b=4×I e,b=4*500/10.5*√3=110A〈573A，能满足要求

中性点直接接地电流:6062/（6.64/3）＝2738A>573A.

B．过流保护（一般为额定电流的1.5－2倍）

I dz,j=K k*K jx *I e,b/（K f*K i）变比暂不考虑，

=1.3*1*（500/10.5*√3）/0.85

=1.53*27.4

=42A

按6倍数据进行整定：27.4*6=165A

2．定值整定（注意CT的变比一定要正确）

速断定值：573A

过流定值：42A/1S，165A/0.5S