电力系统继电保护第六章课后习题答案.doc

6.电力变压器保护习题与思考题

一台双绕组降压变压器的容量为15MVA,电压比为35KV±2×%/， Yd11 接线，采用 BCH— 2 型继电器。求差动保护的动作电流。已知：外部短路的最大三相短路电流为9420A； 35KV 侧电流互感器变比为 600/5 ，侧电流互感器变比为1500/5 ；可靠系数取K rel =。

答：变压器一、二次回路电流计算值见表 1

表 1 变压器一、二次回路电流计算值

数值名称各侧数值（ A）

35kV 侧 6.6kV 侧

变压器一次额定电流 I e1(A) 15000

247 15000 1312

3 35 3 6.6

电流互感器接线方式Y △

选择电流互感器一次电流计 3 247 428 1312

算值 (A)

电流互感器标准变比600 5 120 1500 5 300

二次回路额定电流 I e2(A) 247

3.57 1312

4.37

120 / 300

3

由表 1 可以得出侧的二次回路电流较大，因此确定侧为基本侧。

（1）按躲过最大不平衡电流条件，有

I

dz K

rel

( f

za U

0.1K

np

K

st

)I

k .max （ 1）

此处 I k.max应取最大运行方式下，6.6kV

母线上三相短路电流，因此， I k.max

9420

A ； f za是

由于电流互感器计算变比和实际变比不一致引起的相对误差，

n

TA1n

T

120 (

35

)

0.22 ；U是由变压器分接头改变引起的相对误差，一般取

f za 1 1 6.6

3n

TA 2 3 300

为调整范围的一半，则U 0.05 ； K np为非周期分量系数，由于采用BCH—2 型继电器，故取为 1；K st为电流互感器同型系数，这里取1；K rel 为可靠系数，由已知条件可知为.

将上述值均代入式（6— 3），可得I dz 1.3 (0.22 0.05 0.1 1 1) 9420 4531(A)

（2）按躲过励磁涌流条件，有I

dz

K

rel

K I

e1 1.3 1 1312 1705.6( A)

式中， K 为励磁电流的最大倍数，由于选取BCH— 2 型继电器，故取 1.

（ 3）按躲过电流互感器二次回路断线的条件，有I dz K rel I1.max 1.3 1312 1705.6(

A

)

以第一条件为最大，故取I

dz 4531(A)

为什么具有制动特性的差动继电器能够提高灵敏度？何谓最大制动比、最小工作电流、拐点电流？

I R K

rel

f (I

res

) a

I

set.R

I

set.max

g

I

set.min

I

res

O I

res. g I res.max

答：由互感器变比不一致和互感器传变误差产生的不平衡电流的讨论可知，流入差动继电器的不平衡电流与变压器外部故障时的穿越电流有关。穿越电流越大，不平衡电流也越大。具有制动特性的差动继电器正是利用这个特点，在差动继电器中引入一个能够反应变压器穿越

电流大小的制动电流，继电器的动作电流不再是按躲过最大穿越电流（ I k.max ）整定，而是根据实际的穿越电流自动调整。

差动继电器动作电流 I set.max和制动电流 I res.max之比称为制动特性的最大制动比。

在数字式纵差动保护中，常常采用一段与坐标横轴平行的直线和一段斜线（图 6—2 中以I set.表示）构成的所谓“两折线”特性。如图6— 2 所示，I set.R的斜线穿过 a 点，并与直线及 K rel f ( I res) 相交于g点。g点所对应的动作电流I set.min称为最小动作电流，而对应的制动电流 I set.g称为拐点电流。

与低压启动的过电流保护相比，复合电压启动的过电流保护为什么能够提高灵敏度？

答：复合电压启动的过电流保护将原来的三个低电压继电器改由一个负序电压继电器

U 2(电压继电器接于负序电压滤过器上)和一个接于线电压上的低电压继电器 U 组成。由于发生各种不对称故障时，都能出现负序电压，故负序过电压继电器 U 2作为不对称故障的电压保护，而低电压继电器 U 则作为三相短路故障时的电压保护。过电流继电器和低电压

继电器的整定原则与低电压启动过电流保护相同。负序过电压继电器的动作电压按躲过正常

运行时的负序滤过器出现时最大不平衡电压来整定，通常取U 2.set (0.06

:

0.12)

U N。

该定值较小，即负序电压继电器动作的灵敏度远大于低电压继电器，所以，复合电压

启动过电流保护在不对称故障时电压继电器的灵敏度高。

三绕组变压器相间后备保护的配置原则是什么？

答：三绕组变压器的相间短路的后备保护在作为相邻元件的后备时，应该选择性地只跳

开近故障点一侧的断路器，保证另外两侧继续运行，尽可能地缩小影响范围；而作为变压器内部故障点后备时，应该都跳开三册断路器，使变压器退出运行。