变压器继电保护

电力变压器的继电保护
根据GB50062-1992规定，800kV ·A 及以上的油浸式变压器和400kV ·A 及以上的车间内油浸式变压器，应装设瓦斯保护。

对于高压侧为6～10kV 的车间变电所，通常装设带时限的过电流保护（其动作时限大于0.5～0.7s 时，应装设电流速断保护）。

对于高压侧为35kV 的工厂总降压变电所主变压器来说，应装设带时限的过电流保护（其动作时限大于0.5～0.7s 时，应装设电流速断保护）和瓦斯保护，有可能过负荷时也应装设过负荷保护。

本设计中对总降压变电所和车间变电所（容量较大，所供负荷为工厂的核心负荷）的主变压器装设过电流保护和电流速断保护装置，在主变压器低压侧采用相关的断路器保护，实现三段保护。

（1） 车间变电所I 主变压器的继电保护
1.装设反时限过流保护 采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。

① 过电流保护动作电流的整定
变压器的最大负荷电流为
max 11.5 1.5 1.5138.56L N T I I A ⋅⋅==== 利用式公式max rel W op L re i
K K I I K K ⋅=求得动作电流为： max 1.31138.56 5.630.840
rel W op L re i K K I I A A K K ⋅⨯==⨯=⨯ 因此过电流保护动作电流op I 整定为6A 。

② 过电流保护动作时间的整定 车间变电所I 作为电力系统的终端变电所，其过电流保护的动作时间整定成0.4s 。

③ 过电流保护灵敏系数的校验
(2)5min 39.440.40.782210k k T I kA kV I kA K kV
⋅==⨯= 继电保护动作电流折算到变压器高压侧的值
1/640/1240op op i W I I K K A A ⋅==⨯=
因此其保护灵敏系数为
min 1780 3.25 1.5240k p op I A S I A
⋅⋅===＞ 满足规定系数1.5的要求
过电流保护动作时间为0.4s, 根据GB50062-1992规定可不再装设
电流速断保护
（2） 车间变电所II 主变压器的继电保护
1.装设反时限过流保护采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。

①过电流保护动作电流的整定
变压器的最大负荷电流为
max1
1.5 1.5 1.5108.25
L N T
I I A
⋅⋅
====
利用式公式
max
rel W
op L
re i
K K
I I
K K⋅
=求得动作电流为：
max
1.31
108.25 4.40
0.840
rel W
op L
re i
K K
I I A A
K K⋅
⨯
==⨯=
⨯
因此过电流保护动作电流
op
I整定为5A。

③过电流保护灵敏系数的校验
kA
kV
kV
kA
K
I
K
I
I
T
k
T
k
k
59
.0
10
4.0
2
04
.
34
866
.0
2
866
.0
2
)3(
2
)2(
5
min
=
⨯
⨯
=
=
=-
-
⋅
继电保护动作电流折算到变压器高压侧的值
A
A
K
K
I
I
W
i
op
op
200
1/
40
5
/
1
=
⨯
=
=
⋅
因此其保护灵敏系数为
5.1
95
.2
200
590
1
min＞
=
=
=
⋅
⋅
A
A
I
I
S
op
k
p
满足规定系数1.5的要求
过电流保护动作时间为0.4s, 根据GB50062-1992规定可不再装设
电流速断保护
（3）总降压变电所主变压器的继电保护
1.装设瓦斯保护当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，
瞬时动作于信号；当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。

2.装设反时限过流保护采用GL15型感应式过电流继电器，两相两
继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。

①过电流保护动作电流的整定
变压器的最大负荷电流为
max1
222103.92
L N T
I I A
⋅⋅
====
利用公式
max
rel W
op L
re i
K K
I I
K K⋅
=求得动作电流为：
max
1.31
103.928.44
0.820
rel W
op L
re i
K K
I I A A
K K⋅
⨯
==⨯=
⨯
因此过电流保护动作电流op I 整定为9A 。

② 过电流保护动作时间的整定
车间变电所I 和II 过电流保护的动作时间已整定成0.4s （按10
倍动作电流动作时间），对于反时限过电流保护，时间级差可取为
0.7s ，总降压变电所可整定成1.1s 。

③ 过电流保护灵敏系数的校验
(2)2min 3.01100.432235k k T I kA kV I kA K kV
-⋅==⨯= 继电保护动作电流折算到变压器高压侧的值
1/920/1180op op i W I I K K A A ⋅==⨯=
因此其保护灵敏系数为
min 1430 2.39 1.5180k p op I A S I A
⋅⋅===＞ 根据GB50062-1992规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵
敏系数为1.5，这里的过电流保护满足要求。

3.装设电流速断保护 使用GL15型继电器的电流速断保护装置来实现。

① 速断电流的整定
(3)2max 1.5052
k k I I kA -⋅==，4.1=rel K ，1=W K ，205/100==A A K i ， 5.310/35==kV kV K T ，因此速断电流为：
max 1.41150530.120 3.5
rel W qb k i T K K I I A A K K ⋅⨯==⨯=⨯ 速断电流倍数整定为 22.9 3.349qb
qb op I A K I A
=== ② 电流速断保护灵敏系数的检验
(2)1min
2.34 1.1722k k I kA I kA -⋅=== 130.1206021
qb i
qb W I K A I A K ⋅⨯=== 因此其保护灵敏系数为
min 11170 1.94 1.5602k p qb I A S I A
⋅⋅===>
根据GB50062-1992规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为1.5，这里满足要求。