毕业设计-220kV变电站电气主控制系统二次回路设计(7)

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两侧断路器。

（6）中压侧无电源的三绕组升压变压器相间短路后备保护应装于低压侧和中压侧。 （7）三侧均有电源的升压变压器相间短路后备保护应装于高压侧和低压侧。 （8）系统联络变压器的相间后备保护应装于高压侧和中压侧。

（9）发电机—变压器组，在变压器低压侧不另设相间短路后备保护，而利用装于发电机中性点侧的相间短路后备保护，作为变压器内部和分支线相间短路后备保护。

（10）相间后备保护对母线故障灵敏度应符合要求。为简化保护，当保护作为相邻线路的远后备时，可适当降低对保护灵敏系数的要求。 2.6.5接地故障后备保护

110kV及以上中性点直接接地电网连接的降压变压器、升压变压器和系统联络变压器应装设接地短路后备保护。其目的是作为变压器绕组内部、引线、母线、和线路接地故障的后备保护。500kV变压器，为降低零序过电流保护的动作时间和简化保护，高压侧零序一段只带一个时限，动作于断开变压器高压侧断路器；二段也只带一个时限，动作于断开变压器各侧断路器。 2.6.6过负荷保护

为监视过负荷，应根据实际运行情况在变压器的一侧或几侧装设过负荷保护。过负荷保护的装设原则如下。

（1）双绕组变压器，过负荷保护装于高压侧。

（2）单侧电源的三绕组变压器，当三侧容量相同时，过负荷保护只装在高压侧。当三侧容量不相同时，在电源侧和容量较小的一侧装设过负荷保护。

（3）两侧电源的三绕组变压器或联络变压器在三侧均装设过负荷保护。

（4）自耦变压器的过负荷保护与各侧的容量比及负荷分布有关，而负荷分布又取决于运行方式及负荷的功率因数。

考虑到220～500kV变压器的过负荷大多数情况都是三相对称的，故监视各侧过负荷的电流继电器只装在一相，各侧过负荷保护共用一只时间继电器，动作于信号。在无经常值班人员的变电所，必要时，过负荷保护也可以动作于跳闸或断开部分负荷。

过负荷保护的动作电流Iop按下式整定：

Iop?式中K——可靠系数，取1.05；

Kr——返回系数，电磁继电器取0.85； In——保护安装处的额定电流。

KIn Kr - 22 -

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3 电流互感器和电压互感器的设计

3.1 互感器的作用

互感器是发电厂和变电站中使用的重要高压电器。互感器包括电流互感器和电压互感器两大类。互感器是交流电路中一次系统和二次系统间的联络元件，分别用来相测量、控制和保护设备提供电压和电流信号，以便正确地反映电器设备的正常运行和事故情况。测量仪表测量的准确性和继电保护动作的可靠性，在很大程度上与互感器的性能有关，因此，应当正确的选择和使用互感器。

3.2 互感器的用途

（1） 将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值，使测量仪表和保护装置标

准化，也可以使二次设备的绝缘水平能按低电压设计。 （2） 所有二次设备可以用低电压、小电流的电缆（或光缆）连接，使屏内布线简单，安装方便，同时，便于集中管理，可以实现远方控制与测量。

（3） 使二次侧的设备不受一次回路的限制，对二次设备维护、调换以及调试时，不需要中断一次系统的运行，仅适当改变二次接线即可实现。

（4） 使二次侧的设备与高电压部分隔离，且互感器二次侧要有一点接地，以保证二次系统设备和工作人员的安全。

3.3 电流互感器的选择

3.3.1 选择依据

电流互感器应按下表（表5.1）技术条件选择，按表中使用环境条件校验：

表5.1电流互感器技术条件

项目

技 术 条 件

正常 工作 条件 短路稳定性 承受过电压能力 环境条件

参数

一次回路电压、一次回路电流、二次回路电流

二次侧负荷、准确等级、暂态特性、

二次级数量、 机械负载 动稳定倍数、 热稳定倍数 绝缘水平、 泄漏比距

环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度

注意：屋内时，风速和污秽可以不校验， 屋外时，湿度可以不必校验。

（1） 形式选择：

35kV及其以上的配电装置一般采用油浸瓷箱式结构的独立式电流互感器，常采用L(C)系列。树脂浇注绝缘的LZ系列只适用于35kV屋内配电装置。在有条件时，如回路中有

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变压器套管、穿墙套管，应当优先采用套管电流互感器，以节约投资，减少占用的土地面积。

（2） 一次额定电流的选择： 1) 当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应该尽量选择得比回路中的正常工作电流大1/3左右，以保证测量仪表的最佳工作，并且在过负荷时使仪表有适当的指示。 2) 电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可以按变压器额定电流的1/3进行选择。 总之，一次回路的额定电压和电流应当满足：

UN?UNS,IN?Imax.

（3）二次额定电流的选择：强电系统用5安培。 （4）电流互感器的校验： 热稳定校验：

电流互感器的热稳定能力以1s允许通过的一次额定电流倍数Kt表示， 校验公式为：

(Kt?Ie1)2?1?Qd （式5.1）

动稳定校验：

电流互感器流过短路电流时，不仅在电流互感器内部产生作用力，而且由于邻相之间电流的相互作用会使绝缘瓷帽上也受到外力的作用。所以应当对不同类型的电流互感器分别进行内部动稳定和外部动稳定校验。

对于有些电流互感器是油浸式的，没有相间距离、瓷帽端部或接地端的允许应力Fy等参数，只要校验其内部动稳定即可。按照此原则，我们只需要校验内部动稳定即可。

校验公式为：

Iim?2Ie1?Kdw （式5.2）

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