4)过负荷
虽然变压器有一定的过负荷能力,但过负荷时间不能太长。因此,当变压器的实际负荷超过额定负荷时,采用反应变压器过负荷的过负荷保护。
5) 干式变压器绕组温度升。
干式变压器绕组温度升高的原因很多,如过负荷、匝间短路、环境温度过高、冷却系统故障等。针对此情况 ,应设置温度保护。
7.2 变压器的保护计算
7.2.1 参数的整定
变压器保护整定中的计算电流(IC)和短路电流(IK)的值来源于前面的负荷计算和短路电流计算。
如图7-1所示,各点的短路电流示于下图中:
I(3)kmax2?16.450KAIkmax1?4.585KA(3)ISC10-800/10(3)kmin2?16.213KA?14.25KA?14.04KAI(3)kmin1?40244KAsr?800KVA图7-1
II(1)kmax2(1)kmin2 变压器正常运行时最大短路过负荷率为50%,下一线路上定时限过电流保护动作时间为0.5s,用电磁型继电器对该变压器进行继电保护的设置和整定。
计算中需要的符号解释如下: Iop.k——继电器的整定值; Kre——返回系数,取0.85;
I'K2—— 变压器二次侧的短路电流折算到一次侧;
(2)Iop。K——变压器一次侧的动作电流;
Kkx——接线系数,取1;
T——整定时间;
IR.T——线路上的最大负荷电流;
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'Iop.K——继电器的整定值; Ik.1(3)——一次侧短路电流计算值; Krel——电磁型继电器可靠系数,取1.2; Ks——保护灵敏度系数;
Iop.1——互感器一次侧的动作电流; I1.max—— 线路上的最大负荷电流。
三相短路电流与两相短路电流的转变:0.866 ×IK(3)=IK(2)
7.2.2 相间短路保护
1、确定保护装置的接线方式:由于变压器一次侧为中性点不接地系统,对其进行相间短路保护可采用二互感器二继电器的不完全星型接线。此时接线系数Kkx为1.
2、确定电流互感器的变比:因为线路上的最大负荷电流为I1.max=1.5Irt=1.5×800/(3×10)=69.28A,根据经验取值法,电流互感器的变比为KTA=(1.5~2)I1.max/5,取KTA=100/5=20。
3、用电磁型继电器进行保护:
(1)定时限过电流保护(采用电磁型继电器保护):
保护一次侧的动作电流:Iop.1=Krel×I1.max/Kre
=1.2×69.28/0.85=97.81A
继电器的动作电流:Iop.K=Krel Kkx I1.max/(Kre×KTA)
=1.2×1×69.28/(0.85×20)=4.89A
为便于继电器整定,取继电器整定值:Iop.K=5 A 则一次侧实际动作电流为:Iop.1=20×5=100A 保护装置的动作时间为:T=0.5S+0.5S =1S 保护灵敏度:Ks=IK.min.2/Iop.1
=(0.866×16.213×800×0.4)/100×10×3 =2.61≥1.5;
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'(2)
满足要求。 (2)速断保护
一次侧的动作电流:Iop.1=Krel × I''(3)k.max.2
=1.3×16.45×800×0.4/10=684.32A;
继电器动作电流:Iop.K =Krel× Kkx×I''(3)k.max.2/KTA
=684.32/20=34.22A
为便于继电器整定,取:Iop.K =35A 则一次侧的实际动作电流:Iop.1=35×20=700A 保护灵敏度:Ks=I'(2)k.min.1/Iop.1=(0.866×4.244×800)/700
''=4.22≥1.5,
满足要求。
7.2.3 单相短路保护
以变压器一次侧的过电流保护兼作单相短路保护, 保护灵敏度:Ks=I'(1)k.min.2/ Iop.1=(14.04×800×0.4)/100×10×3
=2.59≥1.5;
满足要求。
7.2.4 过负荷保护
一次侧的动作电流:Iop.1=Krel×Ir.T =1.1×800/(3×10)
=50.8A
\
''继电器的动作电流:Iop.K=Krel KkxIr.T /KTA=50.8/20=2.54A 为了便于继电器整定,取继电器整定值 Iop.K=3A 则一次侧的实际动作电流:Iop.1=20×3=60A。
''\29
7.2.5 温度保护
在变压器绕组中设置温度传感器,进行温度保护,当温度升高到一定程度时,发出超温报警信号,当温度继续升高到一定程度时,动作于断路器跳闸。一般采用四温控制:绕组温度大于110℃时,系统自动启动风机冷却,绕组温度低于90℃时,自动停止风机,风机启动后,绕组温度继续上升,超过155℃时报警,超过170℃时发出跳闸信号。
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第8章 电气设备的选型和校验
8.1 选型原则
8.1.1 电缆的选择原则
(1)电缆截面的选择原则
变压器高压侧入线电缆的主要矛盾是能否承受短路时电流的作用,即热稳定问题,因此应以热稳定条件来确定高压侧的电缆截面。
变压器低压侧电缆选择的主要矛盾是能否长期承受工作电流,一般以载流量为条件来选择电缆的截面。 (2)电缆芯数的选择原则
根据电缆中导体数量的不同,可分为:单芯、三芯、四芯、五芯电缆。1KV及以下低压侧电源中性点直接接地时,三相回路的照明电缆选用五芯,三相动力设备选用四芯电缆。
变压器的高压侧10KV电缆线路选用三芯电缆。
本设计中采用的电缆为铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘互套电力电缆(YJV),其中消防水泵、喷淋水泵、防火卷帘等采用阻燃性电缆(ZR-YJV)。YJV型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘护套电力电缆具有优良的防化学腐蚀性能,以及不吸水的特性,适用于潮湿、积水等敷设场所,还具有载流量大、重量轻、敷设方便等优点。
照明及相同性质的低压配电回路采用五芯电缆,水泵等动力负荷采用四芯电缆,变压器高压侧采用的进线采用三芯电缆。
8.1.2 开关电器的选型原则
开关电器的选择应符合以下基本条件: (1)满足工作电压要求:Um?Uw 式中Um---开关电器的最高工作电压 Uw---开关电器装设处的最高工作电压 (2)满足工作电流要求:Ir?Ic 式中Ir---开关电器的额定电流
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