干式變壓器微機綜合保護中低壓零序保護的分析

1.概述：目前內外微機保護廠家在設計低壓干式變壓器低壓零序保護時，一般都是將低壓零序CT的二次電流直接送至保護器進行采樣、定值比較和邏輯判斷，然后出口跳閘。但考慮到干式變壓器低壓側零序CT與其綜合保護裝置(干式變壓器高壓斷路器柜)距離較遠，零序CT二次電纜電阻很高(如760m/4mm銅纜電阻為7歐姆)，多臺變壓器低壓側出口接地短路。如果零序電流直接送至綜合保護裝置，零序CT會嚴重飽和，導致綜合保護動作不及時或拒動。2.分析：微機保護廠家設計的低壓零序CT二次電流直接送至保護器采樣、定值比較、邏輯判斷，然后出口跳閘。原理分析沒有錯，但實際應用中要注意。一般低壓干式變壓器的安裝位置非常靠近干式變壓器的低壓側，其保護裝置通常安裝在干式變壓器高壓側的斷路器柜上。發電廠部分低壓干式變壓器距離10KV或6KV配電室1公里以上。此時如果零序CT二次電流直接送到綜合保護的安裝地點，零序CT二次電纜電阻很大，零序CT嚴重飽和，導致綜合保護動作不及時或拒動。3.保護電流互感器的分析：際電工委員會電流互感器際標準185-1996:例：保護電流互感器的參數為：15伏安等級10P20精度極限系數精確極限系數保護繼電器的精度極限系數精確等級額定容量保護繼電器的額定容量為15伏安，其二次側輸出電壓應比額定電流5 A的閾值低(15/5)伏，而電流互感器二次側的輸出電壓范圍為3V至(20*3)伏如果CT的二次負載電阻為0.6歐姆，那么60V/0.6歐姆=100A，說明當二次負載電阻為0.6歐姆時，當二次電流小于100A時，CT的誤差仍然可以在10以內。如果CT的二次負載電阻增加10倍(6歐姆)，那么60V/6歐姆=10A，說明在二次負載電阻為6歐姆時，當二次電流小于10A時，CT的誤差仍然可以在10以內。我廠供水變距6KV配電室為760m，760m平方毫米銅纜電阻為7歐姆，忽略CT二次其他阻抗參數時為60/7=8.6A，說明在二次負載電阻為7歐姆的情況下，當二次電流小于8.6A時，CT誤差仍可在10以內。實際西北電力設計院計算出干式變壓器低壓側出口的較大接地短路電流為30KA，當變比為2500/5時，CT二次的理論值為30000/500=60A，7歐姆負載下允許為8.6A，與理論值60A相差甚遠。當干式變壓器低壓側出口實際較大接地短路電流為30KA時，CT二次電流可能為10A，CT嚴重飽和，實際短路電流無法計算，從以上分析可以看出，保護裝置的安裝位置越靠近CT的安裝位置，CT的二次電纜越短，二次負載的電阻越小。出口短路時CT不易飽和，一次電流成比例變成二次電流，有利于保護的正確動作。4.解決方案：幾臺變壓器距離6KV配電室較遠，較好就近安裝干式變壓器低壓零序保護。例如，如果安裝在干式變壓器的小房間內，電流互感器二次電纜短，二次負載電阻小，因此電流互感器在出口短路時不易飽和，因此電流互感器的二次負載電阻很大 #p#分頁標題#e#

中電力科學研究院MPW-4.2T干式變壓器綜合保護低壓零序保護采用變送器技術的方法解決問題，具體如下：電流互感器的工作原理大家都很熟悉，中電力科學研究院MPW-4.2T低壓零序保護采用這一原理。干式變壓器室內的零序電流互感器接線盒處安裝一個響應速度為1毫秒的電流互感器，零序電流互感器的二次電流為0安培小時。當零序電流互感器二次電流為60 A時，電流互感器輸出DC 4 mA，而電流互感器輸出DC 20 mA，因為電流互感器的輸出采用恒流源原理，即當電流互感器輸出的負載電阻(如電纜電阻)在250歐姆以內時，零序電流互感器二次電流與電流互感器輸出的DC電流成正比，保護裝置變為DC電壓信號，供CPU采樣操作。能有效解決CT二次電纜過長導致CT飽和無法利用干式變壓器微機綜合保護的低壓零序保護功能的問題。來源：變電站運行技術網