ELE0310_配电变压器低压侧单相接地保护(上)

根据规范,若高压柜CT为三相式,就可利用高压侧的过电流保护兼作低压侧单相接地短路保护。对于Dyn11变压器,其零序阻抗小,90%的情况下灵敏度校验都能通过。
1、规范

规范GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》,第5.3节:

5.3.6  容量400kVA及以上、绕组为Y-Y接线,且低压侧中性点直接接地的变压器,对低压侧单相接地短路应选择下列保护方式之一,所选用的保护装置应带时限动作于跳闸:
1  在低压侧中性点装设零序过电流保护装置;
2  灵敏度满足要求时,应采用三相式保护。
———————————————————————————————————————————————————————-
5.3.7  容量在400kVA及以上、绕组为△/Y接线,且低压侧中性点直接接地的变压器,可利用高压侧的过电流保护兼作低压侧单相接地短路保护,保护装置应采用三相式。当灵敏度符合要求时,保护装置应带时限动作于跳闸;当灵敏度不符合要求时,可按照本标准第5.3.6条第1款的要求装设保护装置,并应带时限动作于跳闸。
2、正文

根据规范,若高压柜CT为三相式,就可利用高压侧的过电流保护兼作低压侧单相接地短路保护。对于Dyn11变压器,其零序阻抗小,90%的情况下灵敏度校验都能通过。若遇到以下三种情况同时成立,灵敏度才有可能不符合要求:

  • 变压器一次侧短路容量小,≤100MVA。若上级35/10kV或者110/10kV主变容量≤10MVA,则有可能出现此情况。
  • 变压器容量≥1600kVA。
  • 从变压器开始到母排末端,距离≥10m。

《工业与民用供配电设计手册(第四版)》指出,利用高压侧的过电流保护兼作低压侧单相接地短路保护的灵敏度校验:按最小运行方式下,低压侧母线或母干线末端单相接地时,流过高压保护安装处的短路电流校验[1]

一般情况下,变压器二次侧母线到低压进线柜在2~5米之间【如下图1中的,1-5TM变到1-5AA01柜】,这段母排无法受到低压进线断路器的保护,所以交由高压侧进行保护。从低压进线到母排末端【如下图1中的,1-5AA01柜变到1-5AA13柜】,这一段母排是可以由低压进线断路器保护的,但不清楚为什么手册要求保护到母线末端。

图1-某变电所布置图(局部)

假定Dyn11变压器一次侧短路容量为100MVA,母排长度为10m,计算出灵敏度校验表,灵敏度大于等于1.3为满足要求。如下表1,1600kVA、2000kVA和2500kVA灵敏度不能满足要求。

表1-灵敏度校验表
变压器容量二次侧单相接地电流接地电流返算至一次侧预计过电流保护值(一次)灵敏度
kVAAAA
4001043624192.42.61
50012502289115.52.5
63011094256145.51.76
80013188304184.81.65
100015361355230.91.54
125017922414288.71.43
160020583475369.51.29
200023655546461.91.18
250026307608577.41.05
参考文献

[1] 中国航空规划设计研究总院有限公司. 工业与民用供配电设计手册 第四版[M]. 北京: 中国电力出版社, 2016: 521.


相关文章

ELE0310_变压器低压侧单相接地保护(上)