ELE0311_配电变压器低压侧单相接地保护(中)

接上篇文章,若灵敏度不够或其他原因,需在变压器低压侧中性点装设零序互感器。零序互感器一般由变压器厂家提供,订货时需说明清楚以及必要的参数。
1、逻辑图

目前低压进线断路器都采用电子脱扣器,可以选配接地保护功能,我认为完全可以代替高压开关柜中的综保执行单相接地保护。

2、容量

零序互感器采用P级保护型,根据规范的典型附图,采用10P20 [1],但5P精度的不常见,需要定做。互感器为方孔,方便穿越母排,孔径由变压器厂家根据N排大小决定。互感器容量与其匝数有关,变比小的互感器,往往容量都不大。根据长江电器的样本,300/5的保护用互感器,容量只有2.5VA和5VA两种[2],这可能远远低于我们的期望。

图2 零序互感器的主要参数

目前常见的做法是利用高压开关柜中的变压器型综保,采集低压零序互感器的电流信号。假设高压柜与变压器在同一栋建筑内,控制信号电缆长度只需50m,截面2.5平,按照《工业与民用供配电设计手册(第四版)》748页给出的计算公式,可求得互感器最小容量为23.9VA;电缆截面增大到4平,容量为15.93VA;电缆截面增大到6平,容量为11.67VA。增大电缆截面,可以减小信号的衰减,互感器需要容量变小,但是仍然很可能不满足要求。这里有两种解决方案:其一,将互感器二次侧额定电流改为1A;其二,在低压侧设置零序电流继电器,将电流信号转换为干接点信号给高压柜,如下图所示。

图3 低压零序电流继电器

图中TA4为低压零序电流互感器,KE1为LL-11/5电流继电器,安装在低压进线柜中,并将继电器的常开触点引入高压柜综保的非电量信号或者跳闸回路进行跳闸。由于零序电流互感器控制线路很短,容量只要大于0.3VA就可满足要求。

LL-11/5电流继电器可设置的动作电流为2A、2.5A、3A、3.5A和5A,动作时限可设置为0.5s、1s、2s、3s和4s。瞬动电流倍数为2~8倍,继电器的电流线圈允许长期通过110%额定电流[3]

3、变比

目前对于Dyn11变压器低压单相保护的整定仍然参照老式的Yyn0变压器,以变压器二次侧额定电流的25%为基准,考虑1.2的可靠系数,即为二次侧额定电流的30%,其计算公式可参考《工业与民用供配电设计手册(第四版)》521页。并且尽量将电流继电器的设定值统一为3.5A,得出下表,计算设定值和实际设定值的误差在3.1%以内。

表1-零序互感器变比
变压器容量低压零序保护值零序变比计算设定值实际设定值误差
kVAAAA%
400173.2250/53.463.51.02
500216.5300/53.613.53.10
630272.8400/53.413.52.57
800346.4500/53.463.51.02
1000433.0600/53.613.53.10
1250541.3750/53.613.53.10
1600692.81000/53.463.51.02
2000866.11250/53.463.51.02
25001082.61500/53.613.53.10
参考文献

[1] 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司. DL/T 866-2015 电流互感器和电压互感器选择及计算导则[S]. 北京: 中国计划出版社, 2015: 93-94.

[2] 江阴长江电器有限公司. CJH(BH)-0.66系列电流互感器[Z], 2019: 49.

[3] LL-11过流继电器 [EB/OL]. http://www.cnsjkj.net/dljd/267.html


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