变压器的电流保护及过负荷保护技术

1.变压器的过电流保护

无论采用电流继电器还是脱扣器，也无论是定时限还是反时限，变压器过电流保护的组成和原理与电力线路的过电流保护完全相同。变压器过电流保护的动作电流整定计算公式也与电力线路的过电流保护完全相同，只是式（7－13）中的ILmax应取为（1.5～3）I1N·T，这里的I1N·T为变压器的额定一次电流。变压器过电流保护的动作时间也按阶梯原则整定。但对车间变电所来说，由于它属于电力系统的终端变电所，因此其动作时间可整定为最小值0.5s。

变压器过电流保护的灵敏度，按变压器低压侧母线在系统最小运行方式时发生两相短路（换算到高压侧的电流值）来校验。其灵敏度的要求也与线路过电流保护相同，即Sp≥1.5，在个别情况下（如后备保护范围末端发生短路时）可以取Sp≥1.2。各种接线方式用于变压器保护的灵敏度计算公式见表7－7。

表7－7　各种接线方式用于变压器保护的灵敏度计算公式

从表7－7中可以看出，接线变压器各种接线的过流保护装置最小灵敏度和线路过流保护的计算公式完全相同，即三相式和两相式不完全星形接线的最小灵敏度为，而两相差式接线为。但/Δ接线变压器的过流保护则不同，当采用两相式两只电流继电器时，其最小灵敏度为；即不能用两相差式接线作为/Δ变压器的相间过流保护；而三相式和两相式三只继电器的接线最小灵敏度均为。上述各灵敏度计算式中的，均应取系统在最小运行方式下，变压器二次母线上短路时，流经安装保护装置处的最小三相短路电流的稳态值。均为串流继电器的实际整定启动电流反映到保护装置一次侧（主回路）的电流值。

2.变压器的电流速断保护

变压器的电流速断保护的组成、原理与电力线路的电流速断保护完全相同。

变压器的电流速断保护动作电流（速断电流）的整定计算公式，也与电力线路的电流速断保护基本相同，只是式（7－19）中的应取低压母线三相短路电流周期分量有效值换算到高压侧的电流值，即变压器电流速断保护的动作电流按躲过低压母线最大三相短路电流来整定。

变压器电流速断保护的灵敏度，按变压器高压侧（保护装置安装处）在系统最小运行方式时发生两相短路的短路电流来校验，要求Sp≥2。灵敏度计算式见表7－7。

变压器的电流速断保护与电力线路的电流速断保护一样，也有死区。弥补死区的措施也是配备带时限的过电流保护。(www.xing528.com)

考虑到变压器在空载投入或突然恢复电压时将出现一个冲击性的激磁涌流，因此为避免速断保护误动作，可在速断保护整定后将变压器空载试投若干次，以检查速断保护是否误动作。根据经验，当速断保护的一次动作电流比变压器额定一次电流大2～3倍时，速断保护一般能躲过励磁涌流，不会误动作。若知速断保护安装处的时，可用Iqb1值校验其灵敏度Sp。

3.变压器的过负荷保护

前面说过，变压器的过负荷保护只在变压器确有过负荷可能的情况下才予装设。由于变压器的过负荷是三相对称的，因此过负荷保护只需用一个电流继电器接在高压侧某一相的电流互感器二次侧。在过负荷时，电流继电器动作，再经过时间继电器给予一定延时，最后接通信号继电器发出报警信号。

过负荷保护的动作电流按躲过变压器额定一次电流来整定，其整定计算公式为

式中，Ki——电流互感器的变流比。

过负荷保护动作时间一般取10～15s。

图7－36所示为变压器的定时限过电流保护，电流速断保护和过负荷保护的综合电路，全部继电器均为电磁式。

图7－36　变压器的定时限过电流保护，电流速断保护和过负荷保护的综合电路