ＬＣＤ－１０系列差動(dòng)繼電器系統(tǒng)接線與整定計(jì)算方法

摘要：作為電力系統(tǒng)中變壓器及發(fā)電機(jī)的主保護(hù)元件，差動(dòng)保護(hù)繼電器整定值選擇的準(zhǔn)確性，直接影響其相間短路、中性點(diǎn)直接或間接接地的可靠性。

關(guān)鍵詞：差動(dòng)繼電器 接線與整定 計(jì)算方法

0 引言

系列差動(dòng)繼電器分為：LCD-12A、12B型；LCD-16、16/T、16H型；LCD-17型變壓器差動(dòng)繼電器。

1 主要用途

LCD-12A、12B差動(dòng)繼電器適用于大型電動(dòng)機(jī)或中、小型發(fā)電機(jī)，作為內(nèi)部短路故障的主保護(hù)。LCD-16、LCD-17系列差動(dòng)繼電器用于電力系統(tǒng)和用電單位的多繞組變壓器，自耦變壓器及發(fā)電機(jī)——變壓器內(nèi)部短路故障的主保護(hù)，能檢測變壓器和發(fā)電機(jī)內(nèi)部繞組的三相和兩相短路，中性點(diǎn)直接接地或經(jīng)低電阻接地的變壓器接地故障。變壓器繞組匝間或?qū)娱g短路。它是靈敏度高，可靠性強(qiáng)的新型縱差保護(hù)。

2 系統(tǒng)接線與整定計(jì)算方法

2.1 LCD-16型系統(tǒng)接線：系統(tǒng)接線見圖1

2.2 整定計(jì)算：舉例說明：以三繞組變壓器為例，根據(jù)圖1的參數(shù)，計(jì)算各側(cè)額定電流值。

2.2.1 計(jì)算主變高壓側(cè)、中壓側(cè)、低壓側(cè)額定電流和流入差動(dòng)繼電器的額定電流值，見表1：

2.2.2 計(jì)算繼電器各參數(shù)和CT1、CT2整定插頭位置：

①計(jì)算差動(dòng)回路的動(dòng)作電流和CT1的插頭位置：按公式I'dz=Kk(α1+α2+α3)計(jì)算CT1的插頭位置。式中：Kk—可靠系數(shù)1.3~2。α1—電流互感器正常運(yùn)行中的最大誤差，取0.03~0.05。α2—變壓器調(diào)節(jié)電壓引起的誤差值，取調(diào)壓范圍的一半，如兩例調(diào)壓取各側(cè)調(diào)壓范圍的一半之和。α3—電流調(diào)節(jié)抽頭引起的最大一側(cè)的誤差值。（計(jì)算值和標(biāo)稱值見表1）

α3= = =0.013

將各參數(shù)代入公式得：I'dz=2×(0.03＋0.1＋0.013)=0.286取CT1的接近位置，選I'dz=0.3即CT1的插頭位置為0.3。

將表1中選擇的電流參數(shù)代入公式得：高壓側(cè)繼電器動(dòng)作電流為：Idz=I'dzI'dz1=0.3×5=1.5A。中壓側(cè)繼電器動(dòng)作電流為：Idz=I'dzI'dz2=0.3×4.6=1.38A。低壓側(cè)繼電器動(dòng)作電流為：Idz=I'dzI'dz3=0.3×8.7=2.61A。

②計(jì)算速動(dòng)電流和CT2的插頭位置：由于主變?nèi)萘亢艽螅苛鞯谋稊?shù)可選為（6~8）Ie值，考慮保守取8Ie值。所以選CT2的插頭位置為8。根據(jù)公式：速動(dòng)電流=涌流倍數(shù)×動(dòng)作電流得：高壓側(cè)速動(dòng)電流動(dòng)作值Icd=8×5A=40A。中壓側(cè)速動(dòng)電流動(dòng)作值Icd=8×4.6A=36.8A。低壓側(cè)速動(dòng)電流動(dòng)作值Icd=8×8.7A=69.6A。

③速動(dòng)電流的靈敏系數(shù)：

KL= ≥2

—Ⅰ側(cè)主變出口短路的最小運(yùn)行方式兩相短路電流值。

Icd—Ⅰ側(cè)速動(dòng)電流動(dòng)作值。

Ki—Ⅰ側(cè)縱差保護(hù)電流互感器變比。

2.3 投入運(yùn)行應(yīng)做的工作：

2.3.1 做電流互感器電流相位圖（見圖2）

因主變接線組別一般是Y/△，如主變Y側(cè)線卷與△側(cè)線卷A與a為同極，IA與Ia的向量圖也是同方向，而流入兩側(cè)縱差保護(hù)電流互感器的一次側(cè)電流相位互差30°，也就是Iab超前IA為30°，如兩側(cè)電流直接流入繼電器線卷，可造成很大的差電流ΔI值。

設(shè)IA=Iab求差電流ΔI值，根據(jù)圖2所示得：

Sin15°=

則ΔI=2Sin15°×IA=0.518IA。

此式表示正常運(yùn)行主變的負(fù)荷電流在差動(dòng)繼電器線卷的差電流達(dá)到負(fù)荷電流的51.8%。這樣大的差電流必然引起縱差保護(hù)誤動(dòng)。需要兩側(cè)電流互感器不同的接線方式，來補(bǔ)償IA與Iab的30°相位差。使正常運(yùn)行的主變壓器兩側(cè)電流，流入差動(dòng)繼電器線卷的電流的相位差應(yīng)為零。如果兩側(cè)電流互感器的極性也能正確的進(jìn)入繼電器，可以做到兩側(cè)電流互感器的二次電流大小相等，方向相反。使差電流為零。

為了達(dá)到以上目的，所以主變Y側(cè)線卷電流互感器為△型接線。主變△側(cè)線卷電流互感器為Y型接線。

2.3.2 測量繼電器動(dòng)作電壓U1，制動(dòng)電壓U4—U6。

為保證繼電器的可靠運(yùn)行，每年應(yīng)檢查動(dòng)作電壓U1，制動(dòng)電壓U4—U6。并與初始值進(jìn)行比較，不應(yīng)有大的變化。動(dòng)作電壓和制動(dòng)電壓的值與以下因素有關(guān)：①電流互感器的誤差，三相互感器伏安特性是否一致。飽和倍數(shù)的大小飽和是否一致。②三相負(fù)荷是否平衡，諧波電流含量的大小，正弦波畸變的程度。③變壓器計(jì)算的二次額定電流與選擇電抗變壓器電流調(diào)節(jié)插頭的最大誤差α3的大小等有關(guān)。

測量動(dòng)作電壓U1值的參考公式為：U1≤α3KjKI/Ki

其中：

α3：計(jì)算變壓器二次額定電流與選擇電流調(diào)節(jié)插頭的最大誤差值。

Kj：縱差保護(hù)電流互感器的結(jié)線系數(shù)，△接線取。Y接線取1。

KI：誤差系數(shù)可取2。

Ki：電流互感器的變流比。

測得的制動(dòng)電壓參考公式為：U4（或U5、U6）=（5—6）I/Ie

其中：Ie：變壓器的額定電流。

3 LCD-12型差動(dòng)繼電器的整定計(jì)算方法

3.1 LCD-12型差動(dòng)繼電器的整定計(jì)算方法：

3.1.1 動(dòng)作電流的整定：按下式確定動(dòng)作電流的整定值：

Idz＝kk·ΔI·Ie/n（A），式中：

ΔI—正常運(yùn)行時(shí)，電流互感器1LH、2LH最大可能誤差取0.05。

kk—可靠系數(shù)取2~5。

Ie—電機(jī)額定電流A。

n—1LH、2LH變比。

3.1.2 制動(dòng)系數(shù)的整定：按下式確定制動(dòng)系數(shù)的整定值：

Kz＝kk·k1·kT·ΔI1式中：ΔI——過電流時(shí)，1LH、2LH可能之最大誤差取0.1。

kk—可靠系數(shù)1.5~2。

K1—考慮非周期分量的影響的系數(shù)取2~3。

kT—同型系數(shù)，因?yàn)?LH、2LH一般均為同型號可取0.5，不同型號取1。

4 結(jié)束語

繼電器整定結(jié)束后，檢查接線是否正確，如沒有問題空載投入變壓器，把繼電器投入運(yùn)行位置，以考驗(yàn)是否躲過勵(lì)磁涌流。空投成功后把繼電器退出運(yùn)行。變壓器最少帶20%額定電流以上，測量電流互感器的相位圖和動(dòng)作電壓U1與制動(dòng)電壓U4—U6并做好記錄。當(dāng)相位圖，制動(dòng)電壓值，動(dòng)作電壓值，都正確的情況下，方可把繼電器投入運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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